蓝牙技术浅谈

蓝牙技术浅谈

一、蓝牙技术简述

1、什么是蓝牙技术

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它一低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用无线电空中接口（Radio-air-interface）及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、互操作的性能（Interoperability）,代替固定与移动通讯设备之间的电缆。

蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为

1Mb/s。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（Hop channel）,在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（伪随机码）不断地从一个信道到另一个通信信道，蓝牙系统内地收发双方是按这个规律进行通信地，而其他无线电设备不可能按同样地规律进行工作。所以从很大程度上抑止了无线电电磁干扰。同时蓝牙采用了扩频技术，使整个蓝牙频段内噪声影响变得最低。与其他工作在相同频段地系统相比，蓝牙调频更快，蓝牙设备与其他无线通信设备相比是低功耗地,蓝牙技术地无线电收发器地链接距离可达10米，使用高增益天线可以将有效通信范围扩展到100米。不限制在直线范围内，甚至设备不在同一个房间内也能相互链接，并且可以链接多个设备，活动最多可达7个，在线设备可达200个，这样就可以把用户身边地设备都链接起来，形成一个"个人微型网"（Personal area net）。

此外，这种技术可以延伸到那些完全不同地新设备和新应用中去。例如：把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间地令人讨厌地连接电缆而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其他地数字设备都可以成为蓝牙系统地一部分。除此之外，蓝牙无线技术还为已存在地数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络地个人特别连接设备群。

2、蓝牙系统的构成

蓝牙系统一般由天线单元、链路控制（固件）单元、链路管理（软件）单元和蓝牙软件（协议栈）单元四个功能单元组成。

（1）天线单元

蓝牙的天线部分体积十分小巧、重量轻，属于微带天线。蓝牙空中接口建立在0dbm(1mW)地基础上，最大可达20dbm（100mW），遵循FCC(美国联邦通信委员会)有关电平为0dbm 地ISM频段地标准。

（2）链路控制（硬件）单元

目前蓝牙产品的链路控制硬件单元包括3个集成芯片：连接控制器、基带处理器以及射频传输/接收器，此外还使用了3－5 个单独调谐元件。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换地结合。采用时分双工实现全双工传输。

（3）链路管理（软件）单元

链路管理（LM）软件模块携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其他远端LM并通过LMP（链路管理协议）与之通信。

（4）软件（协议栈）单元

蓝牙规范接口可以直接集成到笔记本电脑或者通过PC卡或USB接口连接，或者直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。蓝牙的软件（协议栈）是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑，它符合已经制定好的蓝牙规范。适用于集中不同商用操作系统

（Windows,unix,Pocket Pc等）地蓝牙规范正在完善中。微软计划在明年为Windwos XP操作系统加入两种技术的支持：USB 2.0和蓝牙。

3、蓝牙技术的特点

（1）将设备无线互联组成小型PAN，并可为其提供接入数据网的功能，能够实现与Internet互联。

（2）工作于2.4GHZ的ISN频段，无需申请频率许可证。

（3）采用1600hop/s的快速调频技术，提供了一定程度的物理层安全保证。

（4）采用正向纠错编码（FEC）技术降低了误码率，保证通信质量。

（5）采用FM调制方式，设备简单。

（6）支持点到多点通信，具有自动查询设备及服务类型的功能。

（7）协议体系完备，充分支持现有高层协议，具有多种工作模式。

网络教育是随着计算机网络技术和多媒体技术的发展而产生的一种新型教育模式。但是由于低层网络基础设施建设不齐全以及网速传输的限制，我国的网络教育还存在不少问题与不足。蓝牙技术可以同步传输语音和数据，是实现多媒体网络化网络教室的理想技术。它克服了无线局域网的非同步化语音的问题，使网络传播在声音、图像、文字等各个方面的技术要求得到满足。同时对教育的无纸化发展也是一个促进。它能提高效率、省时、省力、可以把学生从厚重的书包和笔记当中解放出来，同时得到最生动、形象的教学内容的传达。虽然关于蓝牙技术是否能成为信息家电的下一个主流产品的争论很多，但在教育网终结点局域网接入技术领域，作为国家对教育领域的投资，依据国家教育产业化的思想，蓝牙技术以其特有的技术优势必将占有重要的一席之地。

二、蓝牙技术在网络教育中的应用

1、蓝牙无线教学网

校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以通过该网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。

在传统校园网上增加适当的无线接入点，使得一节点设备尤其便携设备能够不用电缆连接也能接入校园网络，这样就形成了无线校园教学网。如果以上无线接入采用基于蓝牙技术的网络产品，我们相应称之为蓝牙无线教学网。蓝牙无线教学网在校园网的基础上增加了网络教学的可移动性。

需要说明的是，无线连接部分是基于有线网络主框架的适当扩充，而不是取代；考虑到不同的应用环境，如距离、带宽等因素，无线连接部分也可能是不同技术标准(如802.11b)并存。

蓝牙无线教学网络可包括如下多种的具体应用方式：

◆点对点对等应用方式：其中一台笔记本电脑可以与有线校园网互联

◆集线器应用方式

◆无线接入点应用方式：无线接入点与有线校园网互联

◆无线网蜂窝漫游应用方式：

蓝牙技术与学校现有的校园网和多媒体计算机教室的结合能够有效地创设真实的、模拟真实的或者虚拟真实的学习环境，鼓励和支撑学习者的独立和合作探索，从而实现真实世界与数字化虚拟世界的高度融合。利用蓝牙技术构建起来的无线网络可以使得学生的学习受到时空限制更小，使得学习网络的可移动性加强。但是由于蓝牙技术本身的限制，它的可移动距离还受到很大的限制，但是随着技术的发展，我们相信它的发展潜力还是很大的。

2、居家