• 1. 普通高等教育规划教材 蓝牙技术基础
  • 2. 第1章 蓝牙技术基础知识 本章介绍蓝牙技术基础知识
  • 3. 本章内容1.1 蓝牙技术简介 1.1.1 什么是蓝牙技术 1.1.2 蓝牙名称的由来 1.1.3 蓝牙技术特征 1.2 蓝牙技术协议 1.2.1 蓝牙技术协议的体系结构 1.2.2 蓝牙核心协议 1.2.3 蓝牙协议栈 1.3 蓝牙技术应用 1.3.1 蓝牙产品 1.3.2 蓝牙应用
  • 4. 序言开发蓝牙技术的目的是将近距离的信息产品实现无线连接,使它们之间安全完成信息的传递和交换,如同无线通信网络把世界各地的移动通信设备连接起来一样。本章介绍什么是蓝牙、蓝牙的主要内容以及蓝牙技术的若干特征。
  • 5. 1.1 蓝牙技术简介(1) 1.1.1 什么是蓝牙技术 蓝牙技术不是凭空产生的,而是信息产业发展到了一定阶段必然出现的产物。随着人们生产生活质量的日益提高,在我们周围出现了越来越多的电子产品,例如计算机、电信设备、网络、家用电器、家用汽车的自动控制部分等等。这些电子产品在刚开始问世的时候,它们完全是各自独立设计、独立生产、独立存在、独立地为人类服务。随着生产的发展和生活的需要,这些彼此独立的产品开始要求建立电的联系、实现信息的交换。把它们连成一个整体的方法只能是有线连接和无线连接两种。
  • 6. 1.1 蓝牙技术简介(2)1.1.1 什么是蓝牙技术 多年来人们使用电缆线进行有线连接,例如一台微机系统就是由主机、键盘、打印机、显示器等通过总线连接而成。当接入微机系统的电子产品越多时,连接用的电缆信号线越多。如果要让微机系统和另一些电子产品交换数据,使用的电缆线必然更多、更乱。能否使用“无线通信”的方式代替总线的“有线连接”呢?答复是肯定的。“无线连接”的最大优点就是斩断了每个电子产品的通信电缆线尾巴;最大问题是通信无线电信号不能像电缆线那样由发送源直达接收目的地,而是会向四周散射,接收可靠性和泄密不安全性大为增加。
  • 7. 1.1 蓝牙技术简介(3)1.1.1 什么是蓝牙技术 蓝牙技术是一种近距离的保证可靠接收和信息安全的无线通信技术。 长期以来,现代通信技术致力于远距离的宽带通信网和全球漫游式的无线通信,企图把全世界的每一个角落都纳入到有线或无线的网络之中,但是近距离的数字通信却一直被忽略,直到上世纪末,才提到议事日程。蓝牙技术所要解决的问题是在10m范围内实现各种电子产品信息的无线传输,消除它们之间纵横交错的连接电缆。
  • 8. 1.1 蓝牙技术简介(4)1.1.1 什么是蓝牙技术 蓝牙技术的技术要求: 完好的替代功能 信息安全功能 承载能力 超低功率 致密性高 全球通用蓝牙网络功能
  • 9. 1.1 蓝牙技术简介(5)1.1.1 什么是蓝牙技术 蓝牙技术的实现有赖于硬件电路和软件程序的双重支撑。硬件电路是一种1cm见方的嵌入式微功率芯片,如此小的体积、功率便于它嵌入到普通电子产品中;控制软件的职责是搜索并联系起其它也嵌入有蓝牙芯片的电子产品,联系过程是一场信息交换的过程。信息交换通过发送、接收无线电波实现,发送功率越大,传播的距离就越远。但它们并不成正比,通常100mw的发射功率可传输100m。而1mw的发射功率应传输10m左右,不能按比例减到只有1m。传播距离与一般家居面积相差无几。
