蓝牙技术及应用(含基带分组结构介绍)ppt课件
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1999 Bluetooth 1.0发布，最高传输速为721kbps，实际测试约为 192Kbps左右；
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
蓝牙WPAN工作组 蓝牙是无线个域网的先驱。在初始阶段， IEEE并没有制定蓝牙相关的标准，经过一段快速发展时期 后，蓝牙很快就有了产品兼容性的问题。2001年，IEEE决 定制定行业标准来开发能够相互兼容的蓝牙芯片、网络和 产品；
-30～+4dBm(
可选)
-30～ +4dBm(可选)
蓝牙技术的应用
电缆替代(cable replacement)：
替代PC机与打印机、鼠标、扫描仪、投影仪等外设的连接电 缆，
无线互连PDA、移动电话以及PC机等
Ad hoc个人无线网络
短距离区域内不同用户的ad hoc网络互连 只要进入范围内，一个配备蓝牙的设备能与另一个无线电设
➢ 创始成员：Ericsson、Agere、IBM(Lenovo)、Intel、 Nokia、Motorola、Toshiba；
➢ 目标：将计算、通信设备以及附加设备通过短程、低耗、 低成本的无线电波连接起来
➢ 发展：Lucent、3Com、Microsoft和Motorola加入SIG； 现SIG成员超过14000个，大多来自计算机、通信、网络 和电子消费领域；
备即时连接
数据与语音接入点
采用蓝牙作为AP，从而与蜂窝网络、有线连接或卫星链路所 提供的广域语音和数据服务相连
连接计算机以及其他外部设备
支持自组织网络
构建家庭网络
运动中的连接
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
1994年Ericsson发起multi-communicator link的研究 1998成立了特别兴趣小组（SIG）并更名bluetooth；
低能耗标准无线通信使蓝牙设备的潜在使用空间大大的增加。可在 心率监视器，血糖仪，智能手表，窗和防盗门传感器，汽车钥 匙链和血压测量手环等设备上使用。
2011年12月世界上第一款支持蓝牙4.0的手机IPhone 4s发布。 目前，全球大约80%以上的手机都使用了蓝牙技术，其中将近
100%的智能手机都已经使用了蓝牙技术。
– 3-bit active slave address – 全0代表广播地址
休眠设备地址 (Parked Member Address：PM_ADDR)
➢ 受WiFi（802.11b） 的冲击，WiFi产品的价格大幅度下 降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。
➢ 为了覆盖更多的应用和提供QoS，使其偏离了原来设计 简单的目标，复杂使蓝牙变得昂贵，不再适合要求低功 率、低成本的简单应用。
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2004年推出bluetooth 2.0+EDR版本，传输率提升至2-3Mbps，(实际测试 速度为576Kbps);
第3章 蓝牙技术及应用
3.1蓝牙技术简介 Bluetooth的技术规范
➢ 频带使用2.4Ghz频段； ➢ 短程：class B低能状态最大传输距离10m（class A高能
状态达到100m）； ➢ 性能中等：2.1+EDR 2-3Mbps，3.0后可达24Mbps； ➢ 动态配置：自组联网/漫游； ➢ 低能耗(< 2.5mW)：适用于手持应用，待机时仅有1mw； ➢ 模块大小： 9x9 mm； ➢ 支持语音和数据传输；
3.2 蓝牙技术基带与链路控制器规范
基带层基本功能 – 执行跳频 – 实现介质访问 – 定义了物理链路 – 定义了packet格式
3.2.1蓝牙基带概述
3.蓝牙设备的寻址
蓝牙设备地址 (BD_ADDR)
– 48-bit IEEE 802 address（全球唯一，见图3-3）
激活设备 地址 (Active Member Address： AM_ADDR)
2001年推出bluetooth 1.1版本，修正了1.0版本的BUG，以及 非加密高速信道的支持，市场巨大成功；
三星T628
