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1、第第8章章 蓝牙技术及其蓝牙技术及其在汽车领域中的应用在汽车领域中的应用主讲人:蒋淑霞9/1/20241引言汽车是人类生活中不可缺少的工具，并已成为现代物质文明的一种象征。为了适应越来越快的社会节奏，满足人类对安全、舒适、方便、无污染等性能的越来越高的要求，在汽车产品中日益广泛地采用各种先进技术，而通信技术就是其中之一。事实上目前科学技术的进步和人们生活水平的提高，移动通信工具正越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，尤其是，但由于司机在开车过程中使用带来的交通安全隐患也不能忽视，为此不少大中城市都禁止驾车打。为解决这个问题，人们采取了多种手段来实现免提功能，如把声频信号用电缆引出，或是把信号调
2、制发射后利用车上的调频广播接收放大，但这些方法或多或少带来其它方面的不便，不能很好地解决行车安全与便捷地使用之间的矛盾，而蓝牙技术的普及无疑为解决这些难题带来更好的选择。2第8章考考你8-1.请举出3种以上使用蓝牙技术的车型？8-2.蓝牙技术传播介质是什么？8-3.蓝牙技术传播的速率是多少？8-4.蓝牙技术包括那些装置？8-5.除了中所述的四种，请例举几种蓝牙技术在汽车领域里的应用！8-6.请简述蓝牙技术原理及其应用？3应用位置48.1蓝牙技术简介一 什么是蓝牙技术“蓝牙”的名称源于丹麦国王Harald，他在公元l0世纪统一了丹麦和挪威，并有着“蓝牙”(BlueTooth)的别名。标准化短途无
3、线系统把不同的信息、数据处理和移动无线仪器紧密联系在一起，与丹麦国王Harald的哲学理念相同，因此获得了“蓝牙”的名称。蓝牙技术的发展可追溯到1998年5月，当时爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔五家电子公司联合宣布了一项叫做“蓝牙”的计划，并创建了“蓝牙特殊利益集团”，随后这五家厂商成立了蓝牙特别兴趣组，以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。其中，Intel公司负责半导体芯片和传输软件的开发，爱立信负责无线射频和移动软件的开发，IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。1999年下半年，业界巨头微软、摩托罗拉、三康、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从而在全球
4、范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。到2000年6月为止，全世界已经有l882家企业、机构加入了这一集团。5蓝牙技术工作在全球通用的的ISM频段，采用跳频扩谱、时分双工(TDD)工作方式、GFSK调制等关键技术，数据传输速率为1Mbps，发射器的发射半径为1O米，在特殊情况下通过附加信号放大器可以达到100米。蓝牙技术的实质内容是建立通用的无线通信空中接口及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的仪器、便携式设备，如车载 、移动 、手提电脑等，在没有电线或电缆的情况下，能在近距离内具有互相通信、相互操作的性能。蓝牙技术支持“点对点”和“一点对多点”的通信。这种无线连接方式非常
