大學生藍牙科技論文(2)
大學生藍牙科技論文
大學生藍牙科技論文篇二
淺析藍牙技術
摘要：利用“藍牙”技術，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機等移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設備與Internet之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。
關鍵詞：藍牙技術
中圖分類號： C35 文獻標識碼： A
一、藍牙技術的簡介
所謂藍牙(Bluetooth)技術，實際上是一種短距離無線通信技術。
說得通俗一點，就是藍牙技術使得現(xiàn)代一些輕易攜帶的移動通信設備和電腦設備，不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線上因特網(wǎng)，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡。
“藍牙”這名稱來自10世紀的丹麥國王哈拉爾德(Harald Gormsson)的外號。出身海盜家庭的哈拉爾德統(tǒng)一了北歐四分五裂的國家，成為維京王國的國王。由于他喜歡吃藍莓，牙齒常常被染成藍色，而獲得“藍牙”的綽號，當時藍莓因為顏色怪異的緣故被認為是不適合食用的東西，因此這位愛嘗新的國王也成為創(chuàng)新與勇于嘗試的象征。1998年，愛立信公司希望無線通信技術能統(tǒng)一標準而取名“藍牙”。
二、藍牙技術的形成背景
藍牙技術最初由愛立信創(chuàng)制。
藍牙技術始于愛立信公司的1994方案，它是研究在移動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。發(fā)明者希望為設備間的通訊創(chuàng)造一組統(tǒng)一規(guī)則(標準化協(xié)議)，以解決用戶間互不兼容的移動電子設備。1997年前愛立信公司此概念接觸了移動設備制造商，討論其項目合作發(fā)展，結果獲得支持。1998年項目正式啟動。
1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商，
在聯(lián)合開展短程無線通信技術的標準化活動時提出了藍牙技術，其宗旨是提供一種短距離、低成本的無線傳輸應用技術。這五家廠商還成立了藍牙特別興趣組，以使藍牙技術能夠成為未來的無線通信標準。芯片霸主Intel公司負責半導體芯片和傳輸軟件的開發(fā)，愛立信負責無線射頻和移動電話軟件的開發(fā)，IBM和東芝負責筆記本電腦接口規(guī)格的開發(fā)。
1999年下半年，著名的業(yè)界巨頭微軟、摩托羅拉、三康、朗訊與藍牙特別小組的五家公司共同發(fā)起成立了藍牙技術推廣組織，從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股“藍牙”熱潮。全球業(yè)界即將開發(fā)一大批藍牙技術的應用產(chǎn)品，使藍牙技術呈現(xiàn)出極其廣闊的市場前景，并預示著21世紀初將迎來波瀾壯闊的全球無線通信浪潮。
三、藍牙協(xié)議堆棧
藍牙協(xié)議堆棧依照其功能可分四層：
內(nèi)核協(xié)議層(HCI、LMP、L2CAP、SDP) 線纜替換協(xié)議層(RFCOMM) 電話控制協(xié)議層(TCS-BIN) 選用協(xié)議層(PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE) 現(xiàn)今市面上販售的商品，大多是1.2或2.0版本的制式，是一個使用低耗電量的無線電設備，利用一顆低價芯片，完成短距離(1至100米)的訊號發(fā)射與接收。
藍牙技術規(guī)范1.0 版本作了如下規(guī)定.
?、?藍牙工作在全球通用2.4GHz ISM(Industrial ,Scientific and Medical)免付費、免申請無線電頻段.
?、?采用快速確認和跳頻技術,以確保鏈路穩(wěn)定.
③ 采用二進制調(diào)頻(FM)技術跳頻收發(fā)器,抑制干擾和防止衰落.
?、?采用前向糾錯(FEC)技術,抑制長距離鏈路隨機噪聲.
?、?數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s .
?、?采用時分雙工傳輸,其基帶協(xié)議是電路交換和分組交換結合.
?、?一個跳頻頻率發(fā)送一個同步分組,每個分組占用一個時隙,也可擴展到5個時隙.
