關(guān)鍵詞：藍(lán)牙 核心技術(shù) 協(xié)議 版本 歷史作者：xubin341719(歡迎轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明作者，請(qǐng)尊重版權(quán),謝謝)歡迎指正錯(cuò)誤，共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步！！下載連接：Bluetooth PROFILE SPECIFICATIONS （基本涵蓋所有藍(lán)牙協(xié)議）、buletooth core 2.1-4.0 SPECIFICATION（三藍(lán)牙版本的核心協(xié)議v2.1/v3.0/v4.0）、藍(lán)牙核心技術(shù)與應(yīng)用 馬建倉(cāng) 版（藍(lán)牙協(xié)議相關(guān)初學(xué)者必讀，開發(fā)者參考）

藍(lán)牙核心技術(shù)概述（一）：藍(lán)牙概述藍(lán)牙核心技術(shù)概述（二）：藍(lán)牙使用場(chǎng)景藍(lán)牙核心技術(shù)概述（三）： 藍(lán)牙協(xié)議規(guī)范（射頻、基帶鏈路控制、鏈路管理）藍(lán)牙核心技術(shù)概述（四）：藍(lán)牙協(xié)議規(guī)范（HCI、L2CAP、SDP、RFOCMM）藍(lán)牙核心技術(shù)概述（五）：藍(lán)牙協(xié)議規(guī)范（irOBEX、BNEP、AVDTP、AVCTP）一、名稱由來(lái)

藍(lán)牙這個(gè)名稱來(lái)自于第十世紀(jì)的一位丹麥國(guó)王哈拉爾藍(lán)牙王，哈拉爾藍(lán)牙王Blatand 在英文里的意思可以被解釋為 Bluetooth( 藍(lán)牙 )因?yàn)閲?guó)王喜歡吃藍(lán)莓，牙齦每天都是藍(lán)色的所以叫藍(lán)牙。在行業(yè)協(xié)會(huì)籌備階段，需要一個(gè)極具有表現(xiàn)力的名字來(lái)命名這項(xiàng)高新技術(shù)。行業(yè)組織人員，在經(jīng)過(guò)一夜關(guān)于歐洲歷史和未來(lái)無(wú)線技術(shù)發(fā)展的討論后，有些人認(rèn)為用Blatand國(guó)王的名字命名再合適不過(guò)了。Blatand國(guó)王將挪威，瑞典和丹麥統(tǒng)一起來(lái)；他的口齒伶俐,善于交際,就如同這項(xiàng)即將面世的技術(shù)，技術(shù)將被定義為允許不同工業(yè)領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)工作，保持著各個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)域之間的良好交流，例如計(jì)算機(jī)，手機(jī)和汽車行業(yè)之間的工作。

二、發(fā)展歷史1994年愛立信公司研發(fā)；1997年愛立信聯(lián)系其他設(shè)備生產(chǎn)商；1998年二月，諾基亞、蘋果、三星組成的一個(gè)特殊興趣小組SIG(Special Interest Group)；1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商，聯(lián)合開發(fā)；1999年下半年，微軟、摩托羅拉、三星、朗訊等主流設(shè)備商廣泛推廣藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用；2006年10月13日，Bluetooth SIG（藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟）發(fā)展到200多家聯(lián)盟成員公司以及約6000家應(yīng)用成員企業(yè)。