  • 10. 1.1 蓝牙技术简介(6)1.1.1 什么是蓝牙技术 对蓝牙芯片的基本要求有: (1)在10m范围内实现一点对多点的通信; (2)蓝牙数据传输速率有效值应达到每条信道721k位/秒; (3)使用频段2.4~2.4835GHZ; (4)要求成本低廉,价格与所取代的电缆线基本持平。 近期蓝牙的主要目标是取代各种电缆连接,通过统一标准的无线链路网将数字设备连成一个密不可分的整体,方便灵活、低成本、低功耗,像移动通信那样传输语音,像因特网那样传输信息。长远蓝牙的主要目标是占领家用和商用的近距离数据传输市场。
  • 11. 1.1.2 蓝牙名称的由来(1)1.蓝牙技术的命名 1994年,瑞典爱立信公司移动通信部在一项课题研究中,确定使用无线电射频技术实现移动电话与周围器件之间的低成本、低功耗的无线互连,并将互连的技术规范命名为蓝牙(Bluetooth)。
  • 12. 1.1.2 蓝牙名称的由来(2)2.蓝牙名称的认同和蓝牙SIG组织 1998年2月,由世界上最有名的5个I T产业公司(爱立信、Intel、IBM、东芝、诺基亚)发起组建“蓝牙特殊利益小组”(Special Interest Group)SIG,小组的任务是制订蓝牙技术标准、如何测试蓝牙产品、协调各国蓝牙技术的使用频段。SIG于1998年5月正式成立,1999年12月,又有4家公司(3Com、微软、摩托罗拉和朗讯)加入SIG。通常把这9个公司称为SIG的倡议者,后来加入的其它成员被称为SIG的响应者。
  • 13. 1.1.2 蓝牙名称的由来(3)微软于1999年12月宣布全面支持蓝牙并参加SIG。2000年4月,参加SIG的公司已达到1790家,2001年6月激增到2491家。在各种通信或网络方面的国际组织中,SIG的成员无疑是最多的。从行业来看范围也是最广的,其中有名的成员有: 通信行业:爱立信、诺基亚、西门子、AT&T、摩托罗拉、日立、英国电讯、阿尔卡特等。 IC生产行业:Intel、Philips、松下、三星、AMD、TI等。 计算机硬件行业:IBM、NEC、惠普、康柏、宏基、戴尔等。 计算机软件行业:微软等。 汽车行业:宝马、沃尔沃、福特、Delco等。 家用电器及外围I/O设备等行业:东芝、卡西欧、爱普生、LG、夏普、索尼、TDK、松下、三菱重工、三洋等。 网络产品行业:3Com、朗讯等。
  • 14. 1.1.2 蓝牙名称的由来(4)SIG已经拥有2000多个成员,中文译名近来将其译为“蓝牙特殊利益集团”。 SIG是一个适应市场需求的、开放的国际标准化组织,是由生产厂家自己发起的、以自身利益为出发点的组织,它不是一个由各国政府决定的机构。只要是SIG成员,都有权无偿使用新技术,无偿使用蓝牙专利而不交任何费用。 SIG是一个非营利的科研、生产、营销厂商组织,它的主要职责是制订蓝牙技术规范和推广蓝牙技术。
  • 15. 1.1.2 蓝牙名称的由来(5)SIG由7个委员会组成,它们是管制委员会、法律委员会、测试和互操作委员会、管理业务委员会、结构检查委员会、市场开发委员会和认证委员会。 SIG在成员之间交换信息使用3种文档:一种是协议,用于规范从无线层到应用层的具体要求;一种是剖面,用于规范应用层中各协议的使用;一种是测试,反映协议和剖面的测试过程。 蓝牙SIG每年召开3次蓝牙年会(UnPlugFests),年会是SIG为其成员利益举行的会议,主要讨论产品互操作性测试方面的问题,为各种蓝牙产品提供测试机会。
  • 16. 1.1.3 蓝牙技术特征(1)1999年7月,蓝牙SIG推出蓝牙规范1.0版本,版本中提出了蓝牙技术的主要技术指标和系统参数,如表1-1所示。系统参数主要以满足美国联邦通信委员会FCC的要求为基准制订的,如果用到其它一些国家,还需适当作一些修改。该表所列各项技术特征是对蓝牙系统的最低要求,少数个别指标没有作特别规定。从实际执行情况看,蓝牙产品的指标大多已经超过这些标准。
