藍(lán)牙技術(shù)基本知識(shí)
——
加入技術(shù)交流群
一、什么是藍(lán)牙
“藍(lán)牙”的英文為Bluetooth，是以一位千年前統(tǒng)一丹麥和挪威的丹麥國(guó)王哈拉德-布魯圖斯(Harald Bluetooth)的名字來(lái)命名的。藍(lán)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)線技術(shù)中，藍(lán)牙是一種短距的無(wú)線通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以通過(guò)藍(lán)牙而連接起來(lái)，省去了傳統(tǒng)的電線。透過(guò)芯片上的無(wú)線接收器，配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在10米的距離內(nèi)彼此相通(依據(jù)發(fā)射輸出電平藍(lán)牙可以有3種距離等級(jí)，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(nèi))，傳輸速度可以達(dá)到每秒鐘1兆字節(jié)(藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mb/s)。
藍(lán)牙的主要替代對(duì)象是紅外線傳輸和RS232串口線傳輸，紅外線接口的傳輸技術(shù)需要電子裝置在視線之內(nèi)的距離，而以RS232串口線連接的設(shè)備則難以擺脫線纜和低速的限制，隨著藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)，讓這樣的連接變得更方便和簡(jiǎn)單。
藍(lán)牙技術(shù)已成為整個(gè)無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域的重要組成部分，藍(lán)牙不僅僅是一個(gè)芯片，而是一個(gè)近距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換，目前由藍(lán)牙構(gòu)成的無(wú)線個(gè)人網(wǎng)已在移動(dòng)通信領(lǐng)域廣泛存在。
藍(lán)牙技術(shù)使用高速跳頻(FH，F(xiàn)requency Hopping)和時(shí)分多址(TDMA，Time DivesionMuli—access)等技術(shù)，能在近距離內(nèi)較方便地將幾臺(tái)數(shù)字化設(shè)備呈網(wǎng)狀鏈接起來(lái)，無(wú)論手機(jī)、計(jì)算機(jī)、PDA、打印機(jī)或是數(shù)碼相機(jī)、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(jì)錄儀、投影機(jī)等也可以利用藍(lán)牙來(lái)簡(jiǎn)化操作。
總之，藍(lán)牙技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)中各種外圍設(shè)備接口的統(tǒng)一橋梁，它消除了設(shè)備之間的連線，取而代之以無(wú)線連接。除此而外，藍(lán)牙技術(shù)亦可用于Internet接入，內(nèi)置或外置相關(guān)藍(lán)牙芯片的筆記本電腦或手機(jī)，可以使用56K、ISDN、LAN、xDSL等進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)接入。當(dāng)然，藍(lán)牙還被常用到象鍵盤(pán)、鼠標(biāo)這樣的產(chǎn)品中。
二、藍(lán)牙的幾個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
藍(lán)牙是一項(xiàng)低價(jià)、低耗能射頻技術(shù)，它可以使bluetooth通信設(shè)備使用特殊的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線通信。藍(lán)牙能夠?yàn)橛脩舻囊苿?dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)“自發(fā)聯(lián)接”，并使用戶能夠通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的接入點(diǎn)進(jìn)行快速的訪問(wèn)，但早期的藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并不是很完善，其存在的一些問(wèn)題影響了藍(lán)牙的更順利發(fā)展。
藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新主要體現(xiàn)在兼容性和安全技術(shù)上。
● Bluetooth 1.0
Bluetooth 1.0定義了藍(lán)牙的基本功能。眾所周知，BlueTooth 1.0定義了藍(lán)牙是一種低功耗的無(wú)線技術(shù)，目的是取代現(xiàn)有的臺(tái)式電腦、筆記本電腦、打印機(jī)、傳真機(jī)和移動(dòng)電話等設(shè)備上的有線接口。主要特點(diǎn)有:可以隨時(shí)隨地用無(wú)線接口來(lái)代替有線電纜連接;具有很強(qiáng)的移植性，可應(yīng)用于多種通信場(chǎng)合，如WAP、GSM、DECT等引入身份識(shí)別后可以靈活實(shí)現(xiàn)漫游;功耗低，對(duì)人體危害小;BlueTooth集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)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(shè)備將能夠提供高達(dá)720Kbit/s的數(shù)據(jù)交換速率，其發(fā)射范圍一般可達(dá)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(dāng)檢測(cè)到距離小于10米時(shí)，接受設(shè)備可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率。