藍牙技術(shù)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的應用

隨著(zhù)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在布線(xiàn)和組網(wǎng)上都存在一定的局限。而藍牙作為一種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化掌上電腦、筆記本電腦和移動(dòng)手機等移動(dòng)通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡(jiǎn)化以上這些設備與Internet之間的通信，從而使這些現代通信設備與因特網(wǎng)之間的數據傳輸變得更加迅速而高效。

l 藍牙無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

藍牙技術(shù)是一種低成本、短距離的無(wú)線(xiàn)個(gè)人網(wǎng)絡(luò )傳輸(WireleSS Personal Area Network)技術(shù)，其主要目標是提供一個(gè)全世界通行的無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境，以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)實(shí)現所有移動(dòng)設備之間的信息傳輸服務(wù)。這些移動(dòng)設備包括手機、筆記本電腦、PDA、數字相機、打印機等。藍牙收發(fā)信機采用跳頻擴譜(Frequency}topping Spread Spe-tmm，FHSS)技術(shù)。根據藍牙規范1.OB規定，在2.4～-2.4835 GHz之間的ISM頻帶上以1600跳/s的速率進(jìn)行跳頻，可以得到79個(gè)1 MHz帶寬的信道。除采用跳頻擴譜的低功率傳輸外，藍牙還可采用鑒權和加密等措施來(lái)提高通信的安全性。藍牙無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)支持移動(dòng)聯(lián)網(wǎng)。用戶(hù)可以像使用移動(dòng)電話(huà)那樣靈活的移動(dòng)計算設備的位置，而使設備仍然保持持續的網(wǎng)絡(luò )連接。

(2)不需要使用物理線(xiàn)路，安裝非常簡(jiǎn)便，成本低、體積小，可用于更多的設備。

(3)網(wǎng)絡(luò )使用的高頻電波可以穿透墻壁或玻璃窗，所以設備可以在有效范圍任意放置。

(4)多層安全防護措施可以確保用戶(hù)隱私。

(5)改動(dòng)網(wǎng)絡(luò )結構或布局時(shí)，不需要對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行重新設置。

2 常見(jiàn)的三種無(wú)線(xiàn)接入方式

2.1 IEEE802.11家族

IEEE802.1l是IEEE最初制定的一個(gè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標準，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶(hù)與用戶(hù)終端的無(wú)線(xiàn)接人，其業(yè)務(wù)主要限于數據存取，速率最高只能達到2 Mb/s。目前，3Com等公司都有基于該標準的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡。

IEEE802.11 b物理層可支持5.5 Mb/s和11 Mb/s兩個(gè)新速率，IEEE802.11標準在擴頻時(shí)是一個(gè)11位調制芯片，而IEEE802.11 b標準則采用一種新的調制技術(shù)CCK來(lái)完成。IEEE802.11 b使用動(dòng)態(tài)速率漂移，可根據環(huán)境變化在11 Mb/s、5.5 Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s之間切換，且在2 Mb/s、1 Mb/s速率時(shí)可與IEEE802.11兼容。

IEEE802.11a工作在5 GHz U-N II頻帶，物理層速率可達54 Mb/s，傳輸層達25 Mb/s.它采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術(shù)，可提供25Mb/s的無(wú)線(xiàn)ATM接口、10Mb/s的以太網(wǎng)無(wú)線(xiàn)幀結構接口以及TDD/TDMA的空中接口，能支持語(yǔ)音、數據、圖像業(yè)務(wù)，而且一個(gè)扇區可接人多個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)也可帶多個(gè)用戶(hù)終端。

2.2 藍牙新貴

藍牙(IEEE802.15)是一項新標準，對于IEEE802.11來(lái)說(shuō)，它的出現主要是相互補充。藍牙比IEEE802.11更具移動(dòng)性，此外，藍牙技術(shù)成本低、體積小，可用于更多的設備。但是，藍牙技術(shù)主要是點(diǎn)對點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)發(fā)送技術(shù)，本質(zhì)上的傳輸介質(zhì)要么是RF，要么是紅外線(xiàn)。而且，藍牙被設計成低功耗、短距離、低帶寬的應用。嚴格來(lái)講，藍牙技術(shù)不算是真正的局域網(wǎng)技術(shù)。

2.3 家庭網(wǎng)絡(luò )的HomeRF

HomeRF、主要為家庭網(wǎng)絡(luò )設計，是IEEE802.11與DECT結合的產(chǎn)物，旨在降低語(yǔ)音數據成本。HomeRF也采用了擴頻技術(shù)，它工作在2.4 GHz頻帶，能同步支持4條高質(zhì)量語(yǔ)音信道。但目前的HomeRF傳輸速率只有1～2 Mb/s.FCC建議也只是增加到10Mb/s。

