WT11 содержит полностью законченную аппаратную часть и встроенное программное обеспечение (стек протоколов Bluetooth, профили и API, операционной системы uCLinux, поддержку JAVA, TCP/IP стек и др). Модуль имеет в своем составе процессор и встроенную память, предназначенную для согласования пользовательских приложений.
На плате модуля размещены:
• baseband - процессор;
• Bluetooth chip CSR BC04;
• В/ч приемник (-85dB);
• процессор ARM7;
• память 8 Mбит RAM и 2 Mбит Flash;
• кварцевый генератор 16 МГц;
• предусилитель;
• усилитель мощности;
• радиочастотные фильтры.

Все интерфейсные группы (электропитание, внешняя антенна, UART, SPI, PCM, USB, GPIO) выведены на контакты корпуса для поверхностного монтажа. Модуль может работать с различными типами внешних антенн.
Блок схема модуля WT11 приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Блок схема модуля WT11

Модуль выполнен в конструктиве для печатного монтажа. В зависимости от модификации, WT11 поставляется либо со встроенной антенной (ACX AT3216 chip antenna), либо с разъемом U.FL для подключения внешней антенны.
Модули WT11 поставляются с базовой прошивкой iWRAP, обеспечивающей работу в соответствии со спецификацией «Bluetooth 2.0 + «EDR». В моделях поддерживается функция AFH (adaptive frequency hopping), позволяющая Bluetooth-устройствам работать в зоне действия Wi-Fi устройств. Модель WT11 имеет UART с функцией «bypass mode» и 6 цифровых программируемых вводов/выводов.
Основные технические характеристики WT11 приведены в таблице 1.
Модуль WT11 совместим с различными форматами, включая Long Frame Sync, Short Frame Sync, GCI и может напрямую взаимодействовать со следующими PCM аудио устройствами:
• Qualcomm MSM 3000, MSM 5000, CDMA;
• OKI MSM7705;
• Motorola MC145481;
• Motorola MC145483;
• STW 5093, 5094.
Внешний вид модуля WT11 показан на рисунке 2.

Рис. 2. Внешний вид модуля WT11

Габаритные размеры WT11 составляют 35х14 мм. Модель предназначена для работы в индустриальном температурном диапазоне от -40C до +85C.

Модули WT11 поставляются с прошивкой полного программного обеспечения Bluetooth, позволяющего сразу запустить модуль в работу с помощью простых команд. При этом нет необходимости в использовании дополнительных программ поддержки Bluetooth.
Для того чтобы начать работать с внешним устройством, достаточно прописать соответствующие значения в командных строках.
Bluetooth модули Bluegiga выпускаются в двух основных конфигурациях.
В базовой конфигурации модуль поставляется с уже установленным интерфейсом ASCII.

Управление модулем осуществляется при помощи простых символьных команд, аналогично тому, как это делается при работе с обычными модемами через AT команды.

В настоящее время текущей является версия программного обеспечения iWRAP, version 2.2.0. В этой версии реализована поддержка аудио - интерфейса для модулей Bluetooth 1.2 and 2.0+EDR
С помощью этой версии пользователю предоставляется много новых возможностей. В версии 2.2.0 реализованы профили, среди которых нужно отметить OBEX, HEADSET, SDP. Кроме того, с помощью новой версии можно использовать восемь программируемых входов/выходов. Также появились новые АТ -подобные команды.

Используя версию 2.2.0 можно получать информацию об уровне сигнала, а также самостоятельно варьировать выходную мощность модуля. Также в этой версии реализована команда, которая позволяет перезагружать модуль в HCI интерфейс, без использования программы PSTool.

Установки UART могут быть изменены пользователем в зависимости от задачи (Baud rate, Data bits, Stop bit, HW handshaking).Также можно выбирать различные протоколы H4, BCSP, USB.

В модулях WT11 предусмотрена возможность “upgrade” программного обеспечения. Загрузить новую версию в модуль пользователь может самостоятельно свободно и бесплатно либо, через SPI-интерфейс c использованием Onboard Installation Kit, либо через RS-232.
Инструкция по установке нового ПО доступна на этом сайте в соответствующем разделе.

В другом варианте, модули WT11 поставляются с интерфейсом HCI (Host Controller Interface). В этом случае необходимая поддержка портов определяется самим заказчиком и зависит от типа хоста внешнего сопрягаемого устройства. В таких модулях управление может быть реализовано также и с помощью HCI команд через UART или USB.

Вариант HCI представляет собой программную реализацию трех нижних уровней стека протокола Bluetooth (Bluetooth Radio, Baseband, LMP). Этот вариант предоставляет пользователям значительно больше возможностей для управления Bluetooth модулем при помощи команд интерфейса хост - контроллера (Host Controller Interface). Однако, в этом варианте появляются и дополнительные сложности. Например, для того чтобы установить беспроводное последовательное соединение между двумя устройствами и передавать данные между ними, разработчику необходимо программно реализовать верхние, более сложные уровни стека протокола Bluetooth, такие как L2CAP, RFCOMM, SDP.