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2003年，bluetooth 1.2列入IEEE 802.15.1a，改进了加密性能和底 层跳频技术，抗干扰性和传输稳定性能进一步增强；市场情况 不太理想
3.1蓝牙技术简介
输出功率等级 最大输出功率 最小输出功率 传输距离 功率控制要求
蓝牙设备功率等级
பைடு நூலகம்
一类
二类
三类
100mW(20dBm) 2.5mW(4dBm) 1mW(0dBm)
1mW(0dBm) 0.25mW(- -6dBm)
100m
10m
10m
+4～
-30～
+20dBm(必有) +4dBm(可选)
3.2 蓝牙技术基带与链路控制器规范
规范 – 定义了载波频率和输出功率 – 主要处理空中数据的接收和发送
特点 – 低功率 – 传输距离为10米 – 2.4GHz的ISM – 79个信道，1MHz （2402 to 2480 MHz ） – 跳频扩频技术 – 收发器的能量分3级 • 1级：100mW，强制功率控制 • 2级：2.5mW，功率控制可选 • 3级：1mW
Find My Car Smart
Find My Car Smart的应用，是一款让用 户查换自己汽车停放位置的应用。对 于大型停车场遍地的情况来说，这种 应用非常流行。这款应用与之前的寻 找停车位置的应用不同，支持一种 USB蓝牙4.0感应适配器，与iPhone 4S 配对，离开车时，应用会自动记录地 理位置，完全无需手动操作。而且 Bluetooth 4.0后台运作耗电量极小。 iPhone就可以不依靠GPS也能准确快速 找到自己的汽车停放位置。对于室内 停车场来说，这款应用还是非常实用 的。
2007年推出bluetooth 2.1+EDR版本，简易安全配对、暂停与继续加密、 Sniff省电;
2009年推出bluetooth 3.0 + HS版本，最高速度可达24Mbps。是2.0速度的 8倍。 引入了增强电源控制，实际空闲功耗明显降低;
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2010年7月推出bluetooth 4.0（智能蓝牙）实现了传统蓝牙技术、高 速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术的融合，传输范围可达100米，最 短延迟(3毫秒启动) 。
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
蓝牙WPAN工作组 蓝牙是无线个域网的先驱。在初始阶段， IEEE并没有制定蓝牙相关的标准，经过一段快速发展时期 后，蓝牙很快就有了产品兼容性的问题。2001年，IEEE决 定制定行业标准来开发能够相互兼容的蓝牙芯片、网络和 产品；
-30～+4dBm(
可选)
-30～ +4dBm(可选)
蓝牙技术的应用
电缆替代(cable replacement)：
替代PC机与打印机、鼠标、扫描仪、投影仪等外设的连接电 缆，
无线互连PDA、移动电话以及PC机等
Ad hoc个人无线网络
短距离区域内不同用户的ad hoc网络互连 只要进入范围内，一个配备蓝牙的设备能与另一个无线电设
➢ 创始成员：Ericsson、Agere、IBM(Lenovo)、Intel、 Nokia、Motorola、Toshiba；
➢ 目标：将计算、通信设备以及附加设备通过短程、低耗、 低成本的无线电波连接起来
➢ 发展：Lucent、3Com、Microsoft和Motorola加入SIG； 现SIG成员超过14000个，大多来自计算机、通信、网络 和电子消费领域；
备即时连接
数据与语音接入点
采用蓝牙作为AP，从而与蜂窝网络、有线连接或卫星链路所 提供的广域语音和数据服务相连
连接计算机以及其他外部设备
支持自组织网络
构建家庭网络
运动中的连接
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
1994年Ericsson发起multi-communicator link的研究 1998成立了特别兴趣小组（SIG）并更名bluetooth；
低能耗标准无线通信使蓝牙设备的潜在使用空间大大的增加。可在 心率监视器，血糖仪，智能手表，窗和防盗门传感器，汽车钥 匙链和血压测量手环等设备上使用。
