藍牙技術的多領域應用綜述

齊紅桃

摘要:藍牙技術是一種無線電通訊的新技術,本文介紹了藍牙技術的基本概念,并列舉了藍牙技術在各行業領域的應用實例,展現了藍牙技術廣闊的發展前景。

關鍵詞:藍牙技術 藍牙無線教學網 藍牙教室

中圖分類號:TN919文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0078-01

近年來,全球經濟與科技的高速發展帶動了藍牙技術的進步,更使得她的誘人魅力在社會經濟與生活中被逐漸認可和接受。面對藍牙科技為人類生產和生活所帶來的便捷與愜意及廣闊的市場、機遇與應用前景,我們積極鼓勵中國企業在藍牙技術及應用領域自主創新,以最終贏得在全球藍牙市場中的核心競爭地位。

1藍牙技術

藍牙技術是一種無線數據與語言通訊的開放性全球規范,是一種用微波技術去取代傳統網絡中錯綜復雜的連接電纜來實現固定設備及可移動設備的互聯而建立的一個特殊的短程無線通訊。

藍牙系統一般由4個功能單元組成:①無線射頻單元主要擔負射頻處理和基頻調制;②鏈路控制單元是實現基帶協議和其它底層連接規程的基帶部分,包括建立網絡連接、差錯控制和安全控制3方面的內容;③鏈路管理單元主要擔負基帶連接的設定及管理、基帶數據的分段及重組、多路復用和QOS等;軟件結構單元主要為各種應用提供應用軟件所需的通訊協議與應用程序接口。

2藍牙技術的特點

①將設備無線互聯組成小型PAN,并可為其提供接入數據網的功能,能夠實現與Internet互聯。②工作于2.4GHZ的ISN頻段,無需申請頻率許可證。③采用1600hop/s的快速調頻技術,提供了一定程度的物理層安全保證。④采用正向糾錯編碼(FEC)技術降低了誤碼率,保證通信質量。⑤采用FM調制方式,設備簡單。⑥支持點到多點通信,具有自動查詢設備及服務類型的功能。⑦協議體系完備,充分支持現有高層協議,具有多種工作模式。

3藍牙拓撲結構

3.1Piconet(微微網)

Piconet是由一些共享同一個通道的單元設備組成的網絡。它把設備分為主設備和從設備,首先提出通訊要求的為主設備,被動進行通訊的設備稱為從設備。一個主設備最多可同時和7個從設備進行通訊,并和多個從設備(最多可超過200個)保持同步但不通訊。一個Piconet最少由主設備單元和從設備單元兩個連接設備單元構成,運行時其所有設備本身都是平等的,無主從之分,以同樣的工作方式在這個Piconet存在期間一直維持這一狀態。

3.2Scatternet(分散網)

由兩個或兩個以上的Piconet構成的網絡,彼此間可以同步或不同步的進行通訊就構成了藍牙的Scatternet。任一藍牙設備在Piconet和Scatternet中,既可作主設備又可作從設備,還可以同時既是主設備又是從設備。因此,藍牙中沒有基站的概念,所有的設備都是可移動的。

4藍牙技術的應用實例

近年來,藍牙技術不斷變革,藍牙產品的用途也越來越廣。其產品的應用領域從手機、筆記本、耳機等手持終端,擴展到各行各業,如汽車、醫療、工業控制、辦公應用、電子商務等,所涉及的技術、功能、市場等要求越來越高,產業鏈也日益復雜。在我國,藍牙產業已經具備雛形,隨著藍牙消費時尚的形成,3G及NGN的快速發展, “藍牙風暴”出現爆發式增長。

4.1藍牙無線教學網

校園網是一個寬帶、具有交互功能和專業性很強的局域網絡。多媒體教學軟件開發平臺、多媒體演示教室、教師備課系統、電子閱覽室以及教學、考試資料庫等,都可以通過該網絡運行工作。如果一所學校包括多個專業學科(或多個系),也可以形成多個局域網絡,并通過有線或無線方式連接起來。在傳統校園網上增加適當的無線接入點,使得一節點設備尤其便攜設備能夠不用電纜連接也能接入校園網絡,這樣就形成了無線校園教學網。如果以上無線接入采用基于藍牙技術的網絡產品,我們稱之為藍牙無線教學網。藍牙無線教學網在校園網的基礎上增加了網絡教學的可移動性。

4.2支持多媒體終端

3G終端將提供接口接入許多不同格式的信息和通信,例如WEB瀏覽。電子郵件傳輸和接收。視頻和語音,使它們成為真正的多媒體終端。語音仍是通信的主要形式,在藍牙規范中已經意識到這一點,并對此提供特別支持,支持64Kbit/s的高質量演說信道。隨著支持分組包數據和演說的能力不斷提高(如果需要可以同時進行),藍牙可以為這些多媒體應用提供完全的局域支持。藍牙收發器可以支持多個數據連接并可同時達到3個語音連接,為3個手持無繩多媒體/互聯系統提供完全的功能性。

4.3智能家居網絡

在智能家居系統中,無線網絡技術應用于家庭網絡已成為勢不可擋的趨勢,這不僅僅因為無線網絡可以提供更大的靈活性、流動性,省去了花在綜合布線上的費用和精力,而且它更符合于家庭網絡的通訊特點,同時隨著無線網絡技術的進一步發展,也必將大大促進家庭智能化、網絡化的進程。

4.4車載應用領域

在車載應用領域中,配有藍牙技術的無線電裝置、電話、信息娛樂和導航系統市場必將迅速發展。不久前,這個領域中上市的藍牙產品還只有汽車生產商在其豪華車型上內置的電話系統。這些系統中,一部分是利用司機的移動電話通過藍牙技術實現通訊,還有一部分是利用供乘客使用的藍牙手機取代了早期的DECT電話。

乘客娛樂是藍牙技術的另外一個增長領域。目前,所有后座娛樂系統,如游戲機和DVD播放器,其立體聲耳機均采用有線或紅外鏈接。前者經常被導線弄得一團糟,而后者容易受到太陽光的影響而發出嘶嘶聲甚至連接中斷。這兩個應用領域顯然都是藍牙技術的發展目標。

5結語

藍牙產品的開發重在有特色的應用,在通用模塊的基礎上進行外圍設備的開發和上層軟件的編寫,可以大大地縮短產品的開發周期,為各種藍牙應用奠定了基礎,從而方便地實現產品的藍牙無線通訊,使人們擺脫各種線纜的束縛。目前基于藍牙技術的產品開發,正在短距離無線通信中顯示出一股強勁的勢頭,藍牙技術的大發展期必將很快到來。

參考文獻:

[1] 彭慶棠.藍牙語音技術在Anyka手機平臺中的研究與設計[D].廣東工業大學,2008.

[2] 劉國巍.藍牙設備的電源管理及其低功耗設計[J].電子技術,2006.

[3] 魏守東.藍牙家庭網關在家居中的應用[D].吉林大學,2007.

[4] 周倩,工業無線網絡技術研究與應用[D].大連理工大學,2008.

[5] 魏守東.藍牙家庭網關在家居中的應用[D].吉林大學,2007.