蓝牙技术浅谈

蓝牙技术浅谈

一、蓝牙技术简述

1、什么是蓝牙技术

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它一低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用无线电空中接口（Radio-air-interface）及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、互操作的性能（Interoperability）,代替固定与移动通讯设备之间的电缆。

蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为

1Mb/s。跳频技术是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（伪随机码）不断地从一个信道到另一个通信信道，蓝牙系统内地收发双方是按这个规律进行通信地，而其他无线电设备不可能按同样地规律进行工作。所以从很大程度上抑止了无线电电磁干扰。同时蓝牙采用了扩频技术，使整个蓝牙频段内噪声影响变得最低。与其他工作在相同频段地系统相比，蓝牙调频更快，蓝牙设备与其他无线通信设备相比是低功耗地,蓝牙技术地无线电收发器地链接距离可达10米，使用高增益天线可以将有效通信范围扩展到100米。不限制在直线范围内，甚至设备不在同一个房间内也能相互链接，并且可以链接多个设备，活动最多可达7个，在线设备可达200个，这样就可以把用户身边地设备都链接起来，形成一个"个人微型网"（Personal area net）。

此外，这种技术可以延伸到那些完全不同地新设备和新应用中去。例如：把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间地令人讨厌地连接电缆而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其他地数字设备都可以成为蓝牙系统地一部分。除此之外，蓝牙无线技术还为已存在地数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络地个人特别连接设备群。

2、蓝牙系统的构成

蓝牙系统一般由天线单元、链路控制（固件）单元、链路管理（软件）单元和蓝牙软件（协议栈）单元四个功能单元组成。

（1）天线单元

蓝牙的天线部分体积十分小巧、重量轻，属于微带天线。蓝牙空中接口建立在0dbm(1mW)地基础上，最大可达20dbm（100mW），遵循FCC(美国联邦通信委员会)有关电平为0dbm 地ISM频段地标准。

（2）链路控制（硬件）单元

目前蓝牙产品的链路控制硬件单元包括3个集成芯片：连接控制器、基带处理器以及射频传输/接收器，此外还使用了3－5 个单独调谐元件。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换地结合。采用时分双工实现全双工传输。

（3）链路管理（软件）单元

链路管理（LM）软件模块携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其他远端LM并通过LMP（链路管理协议）与之通信。

（4）软件（协议栈）单元

蓝牙规范接口可以直接集成到笔记本电脑或者通过PC卡或USB接口连接，或者直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。蓝牙的软件（协议栈）是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑，它符合已经制定好的蓝牙规范。适用于集中不同商用操作系统

（Windows,unix,Pocket Pc等）地蓝牙规范正在完善中。微软计划在明年为Windwos XP操作系统加入两种技术的支持：USB 2.0和蓝牙。

3、蓝牙技术的特点

（1）将设备无线互联组成小型PAN，并可为其提供接入数据网的功能，能够实现与Internet互联。

（2）工作于2.4GHZ的ISN频段，无需申请频率许可证。

（3）采用1600hop/s的快速调频技术，提供了一定程度的物理层安全保证。

（4）采用正向纠错编码（FEC）技术降低了误码率，保证通信质量。

（5）采用FM调制方式，设备简单。

（6）支持点到多点通信，具有自动查询设备及服务类型的功能。

（7）协议体系完备，充分支持现有高层协议，具有多种工作模式。

网络教育是随着计算机网络技术和多媒体技术的发展而产生的一种新型教育模式。但是由于低层网络基础设施建设不齐全以及网速传输的限制，我国的网络教育还存在不少问题与不足。蓝牙技术可以同步传输语音和数据，是实现多媒体网络化网络教室的理想技术。它克服了无线局域网的非同步化语音的问题，使网络传播在声音、图像、文字等各个方面的技术要求得到满足。同时对教育的无纸化发展也是一个促进。它能提高效率、省时、省力、可以把学生从厚重的书包和笔记当中解放出来，同时得到最生动、形象的教学内容的传达。虽然关于蓝牙技术是否能成为信息家电的下一个主流产品的争论很多，但在教育网终结点局域网接入技术领域，作为国家对教育领域的投资，依据国家教育产业化的思想，蓝牙技术以其特有的技术优势必将占有重要的一席之地。

二、蓝牙技术在网络教育中的应用

1、蓝牙无线教学网

校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以通过该网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。

在传统校园网上增加适当的无线接入点，使得一节点设备尤其便携设备能够不用电缆连接也能接入校园网络，这样就形成了无线校园教学网。如果以上无线接入采用基于蓝牙技术的网络产品，我们相应称之为蓝牙无线教学网。蓝牙无线教学网在校园网的基础上增加了网络教学的可移动性。

需要说明的是，无线连接部分是基于有线网络主框架的适当扩充，而不是取代；考虑到不同的应用环境，如距离、带宽等因素，无线连接部分也可能是不同技术标准(如802.11b)并存。

