摘 要 本文概要介紹了藍牙" title="藍牙">藍牙的由來及藍牙技術(shù)的發(fā)展,。文中詳細討論了藍牙技術(shù)的特點、協(xié)議標準,、應(yīng)用規(guī)范及安全問題,。

1 概述

        “藍牙”是一種開放的技術(shù)規(guī)范，它可在世界上的任何地方實現(xiàn)短距離的無線語音和數(shù)據(jù)通信,。藍牙技術(shù)的發(fā)展：1994年,，愛立信移動通信公司開始研究在移動電話及其附件之間實現(xiàn)低功耗、低成本無線接口的可行性,。隨著項目的進展,，愛立信公司意識到短距無線通信（Short Distance Wireless Communication）的應(yīng)用前景無限廣闊。愛立信將這項新的無線通信技術(shù)命名為藍牙（Bluetooth）,。Bluetooth 取自10世紀丹麥國王 Harald Bluetooth 的名字,。愛立信意識到要使這項技術(shù)最終獲得成功，必須得到業(yè)界其他公司的支持與應(yīng)用,。1998年5月,，愛立信聯(lián)合諾基亞（Nokia）、英特爾（Intel）,、IBM ,、東芝（Toshiba）這4家公司一起成立了藍牙特殊利益集團（Special Interest Group，SIG）,，負責(zé)藍牙技術(shù)標準的制定,、產(chǎn)品測試，并協(xié)調(diào)各國藍牙的具體使用,。3Com,、朗訊（Lucent）、微軟（Microsoft）和摩托羅拉（Motorola）很快加盟SIG,，與SIG的5個創(chuàng)始公司一同成為SIG的9個倡導(dǎo)發(fā)起者,。自藍牙規(guī)范1.0版推出后，藍牙技術(shù)的推廣與應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展,。截至目前,，SIG的成員已經(jīng)超過了2 500家，幾乎覆蓋了全球各行各業(yè),，包括通信廠商,、網(wǎng)絡(luò)廠商,、外設(shè)廠商、芯片廠商,、軟件廠商等,，甚至消費類電器廠商和汽車制造商加入了SIG。

2 藍牙技術(shù)的特點

        藍牙是一種短距無線通信的技術(shù)規(guī)范,，它最初的目標是取代現(xiàn)有的掌上電腦,、移動電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有線電纜連接。在制定藍牙規(guī)范之初,，就建立了統(tǒng)一全球的目標,，向全球公開發(fā)布，工作頻段為全球統(tǒng)一開放的2.4GHz工業(yè),、科學(xué)和醫(yī)學(xué)（Industrial, Scientific and Medical, ISM）頻段,。從目前的應(yīng)用來看，由于藍牙體積小,、功率低,，其應(yīng)用已不局限于計算機外設(shè)，幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備之中,，特別是那些對數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的移動設(shè)備和便攜設(shè)備,。藍牙技術(shù)的特點可歸納為如下幾點：

        （1）全球范圍適用：藍牙工作在2.4GHz的 ISM頻段，全球大多數(shù)國家ISM頻段的范圍是2.4~2.4835GHz,，使用該頻段無需向各國的無線電資源管理部門申請許可證,。

        （2）同時可傳輸語音和數(shù)據(jù)：藍牙采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道,、三路語音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語音同時傳輸?shù)男诺?。每個語音信道數(shù)據(jù)速率為64kbit/s，語音信號編碼采用脈沖編碼調(diào)制（PCM）或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD）方法,。當采用非對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時,，速率最高為721kbit/s，反向為57.6kbit/s,；當采用對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時,，速率最高為342.6kbit/s。藍牙有兩種鏈路類型：異步無連接（Asynchronous Connection-Less,，ACL）鏈路和同步面向連接（Synchronous Connection-Oriented,，SCO）鏈路。

        （3）可以建立臨時性的對等連接（Ad-hoc Connection)：根據(jù)藍牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色,，可分為主設(shè)備（Master）與從設(shè)備（Slave）,。主設(shè)備是組網(wǎng)連接主動發(fā)起連接請求的藍牙設(shè)備，幾個藍牙設(shè)備連接成一個皮網(wǎng)（Piconet）時,，其中只有一個主設(shè)備,，其余的均為從設(shè)備,。皮網(wǎng)是藍牙最基本的一種網(wǎng)絡(luò)形式，最簡單的皮網(wǎng)是一個主設(shè)備和一個從設(shè)備組成的點對點的通信連接,。

        通過時分復(fù)用技術(shù)，一個藍牙設(shè)備便可以同時與幾個不同的皮網(wǎng)保持同步,，具體來說,，就是該設(shè)備按照一定的時間順序參與不同的皮網(wǎng)，即某一時刻參與某一皮網(wǎng),，而下一時刻參與另一個皮網(wǎng),。

        （4）具有很好的抗干擾能力：工作在ISM頻段的無線電設(shè)備有很多種，如家用微波爐,、無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network,，WLAN）和HomeRF等產(chǎn)品，為了很好地抵抗來自這些設(shè)備的干擾,，藍牙采用了跳頻（Frequency Hopping）方式來擴展頻譜（Spread Spectrum）,，將2.402～2.48GHz頻段分成79個頻點，相鄰頻點間隔1MHz,。藍牙設(shè)備在某個頻點發(fā)送數(shù)據(jù)之后,，再跳到另一個頻點發(fā)送，而頻點的排列順序則是偽隨機的,，每秒鐘頻率改變1600次,，每個頻率持續(xù)625μｓ。

        （5）藍牙模塊體積很小,、便于集成：由于個人移動設(shè)備的體積較小,，嵌入其內(nèi)部的藍牙模塊體積就應(yīng)該更小，如愛立信公司的藍牙模塊ROK101008的外形尺寸僅為32.8mm×16.8mm×2.95mm,。

        （6）低功耗：藍牙設(shè)備在通信連接（Connection）狀態(tài)下,，有四種工作模式——激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式,、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式,。Active 模式是正常的工作狀態(tài)，另外三種模式是為了節(jié)能所規(guī)定的低功耗模式,。

        （7）開放的接口標準：SIG為了推廣藍牙技術(shù)的使用,，將藍牙的技術(shù)標準全部公開，全世界范圍內(nèi)的任何單位和個人都可以進行藍牙產(chǎn)品的開發(fā),，只要最終通過SIG的藍牙產(chǎn)品兼容性測試,，就可以推向市場。

        （8）成本低：隨著市場需求的擴大,，各個供應(yīng)商紛紛推出自己的藍牙芯片和模塊,，藍牙產(chǎn)品價格飛速下降,。

3 藍牙技術(shù)的協(xié)議標準