通過(guò)以上比較分析可以看出，各種標準都是根據不同的使用場(chǎng)合，不同的用戶(hù)需求而制定的。有的是為了增加帶寬和傳輸距離，有的則是考慮移動(dòng)性和經(jīng)濟性。實(shí)際上，局部最優(yōu)不等于全局最優(yōu)?，F在最炙手可熱的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是IEEE802.XX，藍牙則是方興未艾，802.XX標準的優(yōu)勢主要在于速度。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò )信號較好的時(shí)候，和有線(xiàn)局域網(wǎng)的速度相差無(wú)幾。而藍牙線(xiàn)局域網(wǎng)的優(yōu)勢主要是成本和擴展性[3]。表1所列是藍牙和IEEE802.XX技術(shù)的比較：

　　3 藍牙無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)原理與上網(wǎng)方案

3.1 組網(wǎng)原理

藍牙無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)要求每臺電腦必須具備藍牙功能，故應使用USB接口的藍牙適配器，其次需要購買(mǎi)一個(gè)藍牙無(wú)線(xiàn)接人點(diǎn)。用藍牙技術(shù)組建局域網(wǎng)有兩種組網(wǎng)方式：一種是PC對PC組網(wǎng);另一種是PC對藍牙接人點(diǎn)的組網(wǎng)。

PC對PC的組網(wǎng)方式可以用藍牙適配器來(lái)讓兩臺電腦共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的連人，其中的一臺電腦通過(guò)網(wǎng)卡連接ADSLMODEM等接人設備已經(jīng)能訪(fǎng)問(wèn)Internet。并裝上藍牙USB適配器，以把它當作一臺Internet共享的代理服務(wù)器。這樣，其它配有藍牙USB適配器的電腦就可以當作客戶(hù)端來(lái)通過(guò)該服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)Internet，也可以共享其它資源。圖1所示是這種方案的原理圖。

對于PC和藍牙接人點(diǎn)之間的組網(wǎng)，可先把藍牙接人點(diǎn)(藍牙網(wǎng)關(guān))通過(guò)RJ45與ADSLMODEM等寬帶接人設備相連。其它要接入網(wǎng)絡(luò )的電腦均應安裝藍牙適配器，一個(gè)藍牙網(wǎng)關(guān)最多可連接7臺這樣的電腦。這樣，藍牙接人點(diǎn)的功能就如同上個(gè)方案中的Internet代理服務(wù)器。這個(gè)方案的組網(wǎng)拓樸類(lèi)似Wi-Fi無(wú)線(xiàn)接人點(diǎn)的組網(wǎng)。其方案示意圖如圖2所示。

3.2 藍牙無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)方案

在沒(méi)有專(zhuān)線(xiàn)寬帶上網(wǎng)的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò )是采用電話(huà)線(xiàn)來(lái)進(jìn)行連接的，它的速度相當慢，而且不穩定，經(jīng)常死鏈，容易在CPU的大量請求中導至死機。專(zhuān)線(xiàn)寬帶出現后，電話(huà)線(xiàn)上網(wǎng)基本被淘汰。但是電話(huà)線(xiàn)上網(wǎng)的步驟卻給了我們對現時(shí)手機上網(wǎng)的一種啟發(fā)：家用電話(huà)線(xiàn)能使電腦通過(guò)MOD-EN撥號上網(wǎng)，同理，手機的無(wú)線(xiàn)功能也可以讓電腦通過(guò)某種設備拔號上網(wǎng)，從而達到無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)的內容范圍。這里的某種設備必需具有撥號功能.并能

連接手機和電腦以進(jìn)行通信。只要手機有拔號上網(wǎng)功能，那么實(shí)現手提電腦無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)就不是一種構想。而藍牙技術(shù)正好具有替代電纜的功能，因此，用藍牙作為一種無(wú)線(xiàn)中介就可以讓電腦與手機間進(jìn)行拔號上網(wǎng)。這就是本設計的核心。根據現時(shí)手機與電腦的互聯(lián)形式，藍牙無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)可分為以下三大類(lèi)：

