蓝牙技术的特点与应用

蓝牙技术是一种低成本、低功率的近距离无线连接技术标准,是实现数据与话音无线传输的开放性规范。蓝牙技术使用的工作频率为2.4～2.5 GHz,属于免费的ISM频段。蓝牙技术可以实现语音、视频和数据的传输,其最高的通信速率为1 Mb/s,采用时分方式的全双工通信,通信距离为10 m左右。

现有的蓝牙版本有:蓝牙1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.2、5.0、6.0。应用较为广泛的蓝牙4.0技术结合了传统技术低功耗、连接迅速等优势,尤其在数据传输过程中,其能耗减少了近百分之九十,无工作任务时设备会转换为休眠状态,从而使其在使用纽扣电池的前提下,能工作一年到几年。与传统蓝牙技术相比,蓝牙4.0版本的通信距离有所提高,达到100 m以上,具有较大优势。蓝牙技术实现设备之间的无线连接,更加便捷,能够实现多点与单点连接、点与点连接,其发射频率是世界通用频段2.4 GHz。蓝牙4.0技术以1 Mbps的传输速率进行较短数据包的传递,数据量较少时,能够实现快速传输;其设备连接的时间可短至3 ms,降低了时间延迟。在现行方面,该4.0版本采用ASE-128算法对传输数据进行加密处理,保证了数据的安全传输。蓝牙5.0技术进一步加强了传输速度和距离。传输距离是蓝牙4.2标准的4倍,速度翻倍,可达300米的传输距离和24 Mbps的速度上限。如今在短距离无线通信方面,蓝牙技术简易便捷,已成为市场上支持功能最全、传输距离最长的无线标准。

蓝牙无线接入技术具有小规模、低成本、短距离连接等特点,能够有效简化掌上电脑、笔记本电脑、手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上设备与Internet之间的通信,使数据的传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。

蓝牙技术优势如下:

①成本低:蓝牙技术的工作频段选在2.4 GHz的医药、工业、学科频段(IMS),无须为申请许可有所花费。(www.xing528.com)

②安全性高:蓝牙技术在设备的鉴权以及链路数据流等方面进行了加密算法处理。版本4.0通过ASE-128算法进行加密,针对传输数据包采取了严格的加密以及认证行为,进而增强了数据传输的安全性和可靠性。

③抗干扰能力强:由于现行在ISM频段的无线电波过多,不采取措施,信号传输时容易受到干扰。因此蓝牙技术采用了跳频技术方法,将频段2.402～2.48 GHz分为79个频点,频点以随机的形式部署,查找频跳的频率为3 200次/s。同时基带在差错控制方面,采取3种纠错方式1/3和2/3前纠错编码以及自行重传机制。

④功耗低:蓝牙进行功率控制的形式有自适应发射功率控制以及调节基带链接方式,其中链接的模式包括休眠(Park)、保持(Hold)、呼吸(Sniff)以及活跃(Active)模式。这4种模式的功耗逐渐增加,但是响应时间在减少,为了降低能量的损耗,选用基带链接模式进行调节。自适应发射功率控制依据测量到的信号强度值来进行调节,当该数值比设定值低时,主控设备针对从属设备的要求增大发射功率,与之相对,主设备会将减小发射功率。