藍牙技術基本知識
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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(tǒng)一丹麥和挪威的丹麥國王哈拉德-布魯圖斯(Harald Bluetooth)的名字來命名的。藍牙技術是由愛立信、諾基亞、Intel、IBM和東芝5家公司于1998年5月共同提出開發(fā)的。
在無線技術中，藍牙是一種短距的無線通訊技術，電子裝置彼此可以通過藍牙而連接起來，省去了傳統(tǒng)的電線。透過芯片上的無線接收器，配有藍牙技術的電子產(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(nèi))，傳輸速度可以達到每秒鐘1兆字節(jié)(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傳輸和RS232串口線傳輸，紅外線接口的傳輸技術需要電子裝置在視線之內(nèi)的距離，而以RS232串口線連接的設備則難以擺脫線纜和低速的限制，隨著藍牙技術的出現(xiàn)，讓這樣的連接變得更方便和簡單。
藍牙技術已成為整個無線移動通信領域的重要組成部分，藍牙不僅僅是一個芯片，而是一個近距無線網(wǎng)絡，能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換，目前由藍牙構成的無線個人網(wǎng)已在移動通信領域廣泛存在。
藍牙技術使用高速跳頻(FH，F(xiàn)requency Hopping)和時分多址(TDMA，Time DivesionMuli—access)等技術，能在近距離內(nèi)較方便地將幾臺數(shù)字化設備呈網(wǎng)狀鏈接起來，無論手機、計算機、PDA、打印機或是數(shù)碼相機、MP3播放器、MD播放器等都可以用Bluetooth互傳或同步語音、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簡化操作。
總之，藍牙技術是網(wǎng)絡中各種外圍設備接口的統(tǒng)一橋梁，它消除了設備之間的連線，取而代之以無線連接。除此而外，藍牙技術亦可用于Internet接入，內(nèi)置或外置相關藍牙芯片的筆記本電腦或手機，可以使用56K、ISDN、LAN、xDSL等進行互聯(lián)網(wǎng)接入。當然，藍牙還被常用到象鍵盤、鼠標這樣的產(chǎn)品中。
二、藍牙的幾個技術標準
藍牙是一項低價、低耗能射頻技術，它可以使bluetooth通信設備使用特殊的通信協(xié)議，實現(xiàn)近距離無線通信。藍牙能夠為用戶的移動設備實現(xiàn)“自發(fā)聯(lián)接”，并使用戶能夠通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的接入點進行快速的訪問，但早期的藍牙技術標準并不是很完善，其存在的一些問題影響了藍牙的更順利發(fā)展。
藍牙技術標準的更新主要體現(xiàn)在兼容性和安全技術上。
● 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線技術，目的是取代現(xiàn)有的臺式電腦、筆記本電腦、打印機、傳真機和移動電話等設備上的有線接口。主要特點有:可以隨時隨地用無線接口來代替有線電纜連接;具有很強的移植性，可應用于多種通信場合，如WAP、GSM、DECT等引入身份識別后可以靈活實現(xiàn)漫游;功耗低，對人體危害小;BlueTooth集成電路應用簡單，成本低廉，實現(xiàn)容易，易于推廣。
BlueTooth工作在2.4G的ISM頻段，采用了Bluetooth 1.0技術的設備將能夠提供高達720Kbit/s的數(shù)據(jù)交換速率，其發(fā)射范圍一般可達10米。Bluetooth 1.0技術還采用了跳頻技術來消除干擾和降低衰落。當檢測到距離小于10米時，接受設備可動態(tài)調節(jié)功率。當業(yè)務量減小或停止時，藍牙設備可以進入低功率工作模式。
組網(wǎng)時最多可以有256個藍牙單元設備連接起來組成微微網(wǎng)，其中一個主設單元和7個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)絡可以重疊交*使用。從設備單元可以共享。由多個相互重疊的微微網(wǎng)可以組成分布網(wǎng)絡。
● Bluetooth 1.1
由于沒有考慮到設備互操作性的問題，Bluetooth 1.0規(guī)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)過加密的——當兩臺藍牙設備之間嘗試著建立起一條通信鏈路的時候，它們會因為不同廠家設置的不同口令的不匹配而無法正常通信;或如果輻設備處理信息的速度高于主設備的話，隨之而來的競爭態(tài)勢會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(guī)范對這一問題進行了解決，Bluetooth 1.1技術規(guī)范要求會話中的每一臺設備都需要確認其在主設備/輻設備關系中所扮演的角色。
此外，Bluetooth技術本將2.4GHz的頻帶劃分為79個子頻段，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，將整個頻帶劃分為23個子頻段，以避免使用2.4GHz頻段中指定的區(qū)域。這造成了使用79個子頻段的設備與那些設計為使用23個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個子頻段在2.4GHz的頻譜范圍之內(nèi)進行相互的通信。
此外，Bluetooth 1.1規(guī)范也修正了互不兼容的數(shù)據(jù)格式會引發(fā)Bluetooth 1.0設備之間的互操作性問題的這個問題，允許輻設備主動與主設備進行通信并告知主設備有關包尺寸方面的信息。Bluetooth 1.1規(guī)范之中，輻設備可以在必要的時候通知主設備發(fā)送包含多/少slots的數(shù)據(jù)包。
● Bluetooth 1.2
Bluetooth 1.1標準的無線藍牙的缺點與優(yōu)點同樣的明顯，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，并且加強了語言識別能力，并向下兼容1.1的設備。
1.2版最大的改進在于增加了AFH可調式跳頻技術(Adaptive Frequency Hopping)這項技術，并主要針對現(xiàn)有藍牙協(xié)議和802.11b/g之間的互相干擾問題進行了全面的改進，防止用戶在同時使用支持藍牙和無線局域網(wǎng)(WLAN)的兩種裝置的時候出現(xiàn)互相干擾的情況。
并增強了語音處理，改善了語音連接的品質(可以提高藍牙耳機的音質);并能更快速的連接設置。
總之，藍牙是以個人局域網(wǎng)(Personal Area Network，PAN)為應用范圍的傳輸技術，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經(jīng)常會發(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(xiàn)在開始已可優(yōu)選具備Bluetooth 1.2標準的藍牙設備。而Bluetooth 1.2規(guī)格的推出，也可望使得藍牙技術更容易推廣與使用。
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