写给领导的书法内容:“蓝牙”是什么?

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/04/30 18:18:24

蓝牙(Bluetooth),或称为蓝芽,是一种新式的无线传送协议,最初由爱立信创制,后来由蓝牙特别兴趣组订定技术标准。据说因为此技术尚在萌芽的阶段,故将Bluetooth以“蓝芽”的中文译名在台湾地区进行商业的注册,不过根据英文本身的意义直译,还是“蓝牙”较为贴切。

历史:

蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。“蓝牙”这名称来自10世纪的丹麦国王哈拉尔德(Harald Gormsson)的外号。出身海盗家庭的哈拉尔德统一了北欧四分五裂的国家,成为维京王国的国王。由于他喜欢吃蓝莓,牙齿常常被染成蓝色,而获得“蓝牙”的绰号,当时蓝莓因为颜色怪异的缘故被认为是不适合食用的东西,因此这位爱尝新的国王也成为创新与勇于尝试的象征。1998年,爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。

最近发展:

现时市面上发售的产品,都是采用1.1版本的制式,是一个低用电量的无线电设备,利用一颗低价的微处理芯片,完成短矩离(10至100公尺)的信息收发。

蓝牙用于在不同的设备之间进行无线连接,例如连接计算机和外围设施,如:打印机、键盘等,又或让个人数字助理(PDA)与其它附近的PDA或计算机进行通信。目前市面上具备蓝牙技术的手机选择非常丰富,可以连接到计算机、PDA甚至连接到免提听筒。

事实上,根据已订立的标准,蓝牙可以支持功能更强的长距离通讯,用以构成无线局域网。每个Bluetooth设备可同时维护7个连接。可以将每个设备配置为不断向附近的设备声明其存在以便建立连接。另外也可以对二个设备之间的连接进行密码保护,以防止被其他设备接收。

蓝牙的标准是IEEE 802.15,蓝牙协议工作在无需许可的ISM频段的2.45GHz。最高速度可达723.1 kb/s。为了避免干扰可能使用2.45GHz的其它协议, 蓝牙协议将该频段划分成79条渠道,并且最多每秒可更换渠道1600次。

将蓝牙与WiFi对比是不应该的,因为WiFi是一个更加快速的协议,覆盖范围更大。虽然两者使用相同的频率范围,但是也需要更加昂贵的硬件。蓝牙应该被用来在不同的设备之间创建无线连接,而WiFi是个无线局域网协议。两者的目的是不同的。

未来发展:

蓝牙特别兴趣组正开发1.2及2.0版本。

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1.2版本
这个版本向下兼容1.1版,其主要改进包括:

匿名方式:屏蔽设备的硬件地址(BD_ADDR),保护用户免受身分嗅探攻击和跟踪。从1.1版开始已经可以实现硬件匿名,但未被实施,因此对普通消费者来说还是没有此功能。
自适应频率跳跃(AFH,Adaptive Frequency Hopping):通过避免使用跳跃序列中的拥挤频率,从而改善对无线电干涉的抵抗。
更高的实际传输速度
L2CAP层引入了流量控制和错误纠正机制

2.0版本
2.0版的内容还没有什么明确的信息,但爱立信的研究者公布了一些内容:

加入了“非跳跃窄频信道”(Non-hopping narrowband channel )。
因为不需要与每个设备交换应答信号,这种信道可以用来将各种器件的蓝牙服务概要同时广播到巨量的蓝牙器件。应答信号交换过程当前需要大约一秒。
实时公共交通时刻表、基本的交通畅通性信息和高级交通指向指示等未加密信息可以以高速度发送给设备。
更高的连接速度
支持多个速度水平

早期的蓝牙:

早期的1.0和1.0B版本存在多个问题,多家厂商指出他们的产品互不兼容。同时,在两个装置“握手”(handshaking)的过程中,蓝牙硬件的位址(BD_ADDR)会被传送出去,在协定的层面上不能做到匿名,做成泄漏资料的危险,令一些使用者却步。

蓝牙
(Bluetooth)是一种传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准,用来设计在便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间建立起的一种小型、经济、短距离的无线链路。由于运行在统一频段,无线数据传输速率可达到720bps到1Mbps,包含一套完整的加密和认证机制,因此具有很强的安全性。蓝牙的传输距离决定了它可以作为一种小型局域网的终端设备来与其他室内或随身的无线设备交换数据。
蓝牙耳机
  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。

外技术与蓝牙技术的比较

这一两年以来,蓝牙技术可谓风风火火、风光无限。自1998年蓝牙技术问世至今,短短的两三年时间,蓝牙获得了来自两千多家企业的响应,并引起了公众的广泛关注。——很少能有一种新技术刚提出来便能受到社会的如此厚爱。

