藍牙技術(shù)基本知識
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一、什么是藍牙
“藍牙”的英文為Bluetooth，是以一位千年前統一丹麥和挪威的丹麥國王哈拉德-布魯圖斯(Harald Bluetooth)的名字來(lái)命名的。藍牙技術(shù)是由愛(ài)立信、諾基亞、Intel、IBM和東芝5家公司于1998年5月共同提出開(kāi)發(fā)的。
在無(wú)線(xiàn)技術(shù)中，藍牙是一種短距的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以通過(guò)藍牙而連接起來(lái)，省去了傳統的電線(xiàn)。透過(guò)芯片上的無(wú)線(xiàn)接收器，配有藍牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在10米的距離內彼此相通(依據發(fā)射輸出電平藍牙可以有3種距離等級，其中Class1為100米左右、Class2約為10米、Class3約為2-3米。一般情況下，其正常的工作范圍是10米半徑之內)，傳輸速度可以達到每秒鐘1兆字節(藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mb/s)。
藍牙的主要替代對象是紅外線(xiàn)傳輸和RS232串口線(xiàn)傳輸，紅外線(xiàn)接口的傳輸技術(shù)需要電子裝置在視線(xiàn)之內的距離，而以RS232串口線(xiàn)連接的設備則難以擺脫線(xiàn)纜和低速的限制，隨著(zhù)藍牙技術(shù)的出現，讓這樣的連接變得更方便和簡(jiǎn)單。
藍牙技術(shù)已成為整個(gè)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域的重要組成部分，藍牙不僅僅是一個(gè)芯片，而是一個(gè)近距無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，能在包括移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換，目前由藍牙構成的無(wú)線(xiàn)個(gè)人網(wǎng)已在移動(dòng)通信領(lǐng)域廣泛存在。
藍牙技術(shù)使用高速跳頻(FH，Frequency Hopping)和時(shí)分多址(TDMA，Time DivesionMuli—access)等技術(shù)，能在近距離內較方便地將幾臺數字化設備呈網(wǎng)狀鏈接起來(lái)，無(wú)論手機、計算機、PDA、打印機或是數碼相機、MP3播放器、MD播放器等都可以用Bluetooth互傳或同步語(yǔ)音、文字、圖像、文件等資料，而象白板紀錄儀、投影機等也可以利用藍牙來(lái)簡(jiǎn)化操作。
總之，藍牙技術(shù)是網(wǎng)絡(luò )中各種外圍設備接口的統一橋梁，它消除了設備之間的連線(xiàn)，取而代之以無(wú)線(xiàn)連接。除此而外，藍牙技術(shù)亦可用于Internet接入，內置或外置相關(guān)藍牙芯片的筆記本電腦或手機，可以使用56K、ISDN、LAN、xDSL等進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)接入。當然，藍牙還被常用到象鍵盤(pán)、鼠標這樣的產(chǎn)品中。
二、藍牙的幾個(gè)技術(shù)標準
藍牙是一項低價(jià)、低耗能射頻技術(shù)，它可以使bluetooth通信設備使用特殊的通信協(xié)議，實(shí)現近距離無(wú)線(xiàn)通信。藍牙能夠為用戶(hù)的移動(dòng)設備實(shí)現“自發(fā)聯(lián)接”，并使用戶(hù)能夠通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的接入點(diǎn)進(jìn)行快速的訪(fǎng)問(wèn)，但早期的藍牙技術(shù)標準并不是很完善，其存在的一些問(wèn)題影響了藍牙的更順利發(fā)展。
藍牙技術(shù)標準的更新主要體現在兼容性和安全技術(shù)上。
● Bluetooth 1.0
Bluetooth 1.0定義了藍牙的基本功能。眾所周知，BlueTooth 1.0定義了藍牙是一種低功耗的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，目的是取代現有的臺式電腦、筆記本電腦、打印機、傳真機和移動(dòng)電話(huà)等設備上的有線(xiàn)接口。主要特點(diǎn)有:可以隨時(shí)隨地用無(wú)線(xiàn)接口來(lái)代替有線(xiàn)電纜連接;具有很強的移植性，可應用于多種通信場(chǎng)合，如WAP、GSM、DECT等引入身份識別后可以靈活實(shí)現漫游;功耗低，對人體危害小;BlueTooth集成電路應用簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現容易，易于推廣。