三、版本信息 

藍(lán)牙共有六個(gè)版本V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0  版本信息下載連接：1、V1.1版本傳輸率約在748~810kb/s，因是早期設(shè)計(jì)，容易受到同頻率之產(chǎn)品所干擾下影響通訊質(zhì)量。2、V1.2版本同樣是只有748~810kb/s 的傳輸率，但在加上了(改善 Software)抗干擾跳頻功能。3、V2.0+EDR版本是 1.2 的改良提升版，傳輸率約在1.8M/s~2.1M/s，開始支持雙工模式——即一面作語(yǔ)音通訊，同時(shí)亦可以傳輸檔案/高質(zhì)素圖片，2.0 版本當(dāng)然也支持 Stereo 運(yùn)作。應(yīng)用最為廣泛的是Bluetooth2.0+EDR標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在2004年已經(jīng)推出，支持Bluetooth 2.0+EDR標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品也于2006年大量出現(xiàn)。雖然Bluetooth 2.0+EDR標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上作了大量的改進(jìn)，但從1.X標(biāo)準(zhǔn)延續(xù)下來(lái)的配置流程復(fù)雜和設(shè)備功耗較大的問(wèn)題依然存在。4、V2.1版本更佳的省電效果：藍(lán)牙2.1版加入了SniffSubrating的功能，透過(guò)設(shè)定在2個(gè)裝置之間互相確認(rèn)訊號(hào)的發(fā)送間隔來(lái)達(dá)到節(jié)省功耗的目的。5、V3.0+HS版本2009年4月21日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)正式頒布了新一代標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"(藍(lán)牙核心規(guī)范3.0版 )，藍(lán)牙3.0的核心是"GenericAlternate MAC/PHY"(AMP)，這是一種全新的交替射頻技術(shù)，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對(duì)任一任務(wù)動(dòng)態(tài)地選擇正確射頻。最初被期望用于新規(guī)范的技術(shù)包括802.11以及UMB，但是新規(guī)范中取消了UMB的應(yīng)用。6、V4.0 版本藍(lán)牙4.0包括三個(gè)子規(guī)范，即傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、高速藍(lán)牙和新的藍(lán)牙低功耗技術(shù)。藍(lán)牙 4.0的改進(jìn)之處主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，電池續(xù)航時(shí)間、節(jié)能和設(shè)備種類上。擁有低成本，跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、100米以上超長(zhǎng)距離、AES-128加密等諸多特色此外，藍(lán)牙4.0的有效傳輸距離也有所提升。3.0版本的藍(lán)牙的有效傳輸距離為10米(約 32英尺)，而藍(lán)牙4.0的有效傳輸距離最高可達(dá)到100米(約328英尺)。四、藍(lán)牙的技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)單地說(shuō)，藍(lán)牙是一種短程寬帶無(wú)線電技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)娜蜷_放性標(biāo)準(zhǔn)。它使用跳頻擴(kuò)譜（FHSS）、時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）等先進(jìn)技術(shù)，在小范圍內(nèi)建立多種通信與信息系統(tǒng)之間的信息傳輸。1、Bluetooth的主要技術(shù)特點(diǎn)：（1）、工作頻段：2.4GHz的工科醫(yī)（ISM）頻段，無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可證。大多數(shù)國(guó)家使用79個(gè)頻點(diǎn)，載頻為(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），載頻間隔1MHz。采用TDD時(shí)分雙工方式。（2）、傳輸速率：1Mb/s（V2.0以上版本嗎）（3）、調(diào)試方式：BT=0.5的GFSK調(diào)制，調(diào)制指數(shù)為0.28-0.35。（4）、采用跳頻技術(shù)：跳頻速率為1600跳/秒，在建鏈時(shí)（包括尋呼和查詢）提高為3200跳/秒。藍(lán)牙通過(guò)快跳頻和短分組技術(shù)減少同頻干擾，保證傳輸?shù)目煽啃浴?strong>（5）、語(yǔ)音調(diào)制方式：連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD，ContinuousVariable Slope Delta Modulation），抗衰落性強(qiáng)，即使誤碼率達(dá)到4%，話音質(zhì)量也可接受。（6）、支持電路交換和分組交換業(yè)務(wù)：藍(lán)牙支持實(shí)時(shí)的同步定向聯(lián)接（SCO鏈路）和非實(shí)時(shí)的異步不定向聯(lián)接（ACL鏈路），前者主要傳送語(yǔ)音等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息，后者以數(shù)據(jù)包為主。語(yǔ)音和數(shù)據(jù)可以單獨(dú)或同時(shí)傳輸。藍(lán)牙支持一個(gè)異步數(shù)據(jù)通道，或三個(gè)并發(fā)的同步話音通道，或同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。每個(gè)話音通道支持64kbps的同步話音；異步通道支持723.2/57.6kbps的非對(duì)稱雙工通信或433.9kbps的對(duì)稱全雙工通信。（7）、支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信：藍(lán)牙設(shè)備按特定方式可組成兩種網(wǎng)絡(luò)：微微網(wǎng)(Piconet)和分布式網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)，其中微微網(wǎng)的建立由兩臺(tái)設(shè)備的連接開始，最多可由八臺(tái)設(shè)備組成。在一個(gè)微微網(wǎng)中，只有一臺(tái)為主設(shè)備（Master），其它均為從設(shè)備（Slave），不同的主從設(shè)備對(duì)可以采用不同的鏈接方式，在一次通信中，鏈接方式也可以任意改變。幾個(gè)相互獨(dú)立的微微網(wǎng)以特定方式鏈接在一起便構(gòu)成了分布式網(wǎng)絡(luò)。所有的藍(lán)牙設(shè)備都是對(duì)等的，所以在藍(lán)牙中沒有基站的概念。（8）、工作距離：藍(lán)牙設(shè)備分為三個(gè)功率等級(jí)，分別是：100mW（20dBm）、2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相應(yīng)的有效工作范圍為：100米、10米和1米。五、Bluetooth的系統(tǒng)構(gòu)成