同为近距离无线数据通讯技术,红外数据通讯技术(IRDA)却显得很平淡,尽管它已拥有每年一亿五千万套的设备安装量,尽管它保持着每年40%的高速增长,而蓝牙甚至至今也没有拿出来一个大规模生产并被广泛使用的成熟产品;

蓝牙会淘汰红外通讯技术吗?目前已有人提出了这样的疑问。蓝牙技术描述了一个完美的近距离无线数据通讯解决方案,尽管我们还从未切身体验过,但还是可以理解它之于红外数据通讯的胜出之处,所以在理论上它应该是一种可以取代红外通讯的技术。是的,蓝牙技术可能最终会取代红外通讯技术,但是其过程并不会那么简单。优秀的技术并不总是意味着市场的成功,铱星不是差点就掉下来了吗?昆腾也不得已地放弃了硬盘的生产!

下面让我们来分析一下这两种技术。

红外数据通讯技术

什么是IRDA?

IRDA是红外数据协会的简称,IRDA制订的一系列红外数据通讯标准形成了红外数据通讯技术的基础。红外通讯技术是一种点对点的数据传输协议,是传统的设备之间连接线缆的替代。它的通讯距离一般在0到1米之间,传输速率最快可达16Mbps,通讯介质为波长为900纳米左右的近红外线。

红外通讯技术的特点

■它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持;
■通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。
■主要是用来取代点对点的线缆连接;
■新的通讯标准兼容早期的通讯标准;
■小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强;
■传输速率较高,目前4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经发布。

红外数据通讯技术的用途

红外通讯技术常被应用在下列设备中:

■笔记本电脑、台式电脑和手持电脑;
■打印机、键盘鼠标等计算机外围设备;
■电话机、移动电话、寻呼机;
■数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表;
■工业设备和医疗设备;
■网络接入设备,如调制解调器。

厂家和消费者的认同度

红外通讯技术已被全球范围内的众多软硬件厂商所支持和采用,目前主流的软件和硬件平台均提供对它的支持。红外技术已被广泛应用在移动计算和移动通讯的设备中,巨大的装机量使红外无线通讯技术有了庞大的用户群体。

植入成本

由于多数系统芯片都具有红外通讯控制电路,所以在系统里植入红外功能只需添加红外收发器件即可。这使红外通讯植入成本大幅降低,大批量生产可使植入成本控制在3美元以内。

缺点

■通讯距离短,通讯过程中不能移动,遇障碍物通讯中断。
■目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低(115.2kbit/s)
■红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输,功能单一,扩展性差。

 

蓝牙技术简介

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。

 

蓝牙通讯技术的特点

■蓝牙工作在全球开放的2.4GHz ISM(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(hop channel),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。

厂家和消费者的认同度

蓝牙技术已获得了两千余家企业的响应,从而拥有了巨大的开发和生产能力。蓝牙已拥有了很高的知名度,广大消费者对这一技术很有兴趣。

植入成本

目前市面上的蓝牙设备还是比较少见。USB接口蓝牙适配器、蓝牙PC卡和蓝牙手机已经有了面向市场的产品,售价都很高。由此可见蓝牙早期发展阶段植入成本还是比较高的。但估计批量化后植入成本可在30美元以下。在蓝牙技术发展成熟的时期,植入成本应该可以控制在10美元以内。

缺点

蓝牙是一种还没有完全成熟的技术,尽管被描述得前景诱人,但还有待于实际使用的严格检验。蓝牙的通讯速率也不是很高,在当今这个数据爆炸的时代,可能也会对它的发展有所影响。

目前主流的软件和硬件平台均不提供对蓝牙的支持,这使得蓝牙的应用成本升高,普及难度增大。

ISM频段是一个开放频段,可能会受到诸如微波炉、无绳电话、科研仪器、工业或医疗设备的干扰。

 

总结

综上所述可见,蓝牙在技术上显然具有较大的优势,应该可以成为红外无线数据通讯的一种替代技术。但是由于目前蓝牙技术尚处于发展初期,受多方面条件的制约,蓝牙技术存在植入成本高,通讯对象少,通讯速率较低和技术不太成熟的问题,它的发展与普及尚需经过市场的磨炼和时间的考验,其自身的技术也有待于不断完善和提高。反观红外通讯技术,它具有技术成熟,成本低廉,兼容性好和通讯速率较高的特点,而且已经获得了广泛的软硬件支持并且正在被普遍地使用。虽然蓝牙技术可能最终会取代红外通讯技术,但这一过程也许需要很长的一段时间,这个时期内红外通讯技术仍会在近距离无线数据通讯领域担当重要角色。