5、新颖，用户不必再学习如何安装、适应各种复杂的设备，凡是嵌入该技术的设备互相之间都能够自动进行联络与确认。6二.蓝牙的应用PDA,笔记型电脑BluetoothUSBAdaptorBluetooth耳机7二.蓝牙的应用BluetoothPCcardBluetoothUSBSwitch8二.蓝牙的应用蓝牙USB接收器蓝牙耳机蓝牙印表机接收器蓝牙 Hi Fi 连线組9二.蓝牙的应用10二.蓝牙的应用蓝牙的构造蓝牙的性能11三.蓝牙的构造短距离无线电收发器（发射器和接收器）直接安装在所选用的移动装置内或集成在适配器（如PC卡、USB等）内。蓝牙技术所使用的波段（全世界范围内均免费）进行通信。由于该频段的
6、波长非常短，因此可以将下列装置：天线、控制装置和编码器、发送和接受系统等集成到蓝牙模块上。蓝牙模块结构小巧，可以方便安装在电子装置上。12三.蓝牙的构造传输速率可以达到1Mbps，可以同时传送3个语音通道的信号。Bluetooth发射器的有效距离为10米，如果某些装置外加放大器的有效距离可以达到100米。数据传输不需要复杂设定。如果两个蓝牙装置相遇，他们之间会自动建立起来联系。13四.蓝牙的性能蓝牙采用的是无线电波方式，其频率是。采用能够提高抗干扰方式。控制模块将数据分成短而灵活的数据包，其长度为625us。用一个16位大小的校验和数来检验数据包的完整性，如有干扰，自动重发。使用一个稳定的语言
7、编码把语言转换成数字信号。无线电模块在每一个数据包发送后，以随机的方式改变发送和接收的频率（每秒1600次），称为跳频。148.2汽车领域蓝牙产品简介北方网车讯：现如今，“蓝牙”对于我们来说已不再是陌生的字眼，从到电脑，再到各种PC设备，放眼望去现在市场上已经有越来越多的产品武装上了“蓝牙”，人们已经从生活的方方面面开始逐步体会到蓝牙所带来的便利，例如通过蓝牙耳机接听，利用蓝牙传输资料等等，甚至连传统的汽车领域里也不甘落后刮起了阵阵“蓝牙”之风，下面小编就带大家简单了解一下几款在汽车领域里应用的蓝牙产品。15应用一：蓝牙汽车音响应用一：蓝牙汽车音响16提及车内无线通讯已经成为大势所趋，为了安全
8、起见，利用蓝牙免提通讯来避免因接听而造成的影响路况观察，可以做到双手不离开方向盘就能自由通话。如何能够解放双手，那就需要靠蓝牙汽车音响主机来实现。近期，国内著名数码汽车音响歌韵GoRun品牌推出了一款蓝牙汽车音响主机歌韵GR-6610，这是一款集CD/MP3/FM/车载蓝牙免提为一体的产品，同时还可以兼容U盘和SD/MMC卡等数码存储设备，能与蓝牙进行无缝通信，通过该蓝牙免提通话系统进行接听或拨打，通话声音通过车厢内的内置麦克风与扬声器接收或传送让用户通过汽车音响接听，并且可以在汽车音响的屏幕显示打出和接入的号码，极大的方便了广大车主的使用，而价格仅为1700元左右，并可以适用于任何车型的改装
9、，而不仅限于高级豪华汽车。这样一来，你可以在自由倾听音乐的同时，轻松享受蓝牙无线的精彩。17应用二：蓝牙后视镜应用二：蓝牙后视镜18汽车后视镜也能利用上蓝牙，或许这个让人有些费解。前不久，LG展示了一款支持蓝牙的汽车后视镜，这款汽车后视镜能够通过蓝牙和连接，在来电的时候将在镜面中间显示来电号码。除此以外，该后视镜还集成了免提功能，可以通过汽车供电，同时也包含一个内置的电池，支持150小时待机和7小时通话，但目前还没有任何关于该产品上市日期的消息。或许今后你不必再冒着撞车的危险低头找，只要眼角往上一瞄，就能同时看清谁来电和后方车辆的动向，安全又方便。19应用三：蓝牙车载导航应用三：蓝牙车载导航2
10、0现在全球卫星导航系统车载GPS也具备了蓝牙功能，在为驾驶者提供定位导航的同时还能作为“蓝牙耳机”，实现免提接听，极大的方便了驾驶者，也大大加强了行车途中接打的安全性。当然，部分带蓝牙功能的车载GPS还可传送图片和文件，充分支持蓝牙用户的各种需求。最近市场上陆续推出带蓝牙的车载GPS产品，例如新科、宇达电通等，价位都维持在5000元左右，这也让车载GPS带蓝牙功能渐渐成为一种趋势，充分让车主们享受自由驾驭的快感，开车路途中可以无需手持即可与亲朋好友尽情畅谈。21应用四：蓝牙汽车防盗应用四：蓝牙汽车防盗汽车防盗也很重要，市面上有各种各样的汽车防盗的设备，最近英国一家公司则是推出了采用蓝牙防盗的产