2011年12月世界上第一款支持蓝牙4.0的手机IPhone 4s发布。 目前，全球大约80%以上的手机都使用了蓝牙技术，其中将近
100%的智能手机都已经使用了蓝牙技术。
– 3-bit active slave address – 全0代表广播地址
休眠设备地址 (Parked Member Address：PM_ADDR)
➢ 受WiFi（802.11b） 的冲击，WiFi产品的价格大幅度下 降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。
➢ 为了覆盖更多的应用和提供QoS，使其偏离了原来设计 简单的目标，复杂使蓝牙变得昂贵，不再适合要求低功 率、低成本的简单应用。
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2004年推出bluetooth 2.0+EDR版本，传输率提升至2-3Mbps，(实际测试 速度为576Kbps);
第3章 蓝牙技术及应用
3.1蓝牙技术简介 Bluetooth的技术规范
➢ 频带使用2.4Ghz频段； ➢ 短程：class B低能状态最大传输距离10m（class A高能
状态达到100m）； ➢ 性能中等：2.1+EDR 2-3Mbps，3.0后可达24Mbps； ➢ 动态配置：自组联网/漫游； ➢ 低能耗(< 2.5mW)：适用于手持应用，待机时仅有1mw； ➢ 模块大小： 9x9 mm； ➢ 支持语音和数据传输；
3.2 蓝牙技术基带与链路控制器规范
基带层基本功能 – 执行跳频 – 实现介质访问 – 定义了物理链路 – 定义了packet格式
3.2.1蓝牙基带概述
3.蓝牙设备的寻址
蓝牙设备地址 (BD_ADDR)
– 48-bit IEEE 802 address（全球唯一，见图3-3）
激活设备 地址 (Active Member Address： AM_ADDR)
2001年推出bluetooth 1.1版本，修正了1.0版本的BUG，以及 非加密高速信道的支持，市场巨大成功；
三星T628
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2003年，bluetooth 1.2列入IEEE 802.15.1a，改进了加密性能和底 层跳频技术，抗干扰性和传输稳定性能进一步增强；市场情况 不太理想
3.1蓝牙技术简介
输出功率等级 最大输出功率 最小输出功率 传输距离 功率控制要求
蓝牙设备功率等级
பைடு நூலகம்
一类
二类
三类
100mW(20dBm) 2.5mW(4dBm) 1mW(0dBm)
1mW(0dBm) 0.25mW(- -6dBm)
100m
10m
10m
+4～
-30～
+20dBm(必有) +4dBm(可选)
3.2 蓝牙技术基带与链路控制器规范
规范 – 定义了载波频率和输出功率 – 主要处理空中数据的接收和发送
特点 – 低功率 – 传输距离为10米 – 2.4GHz的ISM – 79个信道，1MHz （2402 to 2480 MHz ） – 跳频扩频技术 – 收发器的能量分3级 • 1级：100mW，强制功率控制 • 2级：2.5mW，功率控制可选 • 3级：1mW
Find My Car Smart
Find My Car Smart的应用，是一款让用 户查换自己汽车停放位置的应用。对 于大型停车场遍地的情况来说，这种 应用非常流行。这款应用与之前的寻 找停车位置的应用不同，支持一种 USB蓝牙4.0感应适配器，与iPhone 4S 配对，离开车时，应用会自动记录地 理位置，完全无需手动操作。而且 Bluetooth 4.0后台运作耗电量极小。 iPhone就可以不依靠GPS也能准确快速 找到自己的汽车停放位置。对于室内 停车场来说，这款应用还是非常实用 的。
2007年推出bluetooth 2.1+EDR版本，简易安全配对、暂停与继续加密、 Sniff省电;
2009年推出bluetooth 3.0 + HS版本，最高速度可达24Mbps。是2.0速度的 8倍。 引入了增强电源控制，实际空闲功耗明显降低;
蓝牙技术简介-bluetooth的历史
2010年7月推出bluetooth 4.0（智能蓝牙）实现了传统蓝牙技术、高 速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术的融合，传输范围可达100米，最 短延迟(3毫秒启动) 。