红外技术(IRDA)与蓝牙技术(Bluetooth)各有其自身的优势和不足,在未来的一段时期内,它们将处于一种互相竞争,互相促进和互相补充的发展局面。蓝牙技术短时间内还难以撼动红外技术的稳固地位,实际上,红外技术与蓝牙技术的共同存在构成了完美的短距离无线数据通讯技术体系。

什么是蓝牙

一、蓝牙名字的由来

  蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王Harald Blatand-英译为Harold Bluetooth。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员,在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后,有些人认为用Blatand国王的名字命名再合适不过了。Blatand国王将现在的挪威,瑞典和丹麦统一起来;就如同这项即将面世的技术,技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作,例如计算,手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。

  在丹麦的Jelling城,在教堂里立着一块纪念碑,这块纪念碑就是为了纪念Blatand国王的功绩和他的父亲,丹麦的第一个国王“Gorm the Old”而立的。有趣的是,这块特别的石头在Harald和他的儿子Sven Forkbeard之间的一次战争后就遗失了,近600年里没有人见过这块石头。Sven获胜了(并且把他父亲流放了),因为这块刻着古代北欧文字的石头是Harald的荣耀,所以Sven埋葬了它。直到最近几年,一个农夫对他农场里的这个大土堆产生了好奇,才终于发现了这块石头。

  这个标志最初是在商业协会宣布成立的时候由Scandinavian公司设计的。标志保留了它名字的传统特色,包含了古北欧字母“H”,看上去非常类似一个星号和一个“B”,在标志上仔细看两者都能看到。

二、蓝牙技术介绍

  “蓝牙”(Bluetooth)原是十世纪统一了丹麦的国王的名字,现取其“统一”的含义,用来命名意在统一无线局域网通讯标准的蓝牙技术。蓝牙技术是爱立信、IBM等5家公司在1998年联合推出的一项无线网络技术。随后成立的蓝牙技术特殊兴趣组织(SIG)来负责该技术的开发和技术协议的制定,如今全世界已有1800多家公司加盟该组织,最近微软公司也正式加盟并成为SIG组织的领导成员之一。

  蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准,它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。它的传输距离为10cm~10m,如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。它采用2.4GHz ISM频段和调频、跳频技术,使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议。TDMA每时隙为0.625μs,基带符合速率为1Mb/s。蓝牙支持64kb/s实时语音传输和数据传输,语音编码为CVSD,发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW,并使用全球统一的48比特的设备识别码。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接,具有很强的移植性,并且适用于多种场合,加上该技术功耗低、对人体危害小,而且应用简单、容易实现,所以易于推广。

  蓝牙技术

  SIG组织于1999年7月26日推出了蓝牙技术规范1.0版本。蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层和高层应用。 底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)和链路管理(LM)。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤和传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。

  蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接,也可以支持43.2kb/秒的对称连接。

  中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能,该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。

  主机控制接口层(HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。

  在蓝牙协议栈的最上部是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访问、文件传输等,它们分别对应一种应用模式。各种应用程序可以通过各自对应的应用模式实现无线通信。拨号网络应用可通过仿真串口访问微微网(Piconet),数据设备也可由此接入传统的局域网;用户可以通过协议栈中的Audio(音频)层在手机和耳塞中实现音频流的无线传输;多台PC或笔记本电脑之间不需要任何连线,就能快速、灵活地进行文件传输和共享信息,多台设备也可由此实现同步操作。

  总之,整个蓝牙协议结构简单,使用重传机制来保证链路的可靠性,在基带、链路管理和应用层中还可实行分级的多种安全机制,并且通过跳频技术可以消除网络环境中来自其它无线设备的干扰。

  应用前景

  蓝牙技术的应用范围相当广泛,可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备,如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等,蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网(Piconet),多个微微网之间也可以进行互连接,从而实现各类设备之间随时随地进行通信。应用蓝牙技术的典型环境有无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等。目前,蓝牙的初期产品已经问世,一些芯片厂商已经开始着手改进具有蓝牙功能的芯片。与此同时,一些颇具实力的软件公司或者推出自已的协议栈软件,或者与芯片厂商合作推出蓝牙技术实现的具体方案。尽管如此,蓝牙技术要真正普及开来还需要解决以下几个问题:首先要降低成本;其次要实现方便、实用,并真正给人们带来实惠和好处;第三要安全、稳定、可靠地进行工作;第四要尽快出台一个有权威的国际标准。一旦上述问题被解决,蓝牙将迅速改变人们的生活与工作方式,并大大提高人们的生活质量。

所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用“蓝牙”技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。说得通俗一点,就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术,是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案,因此,目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖,却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。

一种无线传输协议