11、品。根据介绍，这套名为Auto-txt的系统可以把用户的蓝牙(或者其他蓝牙设备)当作汽车的第二把锁。如果蓝牙不在车里，一旦汽车被启动，系统就会认定汽车被盗，从而开启报警装置，据悉这套系统将会应用在2006款以及今后的Jaguar和陆虎汽车上，希望这套系统能够早日帮助人们解决烦扰。22事实上，蓝牙技术在汽车领域里的应用不仅仅只是以上四个方面，这也只是冰山的一角。相信每个使用过蓝牙的人都对蓝牙有不同的认识，随着蓝牙技术的不断发展，更多的人都会向蓝牙投去认可的目光，以上蓝牙在汽车领域的广泛应用可以充分说明这一事实。蓝牙已经成为一种时尚，一种趋势，一种态度，期待着更多应用的早日到来。23三汽车蓝牙技术
12、遇到的问题尽管蓝牙技术在汽车上使用有诸多好处，但到目前为止还需要克服一些问题。例如，因为车内的温度范围在零下40度至零上85度至内，为了满足要求蓝牙技术的BlueCore芯片则必须要求在零下40度至零上105度范围至内仍能正常作业，因此这样苛刻的条件对芯片的设计要求很高。除了温度之外，车内的其它射频装置会对蓝牙通信具有潜在的干扰或者被干扰的可能，这是因为汽车本身实际上是一个会反射信号的“铁罐子”，当汽车音响、GPS导航设备、卫星数字收音服务、GSM收发器及其它电子装置发射的射频波在汽车座舱内会产生反射作用，其潜在结果将造成一种相位平移，再加上重叠效应则将导致信号互相抵消或遭到破坏，这些射频的存
13、在对于汽车无线系统的数据传输都具有负面的影响。尽管蓝牙技术本身已在标准规范内设计了一些对抗干扰的有效机制，但专家们认为，与安全有关的数据传输必然对传输的可靠性和传输速度提出更高的要求，因此蓝牙技术必须要满足更高的使用要求。24本章考考你1.请举出3种以上使用蓝牙技术的车型？2.蓝牙技术传播介质是什么？3.蓝牙技术传播的速率是多少？4.蓝牙技术包括那些装置？5.除了中所述的四种，请例举几种蓝牙技术在汽车领域里的应用！6.请简述蓝牙技术原理及其应用？25参考资料1无线蓝芽技术禹帆編著2蓝牙官网3:/（查找）蓝牙技术在汽车领域应用26Theend!综合案例AudiA8（Lin，MOst，Blueto
14、oth）27蓝牙车载免提目前的汽车通信的免提方案主要有三种,一是将整个移动做到汽车中,但这样需要额外的SIM卡;二是通过的数据线实现免提功能,这种方式的缺点是只能匹配某一种,操作麻烦;三是通过车载的收音机实现,这种方式的缺点是不能实现车载音响和的自动转换,听辨程度及音质都较差。而通过蓝牙方式可以无需数据线或SIM卡座,当驾驶者进入车内时可以和他(她)携带的自动实现连接,DSP技术消除回音,降低噪音通话,质量好,具有其他车载免提不可比拟的先进性、方便性、可扩展性。目前国外的奥迪A8、丰田Prius、本田ConceptTL、沃尔沃SCC等已采用蓝牙技术。28蓝牙车载免提式装置是以国际先进的蓝牙技术
15、、DSP技术为核心,配合自主开发的软件开发出的一种高科技产品。蓝牙车载免提装置是专为行车安全和舒适性而设计的。该装置可以自动辨识移动,不需要线缆或托架便可与联机。因此使用者不需要触碰(双手保持在方向盘上)便可控制。汽车配备蓝牙车载免提装置是具有巨大的市场潜力和发展前景的。29补充应用1：带有回音消除技术的蓝牙车载免提本系统是以微处理器ATMEGA8L为核心,利用GSR蓝牙模块作为通信模块,FM1073芯片作为主要语音处理单元及外围电路组成的车载免提系统。系统的工作原理是蓝牙模块负责与蓝牙之间进行无线通信,并将语音信号传入语音处理单元进行降噪、消除回声处理,由ATMEGA8L协调整个系统各部分之
