“藍牙”是一種開放的技術規(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)據通信。藍牙技術的發(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)的應用前景無限廣闊。愛立信將這項新的無線通信技術命名為藍牙(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最終獲得成功,必須得到業(yè)界其他公司的支持與應用。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),負責藍牙技術標準的制定、產品測試,并協(xié)調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個倡導發(fā)起者。自藍牙規(guī)范1.0版推出后,藍牙技術的推廣與應用得到了迅猛發(fā)展。截至目前,SIG的成員已經超過了2 500家,幾乎覆蓋了全球各行各業(yè),包括通信廠商、網絡廠商、外設廠商、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 藍牙技術的特點
藍牙是一種短距無線通信的技術規(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)、科學和醫(yī)學(Industrial, Scientific and Medical, ISM)頻段。從目前的應用來看,由于藍牙體積小、功率低,其應用已不局限于計算機外設,幾乎可以被集成到任何數(shù)字設備之中,特別是那些對數(shù)據傳輸速率要求不高的移動設備和便攜設備。藍牙技術的特點可歸納為如下幾點:
(4)具有很好的抗干擾能力:工作在ISM頻段的無線電設備有很多種,如家用微波爐、無線局域網(Wireless Local Area Network,WLAN)和HomeRF等產品,為了很好地抵抗來自這些設備的干擾,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。藍牙設備在某個頻點發(fā)送數(shù)據之后,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。
SIG 所頒布的藍牙規(guī)范(Specification of the Bluetooth System)就是藍牙無線通信協(xié)議標準,它規(guī)定了藍牙應用產品應遵循的標準和需要達到的要求。
藍牙規(guī)范包括核心協(xié)議(Core)與應用框架(Profiles)兩個文件。協(xié)議規(guī)范部分定義了藍牙的各層通信協(xié)議,應用框架指出了如何采用這些協(xié)議實現(xiàn)具體的應用產品。藍牙協(xié)議規(guī)范遵循開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnetion/Referenced Model, OSI/RM),從低到高地定義了藍牙協(xié)議堆棧的各個層次。
負責藍牙設備間相互確認對方的位置,以及建立和管理藍牙設備間的物理和邏輯鏈路。這一部分又進一步分為低層傳輸協(xié)議和高層傳輸協(xié)議。低層傳輸協(xié)議側重于語音與數(shù)據無線傳輸?shù)奈锢韺崿F(xiàn)以及藍牙設備的物理和邏輯鏈路。低層傳輸協(xié)議包括藍牙的射頻(Radio)部分、基帶與鏈路管理協(xié)議(Baseband && Link Manager Protocol, LMP)。高層傳輸協(xié)議包括邏輯鏈路控制的物理實現(xiàn)以及藍牙設備間的連接于組網。高層傳輸協(xié)議包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)和主機控制器接口(Host Controller Interface, HCI)。這部分為高層應用程序屏蔽了諸如跳頻序列選擇等低層傳輸操作,并為高層應用傳輸提供了更加有效和更有利于實現(xiàn)的數(shù)據分組格式。
基于歐洲電信標準化協(xié)會(European Telecommunication Standardization Institute, ETSI)的TS07.10標準制定。該協(xié)議用于模擬串行接口環(huán)境,使得基于串口的傳統(tǒng)應用僅作少量的修改或者不做任何修改可以直接在該層上運行。
網絡訪問協(xié)議:該部分協(xié)議包括點對點協(xié)議(Point to Point Protocol, PPP)、網際協(xié)議(Internet Protocol, ip)、傳輸控制協(xié)議(Transfer Control Protocol, TCP)和用戶數(shù)據報協(xié)議(User Datagram Protocol, UDP)等,用于實現(xiàn)藍牙設備的撥號上網,或通過網絡接入點訪問Internet 和本地局域網。
4. 電話控制協(xié)議
該協(xié)議包括TCS、AT指令集和音頻。電話控制協(xié)議性能(Telephone Control Protocol Specification,TCS)是基于國際電信聯(lián)盟電信標準化部門(International Telecommunication Union-Telecommunication,ITU-T)的Q.931標準制定的,用于支持電話功能;藍牙直接在基帶上處理音頻信號(主要指數(shù)字語音信號),采用SCO鏈路傳輸語音,可以實現(xiàn)頭戴式耳機和無繩電話等的應用。