?、?支持一個異步數(shù)據(jù)通道,或3個并發(fā)同步語音通道,或一個同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步語音通道.每一個語音通道支持64Kbps 同步話音.異步通道支持最大速率為721Kbps 、反向應答速率為57.6Kbps 非對稱連接,或者是432.6bps 對稱連接.
目前,工作在2.4GHz 頻段上無線局域網(wǎng)技術中,除了藍牙技術外,還有IEEE802.11、HomeRF 和紅外技術.總來說,IEEE802.11 比較適合于辦公室無線網(wǎng)絡,HomeRF 適用于家庭中移動數(shù)據(jù)、語音設備等與主機之間通信,而藍牙技術則可以應用于任何允許無線方式替代線纜場合.
在實際應用中,藍牙技術應用一般采用嵌入式技術.在應用系統(tǒng)中嵌入藍牙協(xié)議棧,可為系統(tǒng)提供一個透明無線網(wǎng)絡通信層.
四、藍牙技術的發(fā)展動態(tài)
藍牙用于在不同的設備之間進行無線連接，例如連接計算機和外圍設備，如：打印機、鍵盤等，又或讓個人數(shù)碼助理(PDA)與其它附近的PDA或計算機進行通信。目前市面上具備藍牙技術的手機選擇非常豐富，可以連接到計算機、PDA甚至連接到免提聽筒。
事實上，根據(jù)已訂立的標準，藍牙可以支持功能更強的長距離通訊，用以構成無線局域網(wǎng)。每個Bluetooth設備可同時維護7個連接?？梢詫⒚總€設備配置為不斷向附近的設備聲明其存在以便建立連接。另外也可以對二個設備之間的連接進行密碼保護，以防止被其他設備接收。
藍牙的標準是IEEE 802.15.1，藍牙協(xié)議工作在無需許可的ISM(Industrial Scientific Medical)頻段的2.45GHz。最高速度可達723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.45GHz的其它協(xié)議, 藍牙協(xié)議將該頻段劃分成79頻道，(帶寬為1MHZ)每秒的頻道轉(zhuǎn)換可達1600次。拿藍牙與WiFi相比是不適當?shù)模驗閃iFi是一個更加快速的協(xié)議，覆蓋范圍更大。雖然兩者使用相同的頻率范圍，但是WiFi需要更加昂貴的硬件。藍牙設計被用來在不同的設備之間創(chuàng)建無線連接，而WiFi是個無線局域網(wǎng)協(xié)議。兩者的目的是不同的。
五、藍牙技術存在的缺點
早期
早期的1.0和1.0B版本存在多個問題，多家廠商指出他們的產(chǎn)品互不兼容。同時，在兩個設備“握手”(handshaking)的過程中，藍牙硬件的地址(BD_ADDR)會被傳送出去，在協(xié)議的層面上不能做到匿名，造成泄漏數(shù)據(jù)的危險，令一些用戶怯步。
干擾
Bluetooth在2.4GHz的電波干擾問題一直為大家所詬病，特別和無線局域網(wǎng)間的互相干擾問題。有干擾發(fā)生時，就以重新傳送封包的方法來解決干擾。
結束語
藍牙技術不僅僅運用于電腦，像移動電話、數(shù)字相機、攝像機、打印機、傳真機、家電等許許多多電子設備都可以采用藍牙技術，實現(xiàn)無線連通，而不必拖一條尾巴(連接線)。隨著藍牙技術的普及，家庭裝修時不再為電器的布線而煩惱;使用家電時，不必為一大堆遙控器而頭疼，一部手機或是一把汽車鑰匙就能一切搞定;出門在外，公司的工作安排和家里親人的畫面可以隨時隨地獲得;打卡、繳費不用排隊，從繳費點附近經(jīng)過，不必進門就可以輕松完成……藍牙技術的廣泛應用將使我們的生活無比輕松。
參考文獻
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[3]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified(影印本).人民郵電出版社。
[4]金純，許光辰，孫睿. 藍牙技術. 電子工業(yè)出版社。
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