16、间的运转情况,与蓝牙模块进行串口通信,驱动液晶显示和按键选择执行功能。30FM1073结构图FM1073采用硬件的方式实现数字语音处理31实物图（FM1073回音消除芯片价格100元左右）32应用2：具有语音识别功能的车载蓝牙免提系统33车载免提系统就是利用蓝牙技术与进入车内的蓝牙进行无线通信,通过语音识别技术来进行语音指令接听、拨出、音量控制等功能。利用车内的音响系统作为扬声器进行接听,通过高灵敏度的传声器进行通话,也可用蓝牙耳机切换到私密通话模式。34MCU协调整个系统各部分之间的运转情况;蓝牙模块负责与蓝牙等其他它蓝牙设备进行无线连接和语音传输;PCMCODEC模块负责对蓝牙模块接口语音
17、信号进行PCM编解码,有回声消除和噪声压制等功能;语音识别模块负责语音识别、语音合成等方面;Flash用于固化操作系统和应用程序等软件;SDRAM作为程序和数据缓存;LED作为状态指示;LCD用于姓名及号码、日期、时间等显示;I/O口采集汽车起动点火信号、输出音频切换控制等;KeyBoard用于开机、菜单选择、私密通话切换等。35应用3：电路是以CSR公司的BlueCore22External系列芯片为核心的,该芯片实现了蓝牙的底层协议,集成了无线收发器、微处理器、DSP、RAM以及I/O接口等,功能比较完备。内藏16位精简指令集(RISC)微处理器,可以用来运行蓝牙协议栈。CSR在该处理器上
18、实现了一个虚拟机(VM),使得应用程序无需理会底层的蓝牙通信协议栈就可以运行。这种结构类似于Java,底层的协议栈都已封装成固件,我们所做的工作在于开发蓝牙的高层应用程序和硬件系统。36图2中,蓝牙模块(蓝牙二类模块,由蓝牙芯片、闪存、晶振等构成),完成蓝牙的数据收发和处理功能,是整个设计的核心;回音和噪声消除电路用来消除汽车环境下的回波和噪声;音频功放用来处理语音信号,以适应汽车的嘈杂环境;按键显示部分作为人机接口,并预留调试编程接口以备开发等。37软件实现软件设计是利用CSR公司的Casira开发平台的技术支持,立足于自行设计的蓝牙模块,采用嵌入式开发模式，所有软件,包括底层固件和应用层软
19、件都在蓝牙芯片中运行。应用程序借助CSR的BluelabSDK开发套件开发,过芯片预留的SPI接口下载到芯片中。这种方式适于发一些简单的、不需要主机处理器的应用,例如无线耳机、车载免提等。38链路管理(linkmanager)、链路控制(linkcontroller)、逻辑链路控制和适应协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)及串口仿真协议(RFCOMM)是单向的,完成底层硬件的驱动,封装成固件的形式。这部分是从CSR的网站上下载的最新的RFCOMM固件。链接管理库和免提应用程序是C源程序。免提的应用程序完成免提剖面定义的工作过程,通过调用和组织底层库来实现。在sygwin里编译下载,在VM
20、上运行。39应用4：车载蓝牙免提系统系统集成方案车载蓝牙免提系统一般由4个功能单元组成：天线单元、链路控制（固件）单元、链路管理（软件）单元和蓝牙软件（协议）单元，如图所示。一个蓝牙系统硬件组成需要天线、收发器、基带控制器来实现蓝牙功能，可选择多种方案，现在各个公司推出的硬件解决方案都包含天线射频单元（RF）、基带（baseband）、微处理器（microcontrollor）和存储器（memory）4个模块。根据各个公司的芯片制造工艺，有单芯片（4个模块集成在1个芯片内）、3芯片（RF和memory分别集成在各自的芯片，而baseband和microcontrollor集成在1个芯片内）、4芯片（每个模块各自集成在1个芯片内）3种系统集成方案。40车载蓝牙免提具体连接41