Более подробную информацию об интерфейсах модуля можно найти на странице этого сайта «Интерфейсы пользователя Bluetooth - модулей производства фирмы Bluegiga».

Для разработки и настройки оборудования на базе WT11, фирма Bluegiga выпускает комплект EKWT11-A, содержащий отладочную плату, документацию и дополнительное программное обеспечение для работы с HCI интерфейсом.

В настоящее время для заказа доступны следующие модели:
• WT11-A-AI, встроенная антенна , iWRAP;
• WT11-E-AI, внешняя антенна, разъем U.FL, iWRAP;
• WT11-A-HCI, встроенная антенна, HCI;
• WT11-E-HCI, WT11, внешняя антенна, разъем U.FL HCI.

Для разработки и настройки оборудования на базе WT11, фирма Bluegiga выпускает комплект EKWT11-A, содержащий отладочную плату, документацию и дополнительное программное обеспечение для работы с HCI интерфейсом.

Одним из основных преимуществ технологии Bluetooth является поддержка как топологии «точка-точка», так и топологии «точка-многоточие». Это дает возможность различным устройствам Bluetooth мгновенно связываться друг с другом без какой-либо предварительной подготовки. Несколько устройств, использующих один и тот же канал, могут образовывать пикосеть (piconet). При этом одно из устройств будет работать как основное (master), а остальные будут работать в качестве подчиненных (slaves). В одной пикосети может быть до семи активных подчиненных (slaves) устройств. Остальные подчиненные устройства при этом будут находиться в режиме ожидания, оставаясь синхронизированными с основным устройством. Несколько пикосетей образуют “распределенную сеть” (scatternet).

В последнее время появились статьи, в которых технологии Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee рассматриваются как конкурирующие. На самом деле, каждая из упомянутых технологий имеет свои уникальные характеристики, обуславливающие их оптимальные области применения. Так, например неправомерны заявления о том, что ZigBee идет на смену и вытесняет Bluetooth с рынка. Изначально технология ZigBee разрабатывалась, как средство передачи небольших объемов телеметрической информации на частоте 2,4 МГц с минимально возможным энергопотреблением и небольшой скоростью передачи. Эта технология предназначена для переносных устройств с батарейным питанием. Скорость передачи данных между устройствами ZigBee, базирующимися на стандарте 802.15.4, зависит от числа занятых каналов и находится в диапазоне от 20 до 256 кбит/с. Поэтому технология ZigBee представляет собой сугубо нишевое направление, стоящее особняком от других технологий широкополосного доступа на частоте 2.4 МГц. Основные преимущества ZigBee – это микропотребление, максимально возможное количество узлов в сети (до 65536) и различные виды топологии сети («Звезда», «Каждый с каждым» (Mesh), «Кластерное дерево»).

Высокоскоростные технологии Bluetooth и Wi-Fi используются для организации персональных и локальных сетей беспроводного доступа. Области применения этих технологий частично перекрываются в диапазоне частот 2,4 МГц при создании беспроводных сетей для выхода в Интеренет, беспроводной передачи аудио и видео информации.
В настоящее время в технологии Wi-Fi используются в основном четыре направления, базирующиеся на стандартах IEEE 802.11а, b, g, i.
В стандарте IEEE 802.11а поддерживается скорость передачи до 54 Мбит/с на частоте 5 ГГц. Максимальная скорость передачи данных составляет 54 Мбит/с (реальная скорость передачи данных составляет около 20 Мбит/с). Устройства, работающие в стандарте IEEE 802.11b, могут передавать данные со скоростью до 11 Мбит/с на частоте 2.4 ГГц. В стандарте IEEE 802.11g предусмотрена дополнительная техника модуляции для частоты 2.4 ГГц, обеспечивающая скорости передачи до 54 Мбит/с. Стандартом 802.11i регламентируются проблемы безопасности передачи данных. Максимальное количество узлов в сети Wi-Fi равно 10.

Сравнение характеристик WT11 с параметрами других беспроводных технологий для частоты 2.4 МГц, приведено в таблице 2.

Модули WT11 наиболее популярны и широко используются разработчиками всего мира. В качестве примера можно привести фирму Fairbanks Scales, известного производителя беспроводных медицинских весов www.fairbanks.com/products.asp?id=26.
Фирма производит весы в течение 175 лет и является одним из мировых лидеров в этой области. Одной из последних ее разработок является серия TeleWeigh, с разделенными механической и измерительной частями. Связь между двумя блоками осуществляется по каналу Bluetooth с использованием модуля WT11 (рис.3).