  • 17. 1.1.3 蓝牙技术特征(2)
  • 18. 1.2 蓝牙技术协议所谓“协议”是游戏双方为使游戏顺利进行而共同认可且遵守的一种规则,离开了游戏规则,游戏将无法进行。蓝牙协议就是使用蓝牙技术的各方共同约定的技术规范。主要蓝牙协议的集合,构成了蓝牙协议栈。在蓝牙协议栈内,各种协议并不是杂乱无章地堆放在一起,而是有层次地按序排列,形成了蓝牙独有的协议体系结构。
  • 19. 1.2.1 蓝牙技术协议的体系结构蓝牙协议体系由3层组成,分别是底层、中间层和应用层,如图1-1所示。底层有一些硬件模块:射频RF、基带层BB和链路管理层LM。中间层由软件模块构成,包括逻辑链路控制和适配协议L2CAP、服务发现协议SDP、串口仿真协议RFCOMM和电话通信协议TCS。应用层位于最高端,对应各种应用模型的剖面,目前定义了13种剖面。
  • 20. 1.底层(1)底层又称底层硬件模块,其中射频RF(Radio and Antenna)的功能是完成数据位流的过滤和传输。由数据位形成的数据位流在一位一位地通过RF时,要求RF满足ISM频段传输2.4GHz微波的一系列要求。在蓝牙技术的工作频段内,要求蓝牙设备提供720Kbit/s的数据交换速率。射频RF的功率定义有100mW、2.5mW和1mW三种,不同的功率有不同的传输距离指标。 基带层BB(Base Band)的功能是实现蓝牙数据传输或信息帧的传输。传输业务分为电路交换和分组交换两种不同类型。
  • 21. 1.底层(2)链路管理协议LMP(Link Manager Protocol)用于规定如何建立和拆除连接,以及链路的控制和安全。蓝牙技术定义了两种不同的链路类型:面向连接的同步链路SCO和面向无连接的异步链路ACL,每种链路容许16种不同的分组,其中有4组是控制分组。 同步链路SCO的发送特征有两个:一个是链路建立之前,必须先建立异步链路ACL传送控制信息;另一个是链路一旦建立,主从节点无需查询便可直接发送SCO数据组,发送时间是在保留的时隙内,这就要求SCO数据包结构对称,同时包括1个、2个或3个时隙。SCO数据包既可以用于传送话音,又可以用于传送数据,只不过限于重发被损坏的数据。ACL数据包无论是发送还是接收,都应当有奇数个时隙,便于整个帧的时隙成为偶数。
  • 22. 1.底层(3)ACL链路的带宽由蓝牙网的主节点控制,蓝牙网是一种微微网(piconet)。最多限于256个蓝牙设备连接而成,处于工作状态的只有1个主节点和7个从节点,网上其它多余节点均处于空闲状态。从节点在发送数据前,必须接受查询,只有被主节点选中才允许发送,每个从节点占用的带宽也由主节点决定。主节点的另一功能是决定了微微网中连接的对称性。 由多个相互重叠的微微网组成的网络称为散射网(Scatternet),散射网中的各微微网之间允许重叠、允许交叉、允许共享从设备。网络中的底层硬件模块构成了蓝牙技术的核心内容,是任何一个蓝牙设备必须具备的部分。在使用这些硬件模块时,为方便起见,蓝牙技术规定了连接时的节能状态、纠错方式、系统的移动性和安全性。
  • 23. 1.底层(4)连接时的节能状态有3种,分别是等待(Park)、保持(Hold)和呼吸(Sniff)状态,目的是为了保证较低功率场合中蓝牙设备也能实现连接。从节能效果看,Park最好,Hold其次,Sniff最低。 蓝牙技术采用了3种纠错方式,分别是1/3前向纠错FEC、2/3前向纠错FEC以及自动重发ARQ。不同的链路有不同的链路管理,SCO链路选用1/3前向纠错;ACL选用2/3前向纠错;在无编号发送中选用自动重发方式,这时接收端要么向发送端发送一个确认正确收到数据的信息,要么发送一个没有收到的错误消息,如果是后者,发送端将自动重发。对比起“自动重发”,“前向纠错”能减少重发的可能,特别适合于信道中噪声较大的场合。选用哪种纠错方法可以在软件中定义。