(1)電腦+藍牙適配器+藍牙手機方案

該方案使用支持GPRS手機或者CDMA1X上網(wǎng)的手機，且手機和電腦都應支持藍牙，這樣借助于GPRlS或CDMA1X的數據服務(wù)，就可以用筆記本進(jìn)行無(wú)線(xiàn)沖浪了。操作時(shí)首先要開(kāi)通手機的藍牙功能.然后在PC上點(diǎn)開(kāi)"本地連接→屬性→高級"，再在"Internet連接共享"中勾選"允許其他網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)通過(guò)此計算機的Internet連接來(lái)連接"，后點(diǎn)"確定"。接著(zhù)將USB藍牙適配器插人電腦USB接口，系統會(huì )提示發(fā)現新硬件，并自動(dòng)開(kāi)始安裝軟件。安裝完成后在系統托盤(pán)內會(huì )出現藍牙標志。最后右擊藍牙圖標，打開(kāi)藍牙設備對話(huà)框，再單擊"添加"按鈕，然后打開(kāi)手機上的藍牙，勾選上"我設備已經(jīng)設置并且準備好"復選框點(diǎn)擊"下一步"按鈕，此時(shí)藍牙適配器便會(huì )開(kāi)始工作，并搜索可用的藍牙設備。當找到打開(kāi)的藍牙手機時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的組建便完成了。

(2)PDA+CF藍牙卡+藍牙手機方案

用PDA的CF型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡實(shí)現無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)同樣要有CF型藍牙卡，只要在CF插槽中插人該卡，然后進(jìn)行撥號設置，那么，利用支持GPRS或者CDMA1X上網(wǎng)的藍牙手機即可撥號上網(wǎng)。 操作時(shí)，首先打開(kāi)手機的藍牙，讓它處于工作狀態(tài)。然后打開(kāi)PDA的藍牙管理器，選擇"工具→配對設備→添加"，點(diǎn)擊"查找"圖標并稍等一會(huì )，屏幕上會(huì )出現搜索到的藍牙手機，選擇該手機并輸人配對碼。此時(shí)，在手機上同樣會(huì )出現一個(gè)要求輸入配對碼的窗口，同樣輸入剛才在PDA上輸入的配對碼，即可配對成功，最后點(diǎn)擊PDA屏幕上的連接圖標，輸入撥號上網(wǎng)所使用的用戶(hù)名和密碼等資料即可進(jìn)行撥號連接了。

(3) PDA+CF藍牙卡與電腦共享上網(wǎng)方案

該方案是將PDA和電腦用藍牙連接起來(lái)并配對，然后在PDA上打開(kāi)藍牙管理器并新建一個(gè)連接，同時(shí)選擇藍牙同步，然后單擊"下一步"進(jìn)入搜尋界面，以等待藍牙管理器找到要配對的設備。此時(shí)若連接在電腦上的藍牙適配器正在工作，那么就能找到配對的設備，并建立連接。

接下來(lái)應進(jìn)行串口參數的設置，可先在PDA的同步選項中選擇藍牙同步，同時(shí)選擇連接后保持連接，確保你的電腦已經(jīng)連接上因特網(wǎng)后。即可在PDA中實(shí)現無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)。圖3所示是PDA+CF卡的電腦共享上網(wǎng)操作方案。

3.3 無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)的配置

在確保手機與電腦的藍牙聯(lián)通(即藍牙設備的開(kāi)啟條件下)后，便可進(jìn)行PC端藍牙驅動(dòng)設置(以IVT BlueSoleil為例)，操作時(shí)先打開(kāi)藍牙驅動(dòng)主窗口，選擇我的服務(wù)→屬性，并在服務(wù)屬性窗口的"個(gè)人局域網(wǎng)"選項中，啟用個(gè)人局域網(wǎng)服務(wù)和DHCP服務(wù)，在服務(wù)屬性窗口的"網(wǎng)絡(luò )接人"選項中啟用該服務(wù)。

對于PC端網(wǎng)絡(luò )連接的設置，可在網(wǎng)絡(luò )連接中打開(kāi)"傳人的連接"的屬性(如果沒(méi)有可以新建一個(gè)傳人連接)，在"常規"選項中，選中Blue-tooth LAP Modem連接，并在"用戶(hù)"選項中，允許掌上電腦不通過(guò)密碼連接，然后在"網(wǎng)絡(luò )"選項中打開(kāi)TCP/IP屬性，再在TCP/IP屬性中手動(dòng)設置IP地址，并保證不與其并網(wǎng)連接重疊，之后再回到"網(wǎng)絡(luò )連接"啟用Internet的連接共享，并把家庭網(wǎng)絡(luò )連接設置為你的藍牙虛擬網(wǎng)卡的連接，即可完成PC端的設置。藍牙手機的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)設置方法如圖4所示。

4 結束語(yǔ)

隨著(zhù)藍牙技術(shù)的發(fā)展，藍牙電子商品必然成為今后的主要電子產(chǎn)品，且價(jià)格也會(huì )為大眾所接受?？梢灶A期，藍牙技術(shù)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的應用將為我們帶來(lái)深遠的經(jīng)濟和社會(huì )效益。