蓝牙技术的发展史以及现在发展现状

蓝牙技术及其发展现状

一:蓝牙的标志

二:Bluetooth的背景

蓝牙这项技术标准，是以公元十世纪统一了丹麦和挪威的丹麦国王Harald Blaatand (Bluetooth) II而命名的，寓意实现通讯与计算机工业的无缝连接。事实上，它很快从最初的电缆替代延伸为面向个人无线网(WPAN)的应用标准。

蓝牙技术的出现是以因特网为代表的数据通信和移动通信技术高速发展的结果。专家指出，现代信息社会走过了计算机时代、互联网时代，全球通信网络基础设施已初步形成。现代信息社会的高级阶段，应当是保证每个人、每件智能设备都能时时刻刻、随时随地、方便地连接在网络上，蓝牙技术正是面向这一目标，它定位在现代通信网络的最后10米，象一种无处不在的、数字化的神经末梢一样，把现有的各种信息化设备在近距离内连接起来。

三:Bluetooth的技术特点

简单地说，蓝牙是一种短程宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。它使用跳频扩谱（FHSS）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

Bluetooth的主要技术特点：

•工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。大多数国家使用79个频点，载频为(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），载频间隔

1MHz。采用TDD时分双工方式。

•传输速率：1Mb/s。

•调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。

•采用跳频技术：跳频速率为1600跳/秒，在建链时（包括寻呼和查询）提高为3200跳/秒。蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰，保证

传输的可靠性。

•语音调制方式：连续可变斜率增量调制（CVSD，Continuous Variable Slope Delta Modulation），抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受。

•支持电路交换和分组交换业务：蓝牙支持实时的同步定向联接（SCO链路）和非实时的异步不定向联接（ACL链路），前者主要传送语音等实

时性强的信息，后者以数据包为主。语音和数据可以单独或同时传输。

蓝牙支持一个异步数据通道，或三个并发的同步话音通道，或同时传送

异步数据和同步话音的通道。每个话音通道支持64kbps的同步话音；异步通道支持723.2/57.6kbps的非对称双工通信或433.9kbps的对称全双工通信。

•支持点对点及点对多点通信：蓝牙设备按特定方式可组成两种网络：微微网(Piconet)和分布式网络(Scatternet)，其中微微网的建立由两台设备的连接开始，最多可由八台设备组成。在一个微微网中，只有一台为主

设备（Master），其它均为从设备（Slave），不同的主从设备对可以采用不同的链接方式，在一次通信中，链接方式也可以任意改变。几个相

互独立的微微网以特定方式链接在一起便构成了分布式网络。所有的蓝

牙设备都是对等的，所以在蓝牙中没有基站的概念。

•工作距离：蓝牙设备分为三个功率等级，分别是：100mW（20dBm）、

2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相应的有效工作范围为：100米、

10米和1米。

四:Bluetooth的系统构成

任何一个Bluetooth系统都包括以下四个基本组成部分

•无线射频单元(Radio)：负责数据和语音的发送和接收，特点是短距离、低功耗。蓝牙天线一般体积小、重量轻，属于微带天线。

•基带或链路控制单元(Link Controller)：进行射频信号与数字或语音信号的相互转化，实现基带协议和其它的底层连接规程。

•链路管理单元(Link Manager)：负责管理蓝牙设备之间的通信，实现链路的建立、验证、链路配置等操作。

•软件：完整的蓝牙协议包括两部分。

第一部分为核心协议（Core）部分，包括基带协议（Base-band）、链路管理协议（LMP）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）以及业务搜寻协议（SDP）。基带和LMP负责蓝牙单元间链接的建立；L2CAP完成基带与上层协议间的适配，它通过协议复用、分割与重组等技术为上层协议提供数据业务，允许上层协议收发64K字节的L2CAP数据包；SDP是所有蓝牙应用模式的基础，蓝牙设备通过SDP查询临近蓝牙设备的信息和业务特征，从而建立相应的链接。

第二部分为协议子集（Profile）部分，规定了不同蓝牙应用所需的协议和过程。图2所示电缆替代协议（RFCOMM）、电话控制协议（TSC BIN，AT命令集）、对象交换协议（OBEX）等均针对不同的应用而选用，属于应用专用协议。

五:Bluetooth的应用

蓝牙设备最重要的特性是互通性。为了确保互通性，Bluetooth 针对每一种应用都定义了专门的协议规范（Profile），目前已定义的典型应用模式包括：

•一机三用电话模式（Cordless Telephony Profile）：根据所处的场所不同，手持电话机有三种使用方法：1）接入公用电话网，作为普通电话使

用；2）作为不计费的内部电话使用；3）作为蜂窝移动电话使用；

•互联网的网关模式（Intercom Profile）：由手机或无线Modem向PC 机提供拔号入网和收发传真的功能；

•头戴式设备模式（Headset Profile）：典型设备为无线耳机，可作为蜂窝电话、PC机的音频输入输出设备；

•局域网访问模式（LAN Access）：允许多功能数据终端经局域网接入点（LAP）无线接入局域网；

•文件传输模式（File Transfer）：提供两个终端之间的数据通信功能；

•同步模式（Synchronization）：提供几种设备间资料的同步更新功能。

事实上，随着蓝牙技术的进一步发展，尤其是众多不同产业、不同厂家加盟Bluetooth SIG后，新的应用模式如网络打印、静态图像的传输、汽车应用平台、电子商务、工业自动化及信息安全等也都在探究之中。一方面新的应用模式在不断开发，另一方面针对已有的应用模式开发的实际应用也是丰富多彩。蓝牙系统的小功率、微型化、低成本以及与网络时代相适应的特点，使它可以在家庭和办公自动化、电子商务、工业控制、智能化小区等各种场合都具有广阔的应用前景，因此有专家预测今后蓝牙设备将会无处不在。

蓝牙技术给手机提供了诸多应用空间，实现“一机三用电话模式”后，手机同时连接蜂房系统、PSTN和办公室电话系统，话费更合理、更经济；实现“头戴式