  • 24. 1.底层(5)蓝牙安全问题是由于蓝牙技术的移动性和开放性引来的,尽管蓝牙跳频技术本身有一定的安全系数,但链路层和应用层的安全管理依旧十分重要。链路层中的安全措施是为每一个用户提供一个个人标识码PIN,蓝牙系统将其翻译成128位的链路密钥(Link Key)并进行单双向认证,蓝牙安全机制提供了大量的认证方案。认证完毕后,链路使用不同长度的密码将其加密,加密方案机动灵活到允许协商密码的长度,不同的国家规定有不同的密码长度,例如美国的密码长度允许128位,西班牙的密码长度仅48位。如果美国和西班牙的蓝牙设备互相通信,链路自行选择长度48位来加密。蓝牙系统有能力为连入微微网中各蓝牙设备选择较小的最大容许加密长度。
  • 25. 2.中间层 (1)中间层又称中间协议层软件模块 逻辑链路控制和适配协议L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)具有拆装数据、控制服务质量和协议复用等功能,为中间层其它协议提供实施基础,向上层提供面向连接或无连接的数据服务,允许上层协议和应用层发送或接收多达64KB的数据分组,并且能完成分组的分割或提取、重新组装等。 服务发现协议SDP(Service Discovery Protocol)的作用是为上层应用层给出一种机制,该机制能发现网络中的可用协议,并解释这些可用协议的特征。SDP突出了蓝牙环境,使得只要使用基于客户/服务器机制,就能按照蓝牙服务类型和属性定义发现服务的方式。
  • 26. 2.中间层 (2)电话通信协议TCS(Telephone Control Protocol)用作提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令,它是一个面向比特、基于ITU-T控制规范的协议,对话音的支持是蓝牙技术与WLAN的重要区别。 串口仿真协议RFCOMM用于射频通信,它能依据ETSI0710串口仿真协议,在L2CAP上仿真RS-232 9针串口电缆接口,蓝牙设备能在无线传输中通过RFCOMM实现对TCP/IP、PPP、WAP等高层协议的支持;通过支持AT命令集实现移动通信设备、传真机和调制解调器之间的无线连接。
  • 27. 3.应用层(1)蓝牙应用层由SIG定义了一些基本应用模型,每一种应用模型都对应一个“剖面”,规范了相应模型的功能和使用协议。常见的一些应用模型有文件传输、数据同步、局域网接入、拨号网络、头戴式耳机、对讲机、无绳电话等等。 文件传输是指蓝牙设备之间传送各种数据信息文件,包括Excel文件、PowerPoint文件、声音文件、图像文件、Word文档等等,传送时整个文件夹、目录或流媒体格式都允许,用户既可以浏览其它蓝牙设备上的文件夹,也可以新建或删除文件夹。传输文件的设备显然要求是蓝牙设备,如计算机、智能电话或PDA,不论哪一种,从传输角度看,可以归结成客户/服务器。客户能从服务器下载,也能向服务器发送文件。服务器是一种使用OBEX文件夹列表格式的远端蓝牙设备,要求其支持目标交换服务、支持文件夹浏览功能,还要求其是否允许客户修改、创建文件夹或文件。
