无线网络技术——蓝牙
无线网络技术——蓝牙
一、简介
蓝牙技术是一种无线数据与数字通信的开放性全球规范，属于短距离无线连接通信技术（一般是10m之内）。它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动通信环境建立了一个接入点，用于替代数字设备和计算机外设间的电缆连线以及实现数字设备之间的无线组网。蓝牙文件传输软件的出现，弥补了手机自带蓝牙软件的不足。蓝牙文件传输软件能够互相收发图片、文件、铃声等，方便了蓝牙传输的操作。目前蓝牙技术广泛应用于蓝牙耳机、车载免提蓝牙、运动手环、手写笔等，近年出现许多蓝牙耳机的应用，给电子备的使用者带来了极大的便利。一方面可实现电话的通话，而不需要手持手机，减轻了手的负担，也可以减少手机对大脑的辐射。另一方面是立体声乐的播放，以往常规耳机都是有线的，限制了大脑的空间，也不美观，通过蓝耳机收听立体声音乐就可以彻底摆脱音频线的束缚。
二、蓝牙的技术细节和特点
- 使用协议
蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。
2.同时可传输语音和数据
蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。蓝牙有两种链路类型:异步无连接(Asynchronous Connection-Less , ACL)链路和同步面向连接(SynchronousConnection-Oriented，SCO)链路。
3．连接方式
根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备(Master)与从设备(Slave)。主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备,几个蓝牙设备连接成一个微微网(Piconet)时，其中只有一个主设备，其余的均为从设备。微微网是蓝牙最基本的一种网络形式，最简单的微微网是一个主设备和一个从设备组成的点对点的通信连接。
4．复用方式
通过时分复用技术，一个蓝牙设备便可以同时与几个不同的微微网保持同步，具体来说，就是该设备按照一定的时间顺序参与不同的微微网，即某一时刻参与某一微微网，而下一时刻参与另一个微微网。
5.调制方式
采用GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)调制方式。
6.传输方式
采用TDD(Time Division Duplex)达到全双工传送。
7．抗干扰能力
工作在ISM频段的无线电设备有很多种，如家用微波炉、无线局域网(WirelessLocal Area Network，WLAN)和 HomeRF等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰，蓝牙采用了跳频(Frequency Hopping)方式来扩展频谱(Spread
Spectrum)，将
2.402~2.48GHz 频段分成79个频点，相邻频点间隔1MHz。蓝牙设备在某个频点发送数据之后，再跳到另–个频点发送，而频点的排列顺序则是伪随机的，每秒钟频率改变1600次，每个频率持续625 us 。
8.低功耗、高集成度、成本低
小型化保证了蓝牙技术能嵌入到多种多样的电子设备中，蓝牙设备在通信连接(Connection)状态下，有四种工作模式—激活(Active)模式、呼吸(Snif)模式、保持(Hold)模式和休眠(Park)模式。激活模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式。随着市场需求的扩大，各个供应商纷纷推出自己的蓝牙芯片和模块，蓝牙产品价格飞速下降。
9.调频扩频技术
采用了快速跳频扩频技术，防止外界信号的干扰和自身的衰减。
10.具有高安全性
蓝牙采用签权和加密等措施，来提高通信的安全性，可以采用8-128B对空中接口通信业务进行加密。这种多层方式大大降低了不可检测和不良入侵的可能性。
11.开放的接口标准
SIG为了推广蓝牙技术的使用，将蓝牙的技术标准全部公开，全世界范围内的任何单位和个人都可以进行蓝牙产品的开发，只要最终通过SIG的蓝牙产品兼容性测试，就可以推向市场。
三、蓝牙名字的由来
蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王Harald Blatand –英译为Harold Bluetooth。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员，在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后，有些人认为用Blatand国王的名字命名再合适不过了。Blatand国王将现在的挪威，瑞典和丹麦统一起来;就如同这项即将面世的技术，技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作，例如计算，手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。
在丹麦的Jelling城，在教堂里立着一块纪念碑，这块纪念碑就是为了纪念Blatand国王的功绩和他的父亲,丹麦的第一个国王“Gorm the Old”而立的。有趣的是，这块特别的石头在Harald和他的儿子Sven Forkbeard之间的一次战争后就遗失了，近600年里没有人见过这块石头。Sven获胜了(并且把他父亲流放了)，因为这块刻着古代北欧文字的石头是Harald的荣耀，所以Sven埋葬了它。直到最近几年，一个农夫对他农场里的这个大土堆产生了好奇，才终于发现了这块石头。
这个标志最初是在商业协会宣布成立的时候由Scandinavian公司设计的。标志保留了它名字的传统特色，包含了古北欧字母“H”，看上去非常类似一个星号和一个“B”，在标志上仔细看两者都能看到。
参考文献：
[1] 胡小峰. 蓝牙耳机的设计与实现[D].西南交通大学,2009.
[2] 罗富财. 基于Android平台的蓝牙通信系统的研究与实现[D].华北电力大学,2013.
[3] 渴望飞翔的虫虫. 蓝牙名字的由来. http://www.360doc.com/content/06/0408/15/7222_94555.shtml.