當(dāng)業(yè)務(wù)量減小或停止時(shí)，藍(lán)牙設(shè)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(lán)牙單元設(shè)備連接起來(lái)組成微微網(wǎng)，其中一個(gè)主設(shè)單元和7個(gè)從設(shè)備單元處于工作狀態(tài)，而其他設(shè)備單元?jiǎng)t處于待機(jī)模式。微微網(wǎng)絡(luò)可以重疊交*使用。從設(shè)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(shè)備互操作性的問(wèn)題，Bluetooth 1.0規(guī)范在標(biāo)準(zhǔn)方面有所欠缺。例如出于安全性方面的考慮，Bluetooth 1.0設(shè)備之間的通信都是經(jīng)過(guò)加密的——當(dāng)兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備之間嘗試著建立起一條通信鏈路的時(shí)候，它們會(huì)因?yàn)椴煌瑥S家設(shè)置的不同口令的不匹配而無(wú)法正常通信;或如果輻設(shè)備處理信息的速度高于主設(shè)備的話，隨之而來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)會(huì)使兩臺(tái)設(shè)備都得出自己是通信主設(shè)備的計(jì)算結(jié)果等等。Bluetooth 1.1規(guī)范對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了解決，Bluetooth 1.1技術(shù)規(guī)范要求會(huì)話中的每一臺(tái)設(shè)備都需要確認(rèn)其在主設(shè)備/輻設(shè)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(yīng)一些國(guó)家的軍用需要Bluetooth 1.0重新定義了另一套子頻段劃分標(biāo)準(zhǔn)，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(qū)域。這造成了使用79個(gè)子頻段的設(shè)備與那些設(shè)計(jì)為使用23個(gè)子頻段的設(shè)備之間互不兼容。Bluetooth 1.1標(biāo)準(zhǔn)取消了23子頻段的副標(biāo)準(zhǔn)，所有的Bluetooth 1.1設(shè)備都使用79個(gè)子頻段在2.4GHz的頻譜范圍之內(nèi)進(jìn)行相互的通信。
此外，Bluetooth 1.1規(guī)范也修正了互不兼容的數(shù)據(jù)格式會(huì)引發(fā)Bluetooth 1.0設(shè)備之間的互操作性問(wèn)題的這個(gè)問(wèn)題，允許輻設(shè)備主動(dòng)與主設(shè)備進(jìn)行通信并告知主設(shè)備有關(guān)包尺寸方面的信息。Bluetooth 1.1規(guī)范之中，輻設(shè)備可以在必要的時(shí)候通知主設(shè)備發(fā)送包含多/少slots的數(shù)據(jù)包。
● Bluetooth 1.2
Bluetooth 1.1標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線藍(lán)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(shè)備干擾。在Bluetooth SIG宣布的最新的藍(lán)牙1.2設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中，新發(fā)布的1.2標(biāo)準(zhǔn)就提供了更好的同頻抗干擾能力，并且加強(qiáng)了語(yǔ)言識(shí)別能力，并向下兼容1.1的設(shè)備。
1.2版最大的改進(jìn)在于增加了AFH可調(diào)式跳頻技術(shù)(Adaptive Frequency Hopping)這項(xiàng)技術(shù)，并主要針對(duì)現(xiàn)有藍(lán)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)，防止用戶在同時(shí)使用支持藍(lán)牙和無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的兩種裝置的時(shí)候出現(xiàn)互相干擾的情況。
并增強(qiáng)了語(yǔ)音處理，改善了語(yǔ)音連接的品質(zhì)(可以提高藍(lán)牙耳機(jī)的音質(zhì));并能更快速的連接設(shè)置。
總之，藍(lán)牙是以個(gè)人局域網(wǎng)(Personal Area Network，PAN)為應(yīng)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(lán)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(lán)牙設(shè)備使用的更爽，從現(xiàn)在開(kāi)始已可優(yōu)選具備Bluetooth 1.2標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙設(shè)備。而B(niǎo)luetooth 1.2規(guī)格的推出，也可望使得藍(lán)牙技術(shù)更容易推廣與使用。
藍(lán)牙技術(shù)相關(guān)文章:藍(lán)牙技術(shù)原理 全息投影相關(guān)文章:全息投影原理
評(píng)論