Рис.3. Медицинские весы фирмы Fairbanks Scales с передачей информации по Bluetooth каналу

Данная конструкция позволяет выводить информацию от нескольких измерительных блоков на единый диспетчерский пульт, что значительно облегчает работу врачей при массовых обследованиях пациентов. Подобный тип медицинских весов особенно популярен в армии и в других передвижных медицинских лабораториях.

Использование модуля Bluegiga WT11 позволило фирме без значительных капитальных вложений поддерживать линейку различных моделей весов, совместимых с различными устройствами других стандартов.

Выпускаются, как переносные модели с аккумуляторным питанием, так с модели с питанием от сети 220 В и бортовой сети автомобиля. Данные с измерительного устройства можно вводить в ПК любого типа и передавать на центральный диспетчерский пульт по GSM/GPRS каналу. Такая модель весов незаменима для применения в телемедицине, когда результаты диагностики пациента могут быть переданы для консультации в любую клинику мира.

В качестве другого примера можно привести британскую компанию TEXA, являющуюся одним из мировых лидеров по производству диагностических систем для автомобилей, мотоциклов и катеров http://www.texa.co.uk.
В своих последних моделях тестеров серии NAVIGATOR TXB, фирма использует беспроводной канал связи, реализованный на базе модуля WT11.

Программно-аппаратные диагностические системы TEXA дают возможность отображения текущих параметров системы, чтения и стирание кодов неисправностей, адаптации компонентов, программирования, ключей, управления исполнительными механизмами, сброса сервисных интервалов и др.

Использование беспроводных датчиков позволяет подключать их к самым труднодоступным узлам и выводить информацию на ПК.
Одной из проблем проводных диагностических систем является нестыковка диагностических датчиков с различными моделями автомобилей и компьютеров. Использование беспроводного канала позволяет отказаться от множества переходных кабелей и передавать измеренные параметры по каналу Bluetooth на любой современный ПК (рис. 4).

Рис.4. Структурная схема работы сканера TEXA с беспроводным каналом связи Bluetooth

В каталоге TEXA имеется более 1000 марок транспортных средств, которые можно диагностировать с помощью ее тестеров. Возможность постоянного обновления программного обеспечения позволяет пользователям постоянно включать в свой список новые модели. Обновление программного обеспечения осуществляется через Интернет напрямую с сайта TEXA.

Современные беспроводные диагностические системы коренным образом отличаются от старых моделей с громоздкими компьютерами и кучей проводов, опутывающих машину. Новые модели позволяют проводить экспресс-диагностику, не выходя из кабины автомобиля.

Другой известный производитель диагностического оборудования Bosch Automotive Aftermarket также использует в некоторых своих моделях модули WT11 Bluegiga http://www.bosch.us/content/language1/html/1287.htm.

В России хорошо известен тестер блоков управления легковых и грузовых автомобилей Bosch KTS 570. Данная модель имеет встроенный переменный ISO/CAN - адаптер с двухканальным мультиплексором, двухканальный мультиметр и осциллограф. Кроме того, KTS 570 способен передавать данные на компьютер через беспроводной канал Bluetooth. Тестер KTS подсоединяется либо к портативному или настольному компьютеру с Esitronic, либо к тестеру с PC – например, Bosch FSA.

Использование модуля WT11, дает возможность установления надежного беспроводного соединения с помощью KTS 570 даже в сложных электромагнитных условиях автомастерской.

Рис.5. Внешний вид тестера Bosh KTS 570 с Bluetooth каналом
Еще одна область, где широко используются беспроводные Bluetooth системы, связана с торговым оборудованием. Так, например финская фирма Nordic ID использует в своих универсальных, переносных, торговых компьютерах модули WT11 Bluegiga.
Одна из последних моделей фирмы RF651 представляет собой универсальный переносной торговый терминал, в состав которого входят: считыватель штрих - кодов, переговорное устройство (Bluetooth), микрокомпьютер http://www.nordicid.com.
Размеры: 173х23х54 мм. Вес: 250 г. Внешний вид прибора показан на рисунке 6.

Этот прибор позволяет считывать любой стандартный формат штрих – кодов, обрабатывать его, показывать на дисплее всю имеющуюся информацию о товаре и передавать данные на центральный сервер. Модель RF651 позволяет осуществлять голосовую связь в стандарте Bluetooth. Вся информация передается на серверы доступа Bluegiga WRAP Access Server, позволяющий одновременно работать с 21 терминалом RF651. Это оборудование в настоящее время используется в большинстве крупных торговых фирм Финляндии. Все большую популярность торговые Bluetooth – терминалы завоевывают и в других странах мира.

Литература
1. WT11 Data Sheet Version 1.3, 2007
2. iWRAP 2-0-2 User Manual, 2008.
3. iWRAP 2.0.2 User Guide.pdf