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1、蓝牙简介:蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、 PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙工作在 全球通用的2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段。蓝牙的数据谏率为1Mb/s。时分双工 传输方案被用来实现全双工传输。使用IEEE802.15协议。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（hop channel）,在一次连接中，无线电收发器 按一定的码序列（即一定的规律，技术上叫做伪随机码”，就是”假”的随机码）不断地从一 个信道”跳”到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按 同样的规律进行干
2、扰：跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百 倍地扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步数据包 每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到 占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道，还可以 用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。异步 信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接，也可以支持 43.2kb/s的对称连接。拿蓝牙与WiFi相比是不适当的，因为WiFi
3、是一个更加快速的协议，覆盖范围更大。虽 然两者使用相同的频率范围，但是WiFi需要更加昂贵的硬件。蓝牙设计被用来在不同的设 备之间创建无线连接，而WiFi是个无线局域网协议。两者的目的是不同的。蓝牙技术版本1）截止2010年7月，蓝牙共有六个版本V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.02）以通讯距离来在不同版本可再分为Class A（1）/Class B（2）。3）版本的区别 1.1为最早期版本，传输率约在748810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。 1.2同样是只有748810kb/s的传输率，但在加上了 （改善Software）抗干扰跳频功能。（太
4、 深入之技术理论不再详述!）。4）通讯距离版本a）Class A是用在大功率/远距离的蓝牙产品上，但因成本高和耗电量大Bluetooth symbol蓝牙，不适合作个人通讯产品之用（手机/蓝牙耳机/蓝牙Dongle等等），故多用在部分商业特殊 用途上，通讯距离大约在80-100M距离之间。b）Class B是目前最流行的制式，通讯距离大约在830M之间，视产品的设计而定，多用于手机内/蓝牙耳机/蓝牙Dongle的个人通讯产品上，耗电量和体积较细，方便携带。5)无论1.1/1.2版本的蓝牙产品，本身基本是可以支持Stereo音效的传输要求，但只能够作(单工)方式工作，加上音带频率响应不太足够，并
5、未算是最好之Stereo传输工具。6)版本2.0是1.2的改良提升版，传输率约在1.8M/s2.1M/s，可以有(双工)的工作方式。即一面作语音通讯，同时亦可以 传输档案/高质素图片，台湾有部分蓝牙Dongle已经有在市面发售，但在手机内有支持蓝 牙2.0版本则是很少。蓝牙耳机能够真正使用的亦不多，部分蓝牙产品自称是2.0版本， 但仍然要利用外加配件才能达到。故相信最快也要到今年911月底才成气候，2.0版本当 然也支持Stereo运作。 7)稍后蓝牙2.0版本的芯片，是有机会加入了 Stereo译码 芯片，则连 A2DP(Advanced Audio Distribution Profile
6、)也可以不需要了。 8) 2009 年 4月21日，蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed(蓝牙核心规范3.0版 高速)。9 2010年七月七日 蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式采纳蓝牙 4.0 核心规范(Bluetooth Core Specification Version 4.0)，并启动对应的认证计划。蓝牙技术新标准Bluetooth 2.1+EDR解读 目前应用最为广泛的是Bluetooth 2.0+EDR标准，该 标准在2004年已经推出，
7、支持Bluetooth 2.0+EDR标准的产品也于2006年大量出现。虽然 Bluetooth 2.0+EDR标准在技术上作了大量的改进，但从1.X标准延续下来的配置流程复杂 和设备功耗较大的问题依然存在。为了改善蓝牙技术目前存在的问题，蓝牙SIG组织(Special Interest Group)推出了 Bluetooth 2.1+EDR版本的蓝牙技术。 1.改善装置配 对流程：由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时，会遭遇到许多问题，不管是单 次配对，或者是永久配对，在配对的过程与必要操作过于繁杂，以往在连接过程中，需要利 用个人识别码来确保连接的安全性，而改进过后的连接方式则是会自
8、动使用数字密码来进行 配对与连接，举例来说，只要在手机选项中选择连接特定装置，在确定之后，手机会自动列 出目前环境中可使用的设备，并且自动进行连结。而短距离的配对方面，也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC(Near Field CoMMunication)机 制。NFC是短距离的无线RFID技术，在针对12公尺的短距离联机应用上，以电磁波为 基础，取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测，当范围内的2台装置 要进行配对传输时，只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC功 能，系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。 2.更佳的省
