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1、Bluetooth蓝牙-物联网通信组网技术蓝牙技术（Bluetooth）是由东芝、IBM、Intel.爱立 信和诺基亚于1998年5月共同提出的一种近距离无线数字通信的技术标准。一种无线通讯技术标准，用来让固定与移 动设备，在短距离间交换资料，以形成个人局域网（PAN） o其使用短波特高频（UHF）无线电波，经由2.4至2. 485GHz的ISM频段来进行通信。1994年由电信商爱立 信（Ericsson）发展出这个技术。它最初的设计，是希望 创建一个RS-232数据线的无线通信替代版本。它能够链接 多个设备，克服同步的问题。Bluetooth技术是低功率短距离无线连接技术，能穿透 墙壁等障碍
2、，通过统一的无线链路，在各种数字设备之间实 现安全、灵活、低成本、小功率的话音和数据通信。其目标 是实现最高数据传输速度IMb/s （有效传输速度为 721kb/s）、最大传输距离为10m,采用2. 4GHz的ISM（IndustrialScientificandMedical,工业、科学、医学） 免费频带不必申请即可使用，在此频段上设立79个带宽为 1MHz的信道，每秒频率切换1600次、扩频技术来实现电波 的收发。Bluetooth技术是一种短距离无线通信的技术规范，具 有Bluetooth体积小、功率低优势，其被广泛应用到各种 数字设备中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设 备和便
3、携设备。Bluetooth技术的特点如下：(1) 全球范围适用。Bluetooth工作在2. 4GHz的ISM频 段，全球大多数国家ISM频段的范围是2. 42. 4835GHz,是 免费频段，使用该频段无须向政府职能部门申请许可证。(2) 可同时传输语音和数据。Bluetooth采用电路交换 和分组交换技术，支持一路数据信道、三路语音信道以及异 步数据与同步语音同时传输的信道。每个语音信道数据速率 为64kb/s,语音信号编码采用脉冲编码调制PCM或连续可变 斜率增量调制(CVSD)方法。当采用非对称信道传输数据时， 速率最高为721kb/s,反向为57. 6kb/s；当采用对称信道传 输数
4、据时，速率最高为342. 6kb/s。Bluetooth有两种链路 类型：同步定向连接(SCO)链路和异步无连接(ACL)链路。(3) 可以建立临时对等连接。根据Bluetooth设备在网 络中的角色，分为主设备和从设备。主设备是组网连接主动 发起请求的Bluetooth设备，几个Bluetooth设备连接成 一个皮网(piconet,微微网)时，其中只有一个主设备，其 余的都为从设备。皮网是Bluetooth最基本的一种网络形 式，最简单的皮网是一个主设备和一个从设备组成的点对点 通信连接。(4) 具有很好的抗干扰能力。在ISM频段工作的无线电 设备有很多，如无线局域网(WLAN)、家用微波
5、炉等产品，为 了很好地抵抗来自这些设备的干扰,Bluetooth采用了跳频 方式来扩展频谱。将2.402-2. 48GHz频段可以分成79个 频点，相邻频点间隔为1MHz,Bluetooth设备在某个频点发 送数据之后，再跳到另一个频点发送，而频点的排序是伪随 机的，每秒频率可以改变1600次，每个频率持续约 625/iso(5) 体积小，便于集成。个人移动设备的小体积决定了 嵌入其内部的Bluetooth模块体积更小。(6) 低功耗。Bluetooth设备在通信连接(ConneCTIon) 状态下有四种工作模式，分别是呼吸模式(Sniff)、激活模 式(Active).保持模式(Hold)、
6、休眠模式(Park) o激活模式 是正常的工作状态，另外三种是为了节能所规定的低功耗模 式。(7) 开放的接口标准。SIG为了让Bluetooth技术的使 用广开来，将Bluetooth的技术标准全部公开，全世界范 围内任何单位、个人都可以进行Bluetooth产品的开发， 只要能通过SIG的Bluetooth产品兼容性测试，就可以广 市场。(8) 成本低。随着市场需求的不断扩大，各个供应商纷 纷出自己的Bluetooth芯片和模块，致使Bluetooth产品 的价格飞速下降。Bluetooth技术规定每一对设备之间必须一个为主设 备，另一个为从设备，才能进行通信，通信时，必须由主设 备进行查
7、找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。 理论上，一个Bluetooth主端设备，可同时与7个 Bluetooth从端设备进行通信。一个具备Bluetooth通信功 能的设备，可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等 待其他主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其他设备 发起呼叫。一个Bluetooth设备以主模式发起呼叫时，需 要知道对方的Bluetooth地址，配对密码等信息，配对完 成后，可直接发起呼叫。Bluetooth主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围 处于可被查找的Bluetooth设备。主端设备找到从端 Bluetooth设备后，需要从端设备的PIN码才能进行配对， 也
8、有设备不需要输入PIN码。配对完成后，从端Bluetooth 设备会记录主端设备的信息，此时主端即可向从端设备发起 呼叫，已配对过的设备在下次呼叫时，就不必再重新配对。 已配对的设备，作为从端的Bluetooth耳机也可以发起建 链请求。主从两端之间在链路建立成功后即可进行双向的语 音或数据通信。在通信状态下，主端和从端设备都可发起断 链并断开Bluetooth链路。Bluetooth数据传输应用中，一对一串口数据通信是最 常见的应用之一，在出厂前Bluetooth设备就已提前设好 两个Bluetooth设备之间的配对信息，主端预存了从端设 备的PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串
9、口 传输，无须外围电路干预。一对一应用中从端设备可以设为 两种类型，一种是不能被别的Bluetooth设备查找的静默 状态；二是可被指定主端查找以及可以被别的Bluetooth 设备查找建链的状态。Bluetooth系统按照功能分为四个单元：链路控制单 元、无线射频单元.Bluetooth协议单元和链路管理单元。 数据和语音的发送和接收主要由无线射频单元负责 bluetooth天线具有体积小、质量轻、距离短、功耗低的特 点。链路控制单元(LinkController)进行射频信号与数字 或语音信号的相互转化，实现基带协议和其他的底层连接规 程。链路管理单元(LinkManager)负责管理Bluetooth设备 之间的通信，实现链路的建立、验证、链路配置等操作。Bluetooth协议是为个人区域内的无线，通信制定的协议，包 括两部分：核心(Core)部分和协议子集(Profile)部分。协 议栈采用的分层结构，分别完成的是数据流的过滤、传输、 跳频和数据帧传输、连接的建立和释放、链路的控制以及数 据的拆装等功能。什么是物联网(I0T) ?2022-02-18物联网体系框架之网络层2022-02-18物联网简史2022-02-18物联网体系框架包含哪些2022-02-18物联网关键技术2022-02-18物联网常见应用发展方向2022-02-18物联网发展趋势2022-02-18