  • 28. 3.应用层(2)数据同步在两个通信设备进行通信时必不可少。蓝牙设备数据同步的一个鲜明特征,就是接收设备既可以处于通电工作状态,还可以处于休眠状态,甚至还可以处于未开机状态。需要传送的数据信息通常包括电话本、消息、日历、备忘录等,传送的协议或格式由收发双方共同确认。数据同步模型需要IrMC客户和IrMC服务器的支撑,在IrMC客户端有一个同步机,功能是向IrMC服务器上传或下载PIM数据,提供接收同步初始化命令,此外也可以暂时充作服务器使用;IrMC服务器提供目标交换服务,如果提供同步初始化信息,也暂时充当客户使用。常见的IrMC客户有个人计算机或笔记本电脑,IrMC服务器有移动电话。
  • 29. 3.应用层(3)局域网接入模型允许多个数据终端采取无线接入方式从同一个接入点进入局域网,一旦连接成功,数据终端便能享受局域网提供的一切服务,两个不同类型的蓝牙设备便能直接对话。蓝牙设备要想访问局域网,需遵从蓝牙标准V1.0中定义的PPP协议,在连接时也要采用相同的PPP结构。PPP是由IETF制定的能够解决接入网络时授权、加密、数据压缩等操作的协议。“局域网接入”离不开接入点LAP和数据终端。LAP起PPP服务器的作用,提供的接入服务包括家庭网络、USB、Cable Modem 、Firewire、以太网以及光纤令牌网等。数据终端起PPP客户的作用,它与一个LAP建立起PPP连接,构成局域网接入,接入后,数据终端就能享受LAP提供的服务。笔记本电脑、PDA、个人计算机是常见的数据终端。
  • 30. 3.应用层(4)拨号网络是一种不同于上述模型的服务器,在这种模型中,通常使用蓝牙移动电话、蓝牙Modem构成“因特网网桥”,例如PC机访问拨号网络时就可以利用移动电话作为无线Modem使用,或者用PC机接收数据。在这种应用中,移动终端设备或Modem就是接入到公共网络的网关,PC机或笔记本电脑就成为终端,享受网关提供的服务。在网关提供服务和终端享受服务之前,必须进行初始化,包括PIN码转换、链路密钥Link Key创建、实施完“服务发现”等,在发出呼叫或接收呼叫前建立起物理链路。网关和数据终端间通过虚拟串口实现通信。
  • 31. 3.应用层(5)头戴式耳机在蓝牙技术中作移动通信终端和PC机的语音输入、输出接口用,它能够让用户摆脱通话电缆的约束。为了不用手动就能让用户摘机、挂机,头戴式耳机必须能发送AT命令且能接收相应的编码信号。 对讲机是一种同时具有发送和接收功能的蓝牙设备,为了使两个蓝牙设备近距离建立直接语音通路,使直接对讲成为可能,链路必须首先建立并使用基于电话的信令,语音调试方式可选用PCM调试或CVSD调试。
  • 32. 3.应用层(6)无绳电话意味着室内近距离无线通信成为现实,内置蓝牙芯片的无绳电话通过基站接入PSTN进行语音传输,从而有效地降低了通话成本。无绳电话模型依旧定义有网关和终端,网关是外部网络的终点,收纳所有进入网络的通信信息,它能起到外部网络呼叫、建立请求中心的任务,进入或来自外部网络的呼叫都由网关处理。有的网关能同时支持多个活动终端;有的网关只能支持一个活动终端。从蓝牙设备种类看,能成为网关的只能是卫星基站、GSM基站、H . 323基站、PSTN或ISDN家庭基站;作终端的只能是无绳电话、双模蜂窝电话或PC等。