蓝牙无线教学网络可包括如下多种的具体应用方式：

◆点对点对等应用方式：其中一台笔记本电脑可以与有线校园网互联

◆集线器应用方式

◆无线接入点应用方式：无线接入点与有线校园网互联

◆无线网蜂窝漫游应用方式：

蓝牙技术与学校现有的校园网和多媒体计算机教室的结合能够有效地创设真实的、模拟真实的或者虚拟真实的学习环境，鼓励和支撑学习者的独立和合作探索，从而实现真实世界与数字化虚拟世界的高度融合。利用蓝牙技术构建起来的无线网络可以使得学生的学习受到时空限制更小，使得学习网络的可移动性加强。但是由于蓝牙技术本身的限制，它的可移动距离还受到很大的限制，但是随着技术的发展，我们相信它的发展潜力还是很大的。

2、居家

现代家庭与以往的家庭有许多不同之处。在现代技术的帮助下，越来越多的人开始了居家办公，生活更加随意而高效。他们还将技术融入居家办公以外的领域，将技术应用扩展到家庭生活的其它方面。

通过使用Bluetooth 技术产品，人们可以免除居家办公电缆缠绕的苦恼。鼠标、键盘、打印机、膝上型计算机、耳机和扬声器等均可以在PC 环境中无线使用，这不但增加了办公区域的美感，还为室内装饰提供了更多创意和自由（设想，将打印机放在壁橱里）。此外，通过在移动设备和家用PC 之间同步联系人和日历信息，用户可以随时随地存取最新的信息。

Bluetooth 设备不仅可以使居家办公更加轻松，还能使家庭娱乐更加便利：现在您不必撇开客人，单独离开去选择音乐。用户可以在30 英尺以内无线控制存储在PC 或Apple iPod 上的音频文件。Bluetooth 技术还可以用在适配器中，允许人们从相机、手机、膝上型计算机向电视发送照片以与朋友共享。

3、工作

过去的办公室因各种电线纠缠不清而非常混乱。从为设备供电的电线到连接计算机至键盘、打印机、鼠标和PDA 的电缆，无不造成了一个杂乱无序的工作环境。在某些情况下，这会增加办公室危险，如员工可能会被电线绊倒或被电缆缠绕。现在，通过Bluetooth 无线技术，办公室里再也看不到凌乱的电线，整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作。PDA 可与计算机同步以共享日历和联系人列表，外围设备可直接与计算机通信，员工可通过Bluetooth 耳机在整个办公室内行走时接听电话，所有这些都无需电线连接。

Bluetooth 技术的用途不仅限于解决办公室环境的杂乱情况。启用Bluetooth 的设备能够创建自己的即时网络，让用户能够共享演示稿或其它文件，不受兼容性或电子邮件访问的限制。Bluetooth 设备能方便地召开小组会议，通过无线网络与其它办公室进行对话，并将干擦白板上的构思传送到计算机。

不管是在一个未联网的房间里工作或是试图召开热情互动的会议，Bluetooth 无线技术都可以帮助您轻松开展会议、提高效率并增进创造性协作。目前，市场上有许多产品都支持通过Bluetooth 连接从一个设备向另一个设备无线传输文件。类似eBeam Projection 之类的产品支持以无线方式将白板诸葛亮会的会议记录保存在计算机上，而其它一些设备则支持多方参与献计献策。

消除台式机杂乱的连线，实现无线高效办公。Bluetooth 无线键盘、鼠标及演示设备可以简化工作空间。将PDA 或手机与计算机无线同步可以及时有效地更新并管理用户的联系人列表和日历。

您需要快速、有效且安全的销售方式吗？现在有越来越多的移动销售设备支持Bluetooth 功能，销售人员也得以使用手机进行连接并通过GPRS、EDGE 或UMTS 移动网络传输信息。您可以使用Bluetooth 技术将移动打印机连接至膝上型计算机，现场为客户打印收据。不管是在办公室、在餐桌上、或是在途中，您的工人都可以减少文书处理，缩短等待时间，为客户实现无缝事务处理。

提高物流效率。通过使用Bluetooth 技术连接，货运巨擘UPS 和FedEx 已成功减少了需要置换的线缆的使用，并显著提高了工人的效率。

4、途中

人们经常穿梭于工作场所、家庭和其它目的地之间，而Bluetooth 技术恰好为人们提供了在途中访问重要信息或通信的个人连接能力。不管人们扮演何种角色–父母、学生或移动专家–在这个节奏飞快的世界，每人上都需要不断的接入网络或进

行通信。各种新设备和新技术正不断涌入市场，确保更好的移动连接，而通常是靠Bluetooth 无线技术实现个人无线连接。

具有Bluetooth 技术的手机、PDA、膝上型计算机、耳机和汽车等能够在旅途中实现免提通信，让用户身处热点或有线宽带连接范围之外仍能保持Internet 网络连接，以及在PC 和移动设备之间同步联系人和日历条目以访问重要信息。

启用Bluetooth 的膝上型计算机和其它便携计算设备能够通过启用Bluetooth 的手机，使用GPRS、EDGE 或UMTS 移动网络无线地将PC 和PDA 连接到Internet，随时随地自由创建无限热点，让您即使在途中也能高效工作。

