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浅谈蓝牙技术、产品与应用

发布时间:2023-12-12 10:56

  [摘要]“蓝牙”(Bluetooth)是一种低功率短距离的无线连接技术标准的代称,它是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。


  [关键词]蓝牙技术技术特点技术应用


  一、蓝牙的起源


  “蓝牙”(Bluetooth)是一种低功率短距离的无线连接技术标准的代称,“蓝牙”一词取自一位在公元10世纪统一了丹麦的国王,哈拉德二世、(Harald)的绰号,即“蓝牙”(Bluetooth)。


  1998年5月,爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家著名厂商,在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术,其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。这五家厂商还成立了蓝牙特别兴趣组,以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。芯片霸主Intel公司负责半导体芯片和传输软件的开发,爱立信负责无线射频和移动电话软件的开发,IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。1999年下半年,著名的业界巨头微软、摩托罗拉、三康、朗讯通与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织,从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。全球业界即将开发一大批蓝牙技术的应用产品,使蓝牙技术呈现出极其广阔的市场前景,并预示着21世纪初将迎来波澜壮阔的全球无线通信浪潮。


  二、什么是蓝牙?


  蓝牙(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。


  “蓝牙”特殊利益集团(BluetoothSpecialInterestGroup-SIG),该组织采取了向产业界无偿转让该项专利技术的策略,以实现其全球统一标准的目标。


  其目标是实现最高数据传输速度1Mbps(有效传输速度为721kbps)、最大传输距离达10米,用户不必经过允许便可利用2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带,在其上设立79个带宽为1MHz的信道,用每秒钟切换1600次的频率、滚齿(hobbing)方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。这也就是蓝牙技术的由来和特点。使用蓝牙技术进行通信的设备,分为决定频率滚齿模式“主叫方”和它的通信对手“受取方”。主叫方可同时与7台受取方通信。因此可以把主叫方连同7台受取方共8台设备连接成名为Piconet(锯齿网)的子网。Piconet内的受取方可以同时作为两个以上Piconet的受取方。1999年7月,蓝牙公布了正式规格BluetoothVersion1.0。遵从这一规格的移动电话和笔记本电脑将于1999年底或2000年初上市。声称要把蓝牙技术产品化的企业正与日俱增,目前蓝牙标准化团体“BluetoothSIG(特别兴趣组合)”的成员企业数已增加到800家以上。


  “蓝牙”技术的设计初衷就是将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及各种数字化的信息设备都能不再用电缆,而是用一种小型的、低成本的无线通信技术连接起来;进而形成一种个人身边的网络,使得在其范围之内各种信息化的移动便携设备都能无缝地实现资源共享。据国外权威机构预计,几年以后,全世界将会有数以亿计的数字移动电话、PC机以及各种信息设备都会将基于蓝牙技术的无线接口作为一种标准配置。蓝牙技术将在多种领域迅速发展,其典型应用环境包括无线办公环境(WirelessOffice)、汽车工业、医疗设备等。Bluetooth将在人们的日常生活和工作中扮演重要角色,市场潜力巨大,该技术正成为21世纪的投资热点。


  三、蓝牙技术特点与应用


  蓝牙通讯技术的特点


  ■蓝牙工作在全球开放的2.4GHzISM(即工业、科学、医学)频段;


  ■使用跳频频谱扩展技术,把频带分成若干个跳频信道(hopchannel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道;


  ■一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接;


  ■数据传输速率可达1Mbit/s;


  ■低功耗、通讯安全性好;


  ■在有效范围内可越过障碍物进行连接,没有特别的通讯视角和方向要求;


  ■支持语音传输;


  ■组网简单方便。


  蓝牙通讯技术的用途:


  蓝牙技术是一种新兴的技术,尚未投入广泛应用,目前许多蓝牙设备还处于实验室试验阶段。但可以肯定的是现在多数具有红外无线数据通讯功能的设备,在将来一样可以使用蓝牙技术来实现无线连接。同时蓝牙技术的网络特点和语音传输技术使它还可以实现红外技术无法实现的某些特定功能,如无线电话、多台设备组网等等。


  蓝牙在无线网络中的应用:


  PC对PC的组网方式可以用蓝牙适配器来让两台电脑共享互联网络的连入,其中的一台电脑通过网卡连接ADSLMODEM等接人设备已经能访问Internet。并装上蓝牙USB适配器,以把它当作一台Internet共享的代理服务器。这样,其它配有蓝牙USB适配器的电脑就可以当作客户端来通过该服务器访问Internet,也可以共享其它资源。


  蓝牙是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了。


  蓝牙耳机:蓝牙耳机是一种基于蓝牙技术的一种小型设备,只需要把这种轻巧的设备藏在耳机边而不需要直接使用通讯设备(手机、电脑等)就可以实现自由通话。


  蓝牙手机:


  优点:在10米范围内,只需戴上蓝牙耳机,在汽车上或办公室里就可无线接听电话。蓝牙手机不仅可以上网,还可以在一定范围内与手提电脑以无线连接,让笔记本电脑无线上网成为现实;对两个同时持有蓝牙手机的用户,可以互相通过手机交换名片、电话和手机铃声,还可以无线对打游戏。“蓝牙”技术的另一大优势是它应用了全球统一的频率设定,这就消除了“国界”的障碍。


  缺点:目前蓝牙手机存在着一定的安全问题,由于蓝牙手机中有些在发售时就没有开启蓝牙安全功能,导致其它蓝牙设备可以对它们进行随意访问。这一漏洞的危险性之大是可想而知的。它不单单使受害者负担巨额的电话费用并且被盗去用户的私人信息(如电话簿中内容等),更严重的是,它会被一些黑客利用,他们可以冒充受害的身份进行违法活动,给受害者造成不可预料的后果。


  蓝牙的发展:蓝牙的支持者很多,从最初只有五家企业发起的蓝牙特别兴趣小组(SIG)发展到现在已拥有了近3000个企业成员。蓝牙技术的主要市场将是低端无线联网领域,提供简单方便的无线联网技术是业内最初研发“蓝牙”标准的初衷。


  四、结束语


  随着蓝牙技术的发展,蓝牙电子商品必然成为今后的主要电子产品,且价格也会为大众所接受。可以预期,蓝牙技术在无线网络中的应用将为我们带来深远的经济和社会效益。


  作者:林达文(作者单位:浙江宁波大学信息学院)本文来自《世界产品与技术》杂志

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