浅析蓝牙技术与WLAN的区别

浅析蓝牙技术与WLAN的区别

一、引言

短短八周的无线局域网双语课程结束了，我对无线局域网有了一个比较清晰地概念。无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式由实体线路构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界，主要适用于小巧的移动设备。而蓝牙技术作为一种新型的无线短距离通信技术，在近几年有了长足的发展。就个人经验而言，生活中蓝牙确实是一种十分便利的传递信息的技术工具。因此，借此机会就蓝牙技术与WLAN的区别做一点小小的讨论。

二、蓝牙技术简介

蓝牙是从英文Bluetooth单词直译而来的，是一种低功耗、短距离无线通信技术，其设计意图是取代现有的个人计算机、打印机、传真机和移动电话等设备上接口的有线电缆。

蓝牙的创始人是瑞典爱立信公司，爱立信早在1994年就已进行研发。1997年，爱立信与其他设备生产商联系，并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。 1998年2月，5个跨国大公司，包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel组成了一个特殊兴趣小组（SIG），他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，即现在的蓝牙。

目前蓝牙信道带宽为1MHz，异步非对称连接最高数据速率723.2kbit/s；连接距离多半为10m左右，亦可属物体域网(WBAN)范畴。蓝牙速率亦拟进一步增强，新的蓝牙标准2.0版拟支持高达10Mbit/s以上速率(12Mbit/s-20Mbit/s)，估计在2004年以后推出，这是适应未来愈来愈多的宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

三、蓝牙技术与WLAN的特性对比

蓝牙系统基本特征：

蓝牙系统结构的基本特征可从下述诸方面获得理解：网络拓扑、交换模式、节能模式、抗干扰性能、鉴权与加密、话音编码、软件结构，一下仅从协议标准、频段利用以及安全性方面做简单介绍。

1 蓝牙标准

蓝牙标准主要定义的是底层协议，同时也定义了一些高层协议和相关接口。具体协议分为4层：

核心协议：基带协议、蓝牙连接管理协议LMP、蓝牙逻辑链路控制与适配协议L2CAP、服务检测协议SDP

蓝牙电缆替代协议：RFCOMM，为使用串行线传送机制的上层协议提供服务；

电话传送控制协议：是面向比特的协议。它定义了蓝牙设备之间建立语音和

数据呼叫的控制信令，定义了处理蓝牙TCS设备群的移

动管理进程。

选用协议：点对点协议PPP、UDP/IP/TCP协议、对象交换协议OBEX、无线应用协议WAP等

2使用跳频扩频

蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHz ISM（工业、科学、医学）频段，消除了“国界”的障碍。但是由于ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段，使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源，因此蓝牙无线技术使用跳频方式来扩展频谱。

跳频方式要求发射机以一个特定的与伪随机码序列一致的跳变速率使信号从一个频率跳到另一个。伪随机序列通过伪随机码发生器控制发射机的频率合成器及跳频变频器来选择信函的跳频顺序。ISM包括两个频率段范围，可以免费使用而不用申请，其中大多数国家的频段定义为2.402-2.480GHz，其中分配了79个跳频信道，每个频道的带宽为1MHz。蓝牙技术标准中规定的速率是在79个频

道内每秒1600跳。蓝牙跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带或成倍地扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。与其它工作在相同频段的系统相比，蓝牙跳频更快，数据包更短，这使蓝牙技术比其它系统都更稳定。

3 安全性

鉴权是蓝牙里用来防止对数据的非法侵犯和防止伪造信息，加密是为了防止窃听。这两项技术结合跳频技术与蓝牙技术将使得数据保密性大为提高。蓝牙定义了三种安全模式，具体使用哪种模式要视具体的应用来定。

非安全模式——没有采取鉴权和加密措施的情况；

服务级安全模式——L2CAP层连接后，安全程序被初始化，这种安全模式为服务与单元各自定义信任级提供了可能；

链路级安全模式——在LMP层连接建立之前安全程序被初始化，该模式基于链路密钥的使用之上，链路密钥分别存储在蓝牙连接的每对单元里，是一串保密的128比特随机数。每次两个蓝牙单元通信时，链路密钥就用来鉴权和解密。

蓝牙的软件体系是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑；蓝牙协议体系中设计协议和协议栈的主要原则为尽可能利用现有各种高层协议，保证现有协议与蓝牙技术融合及各种应用之间的互通性，充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统和蓝牙技术规范的开放性，便于普遍开发新的应用。

WLAN基本特征：

WLAN的协议、频谱利用以及安全性等方面课中已有介绍，这里仅列出个人认为的其最大特点（相对与蓝牙技术）：

1较高传输速率及较远连接距离；

WLAN的最高传速率可达54Mbit/s，远高于目前蓝牙的最高标称数据速率

1Mbit/s；并且，IEEE802.11b WLAN系统终端用户共享11Mbit/s速率，而蓝牙最高通信速率仅为723.2kbit/s。在通信距离方面，虽然WLAN速率越高距离越短，但一般来说室内连接距离可大于100m，室外可达数百米或者更远。因此，速率与距离方面，WLAN的优势是明显的。

2 较高频谱利用效率；

3 较适宜高速INTERNET连接及高质量多媒体传输。

由此三点可以很明显看出，WLAN与蓝牙技术最大的区别在于传输速率，但是，个人认为，尽管前者速率很高，覆盖面积又大，但在日常生活中的短距离传输中优势并没有体现出来，相反的，在短距离传输上，蓝牙技术在速度、可靠性、安全性方面有着不言而喻的优势。这也就解释了蓝牙技术可以进一步发展的原因。

下面就蓝牙技术在应用方面的情况作进一步解释。

四、蓝牙应用模型及相应的协议栈

1 文件传输应用模型

文件传输应用模型提供两个终端之间的数据通信功能，可传输.xls、.ppt、.wav、.ipg和.doc等文件，以及完整的文件夹、目录或多媒体数据流等，并能提供远程文件夹浏览功能。

2 互联网桥模式

在这种用户模式下，由手机或无线调制器向PC提供拨号入网和收发传真的功能，而不必与PC建立物理连接。

3 局域网访问模式

多功能数据终端DT经局域网访问点LAP无线接入局域网，接入后DT的操作与通过拨号方式接入局域网设备的操作一样。

4 同步模式

同步用户模式提供设备到设备的个人资料管理PIM和同步更新功能，其典型应用如电话薄、日历、通知和记录等。它要求微机、蜂窝电话和个人数字助理PDA在传输和处理名片、日历及任务通知时，使用通用的协议和格式。

另外，蓝牙技术还有其他的应用模式，例如三合一电话模式、头戴式设备模式等，这些模式使得蓝牙技术的应用范围变得十分广泛，几乎满足了日常短距离传输下的大部分需求。