蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。由瑞典爱立信公司发明。东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月成立了蓝牙特殊利益集团(SIG),并共同提出了近距离无线数字通信的技术标准。其目标是实现最高数据传输速度1MB/s(有效传输速度为721KB/s)和最大传输距离为10m的近距离无线数字通信,并且该标准使用用户不必申请便可利用的2.4GHzISM频带。
1999年7月,SIG颁布了蓝牙规范1.0版;1999年12月颁布了蓝牙规范1.0b版;2001年4月颁布了1.1版;2003年11月颁布了1.2版;2004年8月颁布了2.0版;2007年8月颁布了2.1版;2009年8月颁布了3.0版;2010年7月颁布了4.0版;2013年12月颁布了 4.1版;2014年12月颁布了 4.2版;2016年6月17日宣布了
5.0标准。
目前,已经有2000多家设备制造商成为SIG会员。IEEE802.15工作组专门研究有关蓝牙技术的兼容和发展问题。从爱立信推出第一部采用蓝牙技术的手机R520起,蓝牙技术已经应用于许多消费类电子产品中,包括手机、笔记本电脑、汽车等,众多操作系统也已支持蓝牙技术。
蓝牙技术的优势:①支持语音和数据传输;②采用无线电技术,传输范围大,穿透性强;③采用跳频展频技术,抗干扰性强,不易窃听;④使用的频谱在各国都不受限制,不干扰其他设备,对人体辐射小;⑤功耗低,成本低,易于推广使用。
1.蓝牙协议
蓝牙协议体系结构是一个分层结构,包括核心协议、电缆替代协议、电话控制协议和接纳协议。
(1)核心协议(Core Protocol)包括:
无线电(Radio),规定频率、跳频方式、调制模式和传输功率。
基带(Baseband),微微网中的连接建立、寻址、分组格式、计时和功率控制。
链路管理协议(LMP),建立和管理基带连接,包括链路配置、认证、功率管理等功能。
逻辑链路控制和自适应协议(L2 CAP),产生高层协议与基带协议之间的逻辑连接,给信道的每个端节点分配信道标识符(CID),保证服务质量(QoS)要求。
服务发现协议(SDP),用来发现设备中的可用服务,确定可用服务的属性。(www.xing528.com)
(2)电缆替代协议(RFCOMM):提供一个虚拟串口,在基带层上模拟EIA-232(RS-232)控制信号,实现二进制数据传输。
(3)电话控制协议(Telephony control Protocol):为蓝牙设备间的语音呼叫和数据连接定义控制信令,并定义了移动管理过程。
(4)接纳协议(Adopted Protocol):定义了与其他无线通信协议的对接,使蓝牙设备可以使用PPP、TCP/UDP/IP、OBEX(对象交换协议)、WAE/WAP协议。
2.蓝牙的应用
蓝牙设备之间可以建立两种网络拓扑结构:一种是微微网(Piconet),如图5-13所示;另一种是分散网(Scattern et),如图5-14所示。
图5-13 微微网
一个微微网由一台主设备和1~7台从设备组成。主设备负责确定网中所有设备使用的信道参数,包括跳频序列和相位。从设备只能在主设备授权时与主设备通信,从设备之间不能通信。
一个微微网中的设备也可以作为另一个微微网的一部分,既可以作为主设备,也可以作为从设备。多个微微网如果存在重叠区域,就形成了分散网。
图5-14 分散网
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