  • 33. 1.2.2 蓝牙核心协议(1)蓝牙协议按其实施的功能可以划分成4类: 蓝牙核心协议,有基带BB、链接管理LMP、链接控制和适配L2CAP、服务发现SDP协议; 蓝牙电缆替代协议,有串口仿真RFCOMM协议; 蓝牙电话控制协议,有电话通信TCS协议、AT命令集; 蓝牙选用协议,有PPP、UDD/TCP/IP、WAP、OBEX、WAE、VCard、VCal、IrMC等。 在以上4类协议中,最主要最基本的是蓝牙核心协议,蓝牙设备基本上都需要核心协议(此外,还需要无线规范),其它协议按蓝牙设备的需要而选定。
  • 34. 1.2.2 蓝牙核心协议(2)基带协议Base Band是为微微网内各蓝牙单元用射频构成物理链接而设立的。 链路管理协议LMP用于链路的设置与控制,它能够建立或清除蓝牙单元之间的连接、功率控制、认证和加密。 链路控制和适配协议L2CAP和LMP都位于ISO/OSI七层协议的第二层链路层,它们的工作是并行的,致使基带数据业务可以越过LMP直接通过L2CAP把数据传送到高层。L2CAP允许高层按64KB长度分组或传送。虽然基带协议提供有面向连接和无连接两种物理连接方式,但L2CAP只支持无连接这一种。 服务发现协议SDP的功能是:用户只有通过它才能获得设备信息、服务信息和服务特征,蓝牙单元之间有不同的SDP连接,才能适应各种不同用户的需求。
  • 35. 1.2.3 蓝牙协议栈 (1)蓝牙协议体系中的底层、中间层、应用层三层叠放形成了蓝牙协议栈,如图1-2所示。
  • 36. 1.2.3 蓝牙协议栈(2)进入21世纪后,蓝牙SIG在蓝牙规范 1.0版本基础上又陆续推出了新的版本。版本规范了蓝牙协议栈使用分层结构实现数据流的过滤与传输。各协议按其用途可以分为专用协议和非专用协议,前者如L2CAP和LMP;后者如对象交换协议OBEX和用户数据报协议UDP。在众多的蓝牙协议中,使用协议栈有利于理清各协议之间彼此的关系,让高层协议尽可能发挥它们自身的功用。考虑到高层协议都应当以物理层和数据链接层作为基础,蓝牙技术使用开放性的规范版本能让SIG各成员自由自在地选用专用协议或者习惯性地使用非专用协议。
  • 37. 1.3 蓝牙技术应用 1.3.1 蓝牙产品 内置蓝牙芯片且遵守蓝牙技术协议的产品称为蓝牙产品。 2001年8月9日,在2001年2月由SIG新推出蓝牙规范1.1版本后6个月左右,瑞典爱立信公司在中国的台湾推出世界上第一台内置蓝牙芯片的手机,型号T39m/mc 近几年来,蓝牙产品通过SIG认证的已超过400种,这些产品大体有两种类型,一类是已有的家用电器产品上增加蓝牙功能,如手机、耳机、笔记本电脑、照相机、摄像机等。另一类是以蓝牙功能为主的新产品,如无线移动硬盘、无线电子钱包、蓝牙笔、蓝牙手表、蓝牙虚拟键盘、蓝牙电子书、蓝牙股票机等。
  • 38. 1.蓝牙手机(1)蓝牙手机的发展经历三个阶段:第一阶段以爱立信公司的T36型手机为代表;第二阶段以爱立信公司的T39型手机为代表;第三阶段的代表是众多移动电话商所研制和生产的功能各异的手机。 T36手机是爱立信公司于2000年在新加坡举行的亚太通信技术展览会上推出的世界上第一台外挂蓝牙模块手机,能够无线连接其他蓝牙设备,与该公司其他蓝牙设备一起使用。
  • 39. 1.蓝牙手机(2)T39手机的突出优点是第一款将蓝牙芯片集成在内部的手机。 它的一些主要功能有: 无线接入功能 漫游功能 传输功能 浏览功能 高速交换功能 友好的人机接口功能 远程通讯功能
  • 40. 1.蓝牙手机(3)继T39mc以后,爱立信公司又于2001年底 推出了第二代手机T68,它的优点是增强了多媒体功能,能让用户使用格式化文字、高质量图片、声音和动画等发送信息,还能将现场拍摄的数码照片随时传送上网。其他一些公司也相继推出了蓝牙手机,如诺基亚公司的6210机、摩托罗拉公司的T270C机、索尼公司的C413S机、阿尔卡特的702机。