1、無(wú)線射頻單元(Radio)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的發(fā)送和接收，特點(diǎn)是短距離、低功耗。藍(lán)牙天線一般體積小、重量輕，屬于微帶天線。2、基帶或鏈路控制單元(LinkController)：進(jìn)行射頻信號(hào)與數(shù)字或語(yǔ)音信號(hào)的相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)基帶協(xié)議和其它的底層連接規(guī)程。3、鏈路管理單元(LinkManager)：負(fù)責(zé)管理藍(lán)牙設(shè)備之間的通信，實(shí)現(xiàn)鏈路的建立、驗(yàn)證、鏈路配置等操作。4、藍(lán)牙軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)：如上圖紫色部分，這個(gè)后面我們做詳細(xì)說(shuō)明。

六、藍(lán)牙協(xié)議規(guī)范傳輸協(xié)議、中介協(xié)議、應(yīng)用協(xié)議；1、傳輸協(xié)議負(fù)責(zé)藍(lán)牙設(shè)備間，互相確認(rèn)對(duì)方的位置，以及建立和管理藍(lán)牙設(shè)備間的物理鏈路；底層傳輸協(xié)議：藍(lán)牙射頻（Radio）部分、基帶鏈路管理控制器（Baseband&Link Controller）、鏈路管理協(xié)議（Link ManagerProtocol LMP）。負(fù)責(zé)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)奈锢韺?shí)現(xiàn)以及藍(lán)牙設(shè)備間的聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)。高層傳輸協(xié)議：        邏輯鏈路控制與適配器（LogicalLink Control and Adaptation Protocol）L2CAP 、主機(jī)控制接口（HostControl Interface，HCI）。為高層應(yīng)用屏蔽了跳頻序列選擇等底層傳輸操作，為高層程序提供有效、有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組格式。2、中介協(xié)議    為高層應(yīng)用協(xié)議或者程序，在藍(lán)牙邏輯鏈路上工作提供必要的支持，為應(yīng)用提供不同標(biāo)準(zhǔn)接口。     串口仿真協(xié)議：RFCOMM、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議：SDP、互操作協(xié)議IrDA、網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)協(xié)議：PPP、ip、TCP、UDP、電話控制協(xié)議：TCS、AT指令集。

3、應(yīng)用協(xié)議

      藍(lán)牙協(xié)議棧之上的應(yīng)用軟件和所涉及到的協(xié)議，如：撥號(hào)上網(wǎng)、語(yǔ)言功能的應(yīng)用程序。

藍(lán)牙的應(yīng)用框架如下：（1）、通用應(yīng)用類框架：查詢、建立連接服務(wù)等；（2）、藍(lán)牙電話應(yīng)用類框架：電話控制、語(yǔ)言；（3）、藍(lán)牙連網(wǎng)應(yīng)用類框架：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)；（4）、對(duì)象交互服務(wù)類框架：IrDA、OBEX；（5）、藍(lán)牙音視頻控制類框架。

七、硬件接口一般藍(lán)牙芯片通過(guò)UART、USB、SDIO、I2S、PcCard和主控芯片通信。如下圖所示，通過(guò)UART和主控芯片通信。

八、Bluetooth的應(yīng)用藍(lán)牙應(yīng)用在手機(jī)上。 藍(lán)牙應(yīng)用在掌上電腦上。 藍(lán)牙應(yīng)用于其它數(shù)字設(shè)備，如數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z象機(jī)等。  籃牙技術(shù)構(gòu)成的電子錢包和電子鎖。 籃牙系統(tǒng)嵌入微波爐、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)等傳統(tǒng)家用電器。