9、电效果：蓝牙 2.1版加入了 Sniff Subrating的功能，透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来 达到节省功耗的目的。一般来说，当2个进行连结的蓝牙装置进入待机状态之后，蓝牙装置 之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态，当然，也因为这样，蓝牙芯片就 必须随时保持在工作状态，即使手机的其它组件都已经进入休眠模式。为了改善了这样这样 的状况，蓝牙2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0.1秒延长到0.5秒左 右，如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低，也可让蓝牙可以有更多的时间可以彻底休眠。 根据官方的报告，采用此技术之后，蓝牙装置在开启蓝牙联机之后的待机时
10、间可以有效延 长5倍以上。蓝牙3.0技术规范(2009年4月21日) 2009年4月21日，蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布 了新一代标准规范Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed(蓝牙核心规范 3.0 版 高速)，蓝牙3.0的核心是Generic Alternate MAC/PHY(AMP)，这是一种全新的交替射频 技术，允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。最初被期望用于新规范的技术包括802.11以及UMB,但是新规范中取消了 UMB的应用。作为新版规范，蓝牙3.0的传输速度自然会更高，而秘密就在8
11、02.11无线协议上。通过集成802.11 PAL（协议适应 层），蓝牙3.0的数据传输率提高到了大约24Mbps（即可在需要的时候调用802.11 WI-FI用 于实现高速数据传输）。，是蓝牙2.0的八倍，可以轻松用于录像机至高清电视、PC至PMP、 UMPC至打印机之间的资料传输。功耗方面，通过蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量，但由于引入了增强电源控制（EPC）机制，再辅以802.11，实际空闲功耗会明 显降低，蓝牙设备的待机耗电问题有望得到初步解决。事实上，蓝牙联盟也正在着手制定新 规范的低功耗版本。此外，新的规范还具备通用测试方法（GTM）和单向广播无连接数据（UCD）两项
12、技术，并且包括了一组HCI指令以获取密钥长度。据称，配备了蓝牙2.1模块的PC理论上可以通过升级固件让蓝牙2.1设备也支持蓝牙3.0。联盟成员已经开始为 设备制造商研发蓝牙3.0解决方案。蓝牙4.0技术规范（2010年4月22日）蓝牙技术联盟（SIG）周二（2010年4月20日）表示，蓝牙4.0技术规范已经基本成型，预计于今年第二季度发布。蓝牙4.0包括三个子规范，即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。蓝牙4.0的改进之处主要体现在三个方 面，电池续航时间、节能和设备种类上。拥有低成本，跨厂商互操作性，3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色此外，蓝牙4.0的有
13、效传输距离也有所提升。当前，蓝牙的有效传输距离为10米（约30英尺），而蓝牙4.0的有效传输距离可 达到100米（约200英尺）。SIG表示，蓝牙4.0完整规范将于今年6月30日完成，而基于蓝牙4.0的设备有望于年底或2011年初上市。蓝牙将迈入4.0时代。 蓝牙4.0实际是个三位一体的蓝牙技术，它将三种规格合而为一，分别是传统蓝牙、低功耗蓝牙 和高速蓝牙技术，这三个规格可以组合或者单独使用。SIG首席技术总监（CTO）葛立表示， 全新的蓝牙4.0版本涵盖了三种蓝牙技术，是一个“三融技术”，首先蓝牙4.0继承了蓝牙技 术无线连接的所有固有优势，同时增加了低耗能蓝牙和高速蓝牙的特点，尤以低耗能技
14、术为 核心，大大拓展了蓝牙技术的市场潜力。低耗能蓝牙技术将为以纽扣电池供电的小型无线产 品及感测器，进一步开拓医疗保健、运动与健身、保安及家庭娱乐等市场提供新的机会。 目前，蓝牙技术已经得到非常普遍的应用，全球大约80%以上的手机都使用了蓝牙技术， 其中将近100%的智能手机都已经使用了蓝牙技术。葛立认为，蓝牙技术的普及为物联网的 发展提供了一种技术选择，具有极大的发展空间。低耗电蓝牙相关规范技术规范典型的蓝牙低耗电的蓝牙无线电频率2.4 GHz2.4 GHz距离10米10米空中数据速率1-3 Mb/s1 Mb/s应用吞吐量0.7-2.1 Mb/s0.2 Mb/sNodes/Active sl
15、aves7-16,777,184无限安全64/128-bit 及用户自定义的 应用层128-bitAES及用户自定义的应用层鲁棒性自动适应快速跳频，FEC,快速ACK自动适应快速跳频延迟(非连接 状态)发送数据的总 时间100 m/s6 m/s政府监管全球全球认证机构蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)语音能力有没有网络拓扑分散网Star-bus耗电量1(作为参考)0.01 至0.5 (视符使用情况)Peak current consumption30 mA15 mA （最高运行时为15mA） Service discovery有有简介概念有有主要用途手机，游戏机，耳机，stereoaudiostreaming,汽车和PC等手机，游戏机，PC,表，体育和健身，医疗 保健，汽车，家用电 子，自动化和 工业等蓝牙-术语表即时网络一种通常以自发方式创建的网络。即时网络不要求架构，受时空限制。活动从设备广播(ASB)ASB逻辑传输可用于向微微网中的所有活动设备传输L2CAP用户通信。高级音频分发配置文件(A2DP)A2DP配置文件描述了立体声质量音频如何从媒体源流化传送至