  • 41. 2.蓝牙耳机蓝牙耳机是一种与蓝牙手机配套的产品,蓝牙耳机不是传统意义上的只有接收功能的耳机,而是既能送话又能受话的无线设备。蓝牙耳机的英文名称是Headset,意思是带在头上的装置,意译为蓝牙耳机。 世界上第一款蓝牙耳机由爱立信公司于1999年在Comdex大展上推出,并于2001年2月正式上市,该耳机型号HBH—10,与之配套的蓝牙手机型号有T28、T39、A2228Z、R520m等几种。爱立新公司在2001年9月又问世型号为HBH—15的第二款蓝牙耳机,它的通话时间增加为5小时,设置了一个用于接听或断开的小按键,增加了声控功能,使用时不用接触手机就能直接拨号和通话。 生产蓝牙耳机的公司还有摩托罗拉、诺基亚、Plantronics等,不同公司的产品有不同的优势
  • 42. 3.蓝牙手提电脑(1)便携式笔记本电脑上装备的蓝牙部件有外挂和内嵌两种,外挂蓝牙部件又分为通用和专用两类。通用的蓝牙PC卡多使用PCMCIA卡,专用的蓝牙卡是专门为笔记本电脑设计的,如IBM公司的Ultra Port和康柏公司的Multi Port 。 富士通西门子计算机公司在2001年7月推出了内置蓝牙芯片的Life book B笔记本电脑系列产品,该机在完成自动同步并无线传送数据的同时,还能随机进行语音通信。
  • 43. 3.蓝牙手提电脑(2)索尼公司的蓝牙笔记本电脑具有自己的特色,它能自动搜索周边的蓝牙设备便完成文件的送发,该机的蓝牙认证功能排除非特定的蓝牙支持设备,防止非法连接。 东芝公司的Portege 4000和Tecra 9000型笔记本电脑的推出时间与索尼公司相同,也是在2001年,它们内部嵌入了蓝牙和802.11b两种近距离无线通信系统,但由于两种系统之间的干扰问题尚未解决,因而不允许同时使用这两种系统。用户在使用的时候,只能在蓝牙天线和802.11b天线之间进行选择。
  • 44. 4.蓝牙掌上电脑 掌上电脑当配备有蓝牙芯片后,能够让用户自由地使用在其周围10米以内的各项蓝牙设备。目前生产蓝牙掌上电脑的厂家很多,其中主要的有Palm公司、康柏、东芝、索尼、Handspring等。Palm公司以生产掌上电脑著名,带蓝牙插卡的产品于2001年8月问世,有m500和m505两种型号,前一种为黑白显示屏,后一种用彩色显示屏。机上蓝牙插卡的面积仅一枚邮票大小,使用上既能与摩托罗拉或爱立新手机交换数据,又能无线发送至惠普蓝牙打印机。Handspring和索尼公司生产的掌上电脑采用的是Palm操作系统,机上设计有接纳蓝牙功能卡的插槽,康柏公司生产的ipaq H3870蓝牙掌上电脑独具特色,除了与移动电话、PC机、打印机无线传送数据外,其TFT彩色触摸屏可重现6.5万种色彩,分辨率240像素×320像素。东芝公司的蓝牙掌上电脑内部配备有32MB RAM和32MB ROM。
  • 45. 5. 其他蓝牙产品(1)(1)蓝牙数码相机 蓝牙数码相机可以将拍摄到的数码相片无线传送到计算机存储器内或打印机上,在普通的数码相机内嵌入有无线发送功能的蓝牙模块就构成了蓝牙数码相机,蓝牙带宽已经能够满足传送静态图片所需的频率,但动态实现视频传送还有待进一步发展。 (2)蓝牙数码摄像机 配备了蓝牙模块的数码摄像机既可以静态传输图片,又可以动态显示压缩打包后的画面。
