随着信息技术在教育行业中的不断创新和使用,智慧校园建设也从高校逐步向中小学扩展。特别是近年来人工智能技术和物联网技术发展迅速,以两者相结合的新型物联网技术为中小学的智慧校园建设提供了新的契机。而低功耗蓝牙技术以其成本低、续航能力强的特点为物联网系统所广泛采用,智慧校园系统也不例外。智慧校园系统主要由云平台、蓝牙网关和外围嵌入式设备三部分组成。蓝牙网关移植了支持蓝牙5.0的BlueZ协议栈。其设计和实现主要是为了解决智慧校园系统中嵌入式设备难于管理的问题,方便云平台对底层设备的管理和信息采集。蓝牙网关采用了三层的软件结构设计,自下而上分为系统层、数据通信层和应用层。基于此,主要工作内容包括蓝牙数据通信的实现、数据安全和设备认证、应用层的实现。首先在蓝牙数据通信方面,对蓝牙连接通信进行了缓存的设计,优化了连接通信过程。另外,为方便上层应用的使用对数据通信接口进行了封装,并针对蓝牙网关的业务需要对数据包格式进行了设计。在搭建起蓝牙通信后,着眼于通信安全层面,首先详细研究了蓝牙核心规范中的安全与认证手段,之后对智慧校园蓝牙通信的安全漏洞进行分析并根据智慧校园中蓝牙设备的特点,对低功耗蓝牙广播和连接通信分别给出了合适的加密方案,并设计了设备认证机制。最后对于蓝牙网关的应用层进行了介绍,首先确定了应用开发时跨进程通信的技术方案的选择。然后对设备考勤、设备校时、数据透传和固件升级4种经典应用结合其流程图,阐明了应用的作用和实现的详细流程。测试结果表明基于以上设计的智慧校园蓝牙网关功能正常,可以满足使用需求,具有一定的实用性价值。