BlueTooth工作在2.4G的ISM頻段，采用了Bluetooth 1.0技術(shù)的設備將能夠提供高達720Kbit/s的數據交換速率，其發(fā)射范圍一般可達10米。Bluetooth 1.0技術(shù)還采用了跳頻技術(shù)來(lái)消除干擾和降低衰落。當檢測到距離小于10米時(shí)，接受設備可動(dòng)態(tài)調節功率。當業(yè)務(wù)量減小或停止時(shí)，藍牙設備可以進(jìn)入低功率工作模式。
組網(wǎng)時(shí)最多可以有256個(gè)藍牙單元設備連接起來(lái)組成微微網(wǎng)，其中一個(gè)主設單元和7個(gè)從設備單元處于工作狀態(tài)，而其他設備單元則處于待機模式。微微網(wǎng)絡(luò )可以重疊交*使用。從設備單元可以共享。由多個(gè)相互重疊的微微網(wǎng)可以組成分布網(wǎng)絡(luò )。
● Bluetooth 1.1
由于沒(méi)有考慮到設備互操作性的問(wèn)題，Bluetooth 1.0規范在標準方面有所欠缺。例如出于安全性方面的考慮，Bluetooth 1.0設備之間的通信都是經(jīng)過(guò)加密的——當兩臺藍牙設備之間嘗試著(zhù)建立起一條通信鏈路的時(shí)候，它們會(huì )因為不同廠(chǎng)家設置的不同口令的不匹配而無(wú)法正常通信;或如果輻設備處理信息的速度高于主設備的話(huà)，隨之而來(lái)的競爭態(tài)勢會(huì )使兩臺設備都得出自己是通信主設備的計算結果等等。Bluetooth 1.1規范對這一問(wèn)題進(jìn)行了解決，Bluetooth 1.1技術(shù)規范要求會(huì )話(huà)中的每一臺設備都需要確認其在主設備/輻設備關(guān)系中所扮演的角色。
此外，Bluetooth技術(shù)本將2.4GHz的頻帶劃分為79個(gè)子頻段，而為了適應一些國家的軍用需要Bluetooth 1.0重新定義了另一套子頻段劃分標準，將整個(gè)頻帶劃分為23個(gè)子頻段，以避免使用2.4GHz頻段中指定的區域。這造成了使用79個(gè)子頻段的設備與那些設計為使用23個(gè)子頻段的設備之間互不兼容。Bluetooth 1.1標準取消了23子頻段的副標準，所有的Bluetooth 1.1設備都使用79個(gè)子頻段在2.4GHz的頻譜范圍之內進(jìn)行相互的通信。
此外，Bluetooth 1.1規范也修正了互不兼容的數據格式會(huì )引發(fā)Bluetooth 1.0設備之間的互操作性問(wèn)題的這個(gè)問(wèn)題，允許輻設備主動(dòng)與主設備進(jìn)行通信并告知主設備有關(guān)包尺寸方面的信息。Bluetooth 1.1規范之中，輻設備可以在必要的時(shí)候通知主設備發(fā)送包含多/少slots的數據包。
● Bluetooth 1.2
Bluetooth 1.1標準的無(wú)線(xiàn)藍牙的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)同樣的明顯，例如它很容易受到主流的802.11b設備干擾。在Bluetooth SIG宣布的最新的藍牙1.2設備標準中，新發(fā)布的1.2標準就提供了更好的同頻抗干擾能力，并且加強了語(yǔ)言識別能力，并向下兼容1.1的設備。
1.2版最大的改進(jìn)在于增加了AFH可調式跳頻技術(shù)(Adaptive Frequency Hopping)這項技術(shù)，并主要針對現有藍牙協(xié)議和802.11b/g之間的互相干擾問(wèn)題進(jìn)行了全面的改進(jìn)，防止用戶(hù)在同時(shí)使用支持藍牙和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)的兩種裝置的時(shí)候出現互相干擾的情況。
并增強了語(yǔ)音處理，改善了語(yǔ)音連接的品質(zhì)(可以提高藍牙耳機的音質(zhì));并能更快速的連接設置。
總之，藍牙是以個(gè)人局域網(wǎng)(Personal Area Network，PAN)為應用范圍的傳輸技術(shù)，由于和WLAN同樣是使用2.4G的頻譜，以致于第一二代藍牙技術(shù)經(jīng)常會(huì )發(fā)生相互干擾的情況，所以要想使你的藍牙設備使用的更爽，從現在開(kāi)始已可優(yōu)選具備Bluetooth 1.2標準的藍牙設備。而B(niǎo)luetooth 1.2規格的推出，也可望使得藍牙技術(shù)更容易推廣與使用。
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