本文前部分详细讲述了蓝牙的射频、基带和协议的关键技术。内容涵盖蓝牙调制方式、数据包的构成、跳频序列、网络拓扑结构、核心协议以及纠错编码机制。
- 引言
蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的低功耗、低成本无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。它利用短程无线链路取代专用电缆,不但免去相互之间连接的麻烦,而且便于人们在室内或户外流动操作。具有广泛的应用前景,正受到全球各界的广泛关注。新兴的蓝牙技术已从萌芽期进入了壮大发展期,在无线通信、消费类电子和汽车电子以及工业控制领域得到广泛的应用。
- 概述
“蓝牙”( Bluetooth)原是一位在10世纪统一丹麦的国王,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)和时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。
蓝牙是一种短距的无线通讯技术,它的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/S。电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了。
蓝牙( Bluetooth)是由东芝、爱立信、 IBM、 Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。 其目标是实现最高数据传输速度1Mb/s(有效传输速度为721kb/s)、最大传输距离为10米,用户不必经过申请便可利用2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带,在其上设立79个带宽为1MHz的信道,用每秒钟切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。
- 蓝牙应用举例
蓝牙外设:电脑使用蓝牙鼠标和蓝牙键盘,代替有线鼠标和键盘。蓝牙打印机的应用也很受欢迎。蓝牙耳机的应用改变了人们接电话的方式
文件传输:可跨越不同软件平台传输文件,越来越多手机不仅拥有彩色显屏,有和弦铃声,更可以自己上网下载铃声、图片和小游戏来玩。
传真服务:如果您拥有一部蓝牙手机,只要您到运营商开通的数据传真服务 ,并在电脑上安装例如WINFAX的发传真的软件,然后把数据机指定为手机端口就可以在电脑上通过蓝牙无线发传真了。
蓝牙网络:组建硬件、软件和互操作需求的一种无固定的中心站蓝牙网络。PPC与PC在非同步的方式下共享上网。
拨号网络:拨接到调制解调器,以连接到因特网。
语音数据:也就是蓝牙的音频网关的服务,同时蓝牙能提供数据同步、存储功能。蓝牙U盘和USB适配器等就是在数据领域的典型应用。
汽车电子:蓝牙汽车音响、蓝牙后视镜、蓝牙车载导航、蓝牙汽车防盗系统。
工业控制:通过蓝牙网关进行工业仪表的控制。蓝牙串口模块在现场控制中的应用。
- 蓝牙关键技术
4.1 蓝牙网络拓扑结构
4.1.1 微微网
微微网( Piconet):是由采用蓝牙技术的设备以特定方式组成的网络。 微微网的建立是由两台设备(如便携式电脑和蜂窝电话)的连接开始,最多由8台设备构成。所有的蓝牙设备都是对等的,以同样的方式工作。然而,当一个微微网建立时,只有一台为主设备,其他均为从设备,而且在一个微微网存在期间将一直维持这一状况。