蓝牙技术30695.ppt

蓝牙技术,作者：俞钟华,蓝牙技术,一、蓝牙技术的概念二、蓝牙历史三、蓝牙协议四、蓝牙的关键技术五、蓝牙系统组成六、蓝牙技术优势七、蓝牙的实际应用,一蓝牙技术的概念,蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备以及移动设备之间的网络互连，可以在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。因为蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此它特别适用于小型的移动通信设備.,二蓝牙历史,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(HaraldGormsson)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”。,三蓝牙协议,蓝牙的通信协议也采用分层结构。层次结构使其设备具有最大可能的通用性和灵活性。根据通信协议，各种蓝牙设备无论在任何地方，都可以通过人工或自动查询来发现其他蓝牙设备，从而构成微微网（piconet）或分散网（scatternet），实现系统提供的各种功能，使用十分方便。其中：*Bluetoothradio是蓝牙设备中负责传送和接收调制无线电信号的收发器。出于兼容的原因，采用蓝牙的无线设备应当具有确定的无线收发特性。*Baseband（基带）即蓝牙的物理层，负责管理物理信道和链路，但不包括错误纠正、数据处理、跳频选择和蓝牙安全等业务。,*ACL即在物理信道上传输数据的异步无连接（AsynchronousConnection-Less）物理链路。ACL链路在主单元（Master）和所有其他从单元（Slave）之间提供分组交换连接。SCO即同步连接（SynchronousConnection-Oriented）物理链路，主要用于语音通信之类的信息传输。SCO是主单元和指定从单元之间点对点的对称链路。它和电路交换连接非常相似。*链路管理器（LinkManager）主要处理链路建立、链路安全和链路控制等任务。它提供认证、加密控制、功率控制等服务和QoS能力。*L2CAP即逻辑链路控制和适应层协议（LogicalLinkControlandAdaptationLayerprotocol）。它位于数据链路层，向上层协议提供复用、分段、重组和组抽象等无连接和面向连接的数据服务。L2CAP允许高层协议和应用程序收发长度最高可达64Kb的L2CAP数据包。*SDP即服务发现协议（ServiceDiscoveryProtocol），应用程序使用该协议找出哪些服务可用，并确定这些可用服务的特性。,串口仿真协议（RFCOMM）是一种简单传输协议，可在L2CAP之上仿真RS-232串口电路，因此它实际上是一种电缆替代协议。RFCOMM协议支持两台蓝牙设备之间的多达60个并发连接。TCP（传输控制协议：TransmissionControlProtocol）在网络层采用IP协议情况下在传输层建立不同设备之间的可靠连接。,四蓝牙关键技术,1.跳频技术2.微微网和分散网3.时分多址（TDMA）的调制技术4.编址技术5.安全性6.纠错技术,五蓝牙系统组成,1.天线单元2.链路控制（硬件）单元3.链路管理（软件）单元4.软件单元,六蓝牙技术优势,720Kbps的传输速度蓝牙的传输速率为720Kbps。实际上的应用而言，可传送低分辨率的数字相片，对音乐数据而言，MP3约3分钟的音乐数据约1分钟可以传送完毕。在动画方面，则可以应用在MPEG4上，DVD则因为数据过于庞大则无法达成。拥有双向通信能力及非对称通信方式双向通信方面，如：由PDA所输入的资料可以经由蓝芽传送到计算机，相对的由计算机可以经过蓝牙，传送讯息给PDA。关于非对称传方面，双向非对称传送时，一方为723.2Kbps，另一方为57.6Kbps。在实际应用方面，非对称传输是常常出现的，如因特网中的Web，就是一种非对称传输典型例子：服务器传送大量的数据到客户端，客户端只传送少量的请求及数据,2.0版预定传输速率达2-10Mbps蓝牙与其它的规格相比较，如IrDA4Mbps、IEEE802.11b11Mbps(无线局域网络规格，标准正在订定中，蓝牙在第一版时，传输速率（720Kbps）可算是略逊一筹。但蓝牙第二版中，预计速度将达到2-10Mbps。虽然高速版本的蓝牙规格何时会正式决定尚是个未知数，但如果此一规格确定时，则必定会有相对应的应用产品，此时传送庞大数据，如：动画影响将不是问题，届时可能802.11b产生排挤作用。无方向性天线的特性可穿透障碍物的特性也是蓝牙的特征、也是蓝牙应用RF的优点之一。一般红外线遥控器缺点是只要在障碍物的状况下时，可能电波（红外线）就会被遮断而无法传达。但以装有蓝牙的无线耳机为例，手机放在裤子口袋，或者是放在背包中，透过无线耳机就可以轻易的收听。因为蓝牙应用频段为2.4GHz，其拥有良好穿透性。,具有保密安全特性蓝牙设备之间可相互间认证，如果判别为蓝牙双方为可信任的设备，就可以展开通信。蓝牙的终端设备会在无线范围内(10公尺）自动发射波段寻找其它蓝牙设备，并随时都处于待机状态。在保密方面，为了使其无法被窃听或盗用，因此在个别设备上相互传送数据时，会判断对方是否为可信任的设备。在技术方面上这类方式是可行，至于在实际应用上，对于要不要做认证工作，要视不同的应用，有不同的作法。可同时与多个设备通讯蓝牙可以构成PicoNet（一种小型的网络），而和多个设备同时相互通信。Pico-Net中有Master与Slave的关系。Master可以同时间和7个Slave相互通讯。