  • 46. 5. 其他蓝牙产品(2)(3)蓝牙接口 蓝牙网络与其它网络之间的接口称为蓝牙接口。有了蓝牙接口,就能实现有效的扩展。 蓝牙接口又称为蓝牙接入点BLIP(蓝牙本地信息娱乐点),为了实现接口功能,接入点处必然内部含有RS232串行接口、以太网接口、Linux操作系统平台、Web和WAP服务器等等。 (4)蓝牙笔 蓝牙笔内部设置蓝牙数据发送器、微型摄像头和图像处理器,它在数码纸上书写,并将所写的字或图以无线方式自动发送到显示器、其它计算机存储器、移动电话等设备中。蓝牙笔中配置有存储器,用于暂存书写的信息或摄下的图片。
  • 47. 1.3.2 蓝牙应用1.应用范畴 蓝牙应用范畴是SIG定义的一些基本应用模型,主要有: 文件传输应用模型 拨号上网应用模型 头戴式耳机应用模型 蓝牙手机应用模型 局域网访问应用模型 个人资料管理应用模型
  • 48. (1)文件传输文件传输的目的是使两个终端之间的数据交换成为可能,传输时使用的协议如图1-3所示,能传送的文件应当有 .xls,.PPL,.jpg.以及 .doc文件和文件夹,此外还应包括远端文件夹浏览功能。
  • 49. (2)拨号上网 拨号上网并收发传真通过无线调制解调器完成,无需与PC机建立物理上的连接,拨号上网所需的协议栈如图1-4所示。传真过程不使用PPP或基于PPP的其他网络协议,相应应用软件用RFCOMM直接发送。图中的AT协议用于控制移动电话的命令集。
  • 50. (3)头戴式耳机应用头戴式耳机能够把人的双手解放出来,它是移动通信设备的音频输入输出设备,应用协议栈如图1-5所示,值得注意的是,音频数据流不穿过L2CAP层,直接通过基带协议层。对于AT命令,必须能接收或发送。
  • 51. (4)蓝牙手机手机在正常情况下可接入公用电话网上,与其他座机或手机通话,此外也可以在基栈内使用。由此所需的应用协议栈如图1-6所示,其中音频数据信号不经过L2CAP层,直接与基带协议连接。
  • 52. (5)局域网访问多功能数据终端通常是通过局域网点LAP接入局域网LAN的,无线接入过程同于拨号接入,相应的应用协议栈如图1-7所示。
  • 53. (6)个人资料管理常见的个人资料管理有电话簿记录查询、日历、任务通知和名片的传输及更新。相应协议栈如图1-8所示。
  • 54. 2.应用评价蓝牙技术发展过程并不是一帆风顺,遇到过一些难堪之处。2001年3月,在德国汉诺威国际信息展览会(CeBIT)上有一个蓝牙分会场,蓝牙厂商现场演示蓝牙数据传送时,近百台蓝牙设备当场死机,引起一片哗然。引起事故的原因仅仅是一个蓝牙芯片失误。 在最近十多年来,现代通信技术取得了飞速的发展,其中尤其是数字移动通信和因特网进展迅猛。作为近距离无线通信技术的蓝牙,不可避免地会与远距离的无线通信技术发生交叉和碰撞,它们之间必然会形成一定的关系。人们普遍认为,远距离无线通信的协议不能取代近距离的无线通信,这就给蓝牙技术的发展提供了自成一套研究体系的空间。 蓝牙技术的应用不仅仅取决于蓝牙自身,还取决于数字通信和网络通信的进展,它们之间是相辅相存的关系。
  • 55. 1.4 小结蓝牙技术是近距离范围内开展无线通信的技术。 蓝牙是为个人区域内的无线通信制定的协议。蓝牙技术由两大部分组成:核心技术(Core)和规范(Profile)。核心技术包括射频、基带、链路管理、服务发现、传输层及其它通信协议的互操作,以及测试和认证;规范部分包括蓝牙应用层的实现及运作。 “蓝牙”的名称究竟是来自狼的牙齿还是一千年前一位丹麦国王的牙齿,已经不再是人们关心的问题,今天人们关心更多的是在10米范围内的,如何将家电产品和谐地连接在一起,为人们构筑一个温暖的工作、生活环境。
  • 56. 本章到此结束 THE END!