目前蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上，如手机蓝牙耳机，车载免提蓝牙，蓝牙使驾驶更安全，很多车主都感到开车时接听电话不方便：一只手扶着方向盘，另一只手举着电话接听，不但妨碍换挡、影响安全，两只眼睛盯着前车还得四下踅摸警察，12分实在不禁罚；车载免提系统接听电话比较方便，将双手空出来，让手做它该做的事。以太电子为了宣传其蓝牙技术甚至推出了一款精巧带太阳能充电器的免提蓝牙——黑金刚。黑金刚使用锂电池，并配置特别的太阳能充电器。驾驶员可以接听电话不必戴耳机而且可以减低其他声音的干扰，显示出浓烈的科技韵味。

使用蓝牙耳机，还有一个我们绝对不能忽视的好处：健康！常讲电话的朋友一定有这种经验，手持电话贴着耳朵讲，不仅手和脖子容易引起酸痛，讲久了连头也渐渐痛了起来。蓝牙耳机的电磁波远比手机低，讲电话时只要将手机放在公文包内或是口袋里，戴上耳机轻松讲，既不用将手举得老高，还能够有效减少电磁波对人体的影响。

Bluetooth 产品的周出货量已达 5 百万件，在未来几年内，Bluetooth 技术在移动设备和汽车中的实施将不断增长。通过所有这些移动产品，消费者将能更方便地使用Bluetooth 技术在途中保持连接。

Bluetooth 技术如何让您在外出时仍保持连接？以下的使用方法是其中一个Bluetooth 无线技术让您在外出时仍保持连接的例子。

5、娱乐

玩游戏、听音乐、结交新朋、与朋友共享照片–越来越多的消费者希望能够方便即时地享受各种娱乐活动，而又不想再忍受电线的束缚。Bluetooth 无线技术是唯一一种能够真正实现无线娱乐的技术。内置了Bluetooth 技术的游戏设备，让您能够在任何地方与朋友展开游戏竞技–在地下通道、在飞机场或在起居室中。由于不需任何电线，玩家能够轻松地发现对方–甚至可以匿名查找–然后开始令人愉快的游戏。

Bluetooth 无线技术将很快实现使用无线耳机方便地欣赏MP3 播放器里的音乐，抛弃妨碍我们使用跑步机、驾驶汽车或在公园游玩的电线。发送照片到打印机或朋友的手机也非常简单。现在，很多商店提提供打印站服务，让消费者能够通过Bluetooth 连接打印拍照手机上的照片。

娱乐不再局限于设备的线长范围内。不管是骑自行车、徒步旅行、滑雪还是旅行，Bluetooth 技术都扩大了业余活动的活动范围，带来真正的无线体验。

在下山的斜坡路上无线欣赏音乐，并停下来进行通话。制造商目前能使用Bluetooth 技术将MP3 播放器手机连接到内置了立体声耳机的滑雪头盔和帽子上。

在山上，通过Bluetooth 连接将GPS 设备链接到PDA 上，就能知道您身在何处。地理寻宝和徒步旅行爱好者期待着到最新启用Bluetooth 的设备来帮助他们确定路线和跟踪行程。

在市里，通过连接到MP3 手机或MP3 播放器的立体声耳机无线欣赏音乐。暂

停音乐以接听来电，通话完毕后继续欣赏。

不管是在等待公共汽车还是乘坐火车，您都可以使用Bluetooth 技术打发时间。对于装有游戏的设备，可搜索启用类似设置的设备来进行多人游戏。使用在Bluetooth 电话上运行的软件应用程序，查找您身边有相同兴趣的其他人，或只是用于识别那些您在日常路线上遇到的Bluetooth 设备。看看那些经常与您擦身而过的―熟悉的陌生人‖。通过Bluetooth 技术，向启用类似设置的手机发送消息，结交新朋友。借助Bluetooth 技术扩大您的社交网络。

蓝牙手机应用

Bluetooth File Transfer即蓝牙文件传输软件，是一款弥补Gphone自身蓝牙功能缺陷的软件，可以互相收发文件，铃声，图片等形式，为蓝牙传输提供了方便。

三、总结与展望

当然，每一种技术与媒体都不是十全十美的，都不能解决所有的问题，只是在某些特定的方面具有更好的优越性。蓝牙技术也同样具有一定的不足之处，如蓝牙芯片价格偏高、蓝牙模块难生产、全面测试难等等。但是我们相信随着技术的改进和完善，蓝牙技术将会引起一次较大变革，蓝牙技术将象一种无处不在的数字化的神经末梢一样，把现有的各种网络终端设备，各种信息化的设备在近距离内连接起来。不仅如此正因为有了它，人们还会发明创造出许多现在还没有的、新的网络终端及智能化的信息设备和产品，并且渗透到社会生活的各个角落，它具有广阔的市场前景和诱人的商机。对中国企业来说，这更是个难得的机会，虽然现在蓝牙技术还不能说尽善尽美，但它的优势已经相当明显，而且蓝牙产品设计本身相对简单。蓝牙技术是一种可真正可实现廉价的无线网络梦想方案。 ???