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藍牙技術的網路結構是什麼

發布時間:2022-09-23 09:53:17

Ⅰ 藍牙 技術,請專業人士幫忙

藍牙,是一種支持設備短距離通信(一般10m內,4.0的藍牙可傳送100m)的無線電技術。能在包括行動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用「藍牙」技術,能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信,也能夠成功地簡化設備與網際網路Internet之間的通信,從而數據傳輸變得更加迅速高效,為無線通信拓寬道路。藍牙採用分散式網路結構以及快跳頻和短包技術,支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段。其數據速率為1Mbps。採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。
藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范,它以低成本的近距離無線連接為基礎,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。其程序寫在一個9 x 9 mm的微晶元中。
藍牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段。藍牙的數據速率為1Mb/s。時分雙工傳輸方案被用來實現全雙工傳輸。 使用IEEE802.15協議。
ISM頻帶是對所有無線電系統都開放的頻帶,因此使用其中的某個頻段都會遇到不可預測的干擾源。例如某些家電、無繩電話、汽車房開門器、微波爐等等,都可能是干擾。為此,藍牙特別設計了快速確認和跳頻方案以確保鏈路穩定。跳頻技術是把頻帶分成若干個跳頻信道(hop channel),在一次連接中,無線電收發器按一定的碼序列(即一定的規律,技術上叫做"偽隨機碼",就是"假"的隨機碼)不斷地從一個信道"跳"到另一個信道,只有收發雙方是按這個規律進行通信的,而其他的干擾不可能按同樣的規律進行干擾;跳頻的瞬時帶寬是很窄的,但通過擴展頻譜技術使這個窄帶寬成百倍地擴展成寬頻帶,使干擾可能的影響變成很小。
與其它工作在相同頻段的系統相比,藍牙跳頻更快,數據包更短,這使藍牙比其它系統都更穩定。FEC(Forward Error Correction,前向糾錯)的使用抑制了長距離鏈路的隨機噪音。應用了二進制調頻(FM)技術的跳頻收發器被用來抑制干擾和防止衰落。
藍牙基帶協議是電路交換與分組交換的結合。在被保留的時隙中可以傳輸同步數據包,每個數據包以不同的頻率發送。一個數據包名義上佔用一個時隙,但實際上可以被擴展到佔用5個時隙。藍牙可以支持非同步數據信道、多達3個的同時進行的同步話音信道,還可以用一個信道同時傳送非同步數據和同步話音。每個話音信道支持64kb/s同步話音鏈路。非同步信道可以支持一端最大速率為721kb/s而另一端速率為57.6kb/s的不對稱連接,也可以支持43.2kb/s的對稱連接。
藍牙的創始人是瑞典愛立信公司,愛立信早在1994年就已進行研發。1997年,愛立信與其他設備生產商聯系,並激發了他們對該項技術的濃厚興趣。 1998年2月,5個跨國大公司,包括愛立信、諾基亞、IBM、東芝及Intel組成了一個特殊興趣小組(SIG),他們共同的目標是建立一個全球性的小范圍無線通信技術,即現在的藍牙。
而藍牙這個標志的設計:它取自 Harald Bluetooth 名字中的「H」和「B」兩個字母,用古北歐字母來表示,將這兩者結合起來,就成為了藍牙的 logo。
藍牙技術版本
1)截止2010年7月,藍牙共有六個版本 V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0
2)以通訊距離來在不同版本可再分為 Class A(1)/Class B(2)。
3)版本的區別
1.1 為最早期版本,傳輸率約在748~810kb/s,因是早期設計,容易受到同頻率之產品所干擾下影響通訊質量。
1.2 同樣是只有 748~810kb/s 的傳輸率,但在加上了(改善 Software)抗干擾跳頻功能。(太深入之技術理論不再詳述!)。
4)通訊距離版本
a)Class A 是用在大功率/遠距離的藍牙產品上,但因成本高和耗電量大,不適合作個人通訊產品之用(手機/藍牙耳機/藍牙 Dongle 等等),故多用在部分商業特殊用途上,通訊距離大約在 80~100M 距離之間。
b)Class B 是目前最流行的制式,通訊距離大約在 8~30M 之間,視產品的設計而定,多用於手機內/藍牙耳機/藍牙 Dongle 的個人通訊產品上,耗電量和體積較細,方便攜帶。
5)無論 1.1/1.2 版本的藍牙產品,本身基本是可以支持 Stereo 音效的傳輸要求,但只能夠作(單工)方式工作,加上音帶頻率響應不太足夠,並未算是最好之 Stereo 傳輸工具。
6)版本 2.0 是 1.2 的改良提升版,傳輸率約在 1.8M/s~2.1M/s,可以有(雙工)的工作方式。即一面作語音通訊,同時亦可以傳輸檔案/高質素圖片,台灣有部分藍牙 Dongle 已經有在市面發售,但在手機內有支持藍牙 2.0 版本則是很少。藍牙耳機能夠真正使用的亦不多,部分藍牙產品自稱是 2.0 版本,但仍然要利用外加配件才能達到。故相信最快也要到今年 9~11 月底才成氣候,2.0 版本當然也支持 Stereo 運作。
7)稍後藍牙 2.0 版本的晶元,是有機會加入了 Stereo 解碼晶元,則連 A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)也可以不需要了。
8) 2009年4月21日,藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)正式頒布了新一代標准規范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"(藍牙核心規范3.0版 高速)。
9 2010年七月七日 藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)正式採納藍牙4.0核心規范(Bluetooth Core Specification Version 4.0 ),並啟動對應的認證計劃。
藍牙3.0技術規范
(2009年4月21日) 2009年4月21日,藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)正式頒布了新一代標准規范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"(藍牙核心規范3.0版 高速),藍牙3.0的核心是"Generic Alternate MAC/PHY"(AMP),這是一種全新的交替射頻技術,允許藍牙協議棧針對任一任務動態地選擇正確射頻。最初被期望用於新規范的技術包括802.11以及UMB,但是新規范中取消了UMB的應用。
作為新版規范,藍牙3.0的傳輸速度自然會更高,而秘密就在802.11無線協議上。通過集成"802.11 PAL"(協議適應層),藍牙3.0的數據傳輸率提高到了大約24Mbps(即可在需要的時候調用802.11 WI-FI用於實現高速數據傳輸)。,是藍牙2.0的八倍,可以輕松用於錄像機至高清電視、PC至PMP、UMPC至列印機之間的資料傳輸。
功耗方面,通過藍牙3.0高速傳送大量數據自然會消耗更多能量,但由於引入了增強電源控制(EPC)機制,再輔以802.11,實際空閑功耗會明顯降低,藍牙設備的待機耗電問題有望得到初步解決。事實上,藍牙聯盟也正在著手制定新規范的低功耗版本。
此外,新的規范還具備通用測試方法(GTM)和單向廣播無連接數據(UCD)兩項技術,並且包括了一組HCI指令以獲取密鑰長度。
據稱,配備了藍牙2.1模塊的PC理論上可以通過升級固件讓藍牙2.1設備也支持藍牙3.0。聯盟成員已經開始為設備製造商研發藍牙3.0解決方案。
藍牙4.0技術規范
(2010年4月22日) 藍牙技術聯盟(SIG)周二(2010年4月20日)表示,藍牙4.0技術規范已經基本成型,預計於今年第二季度發布。
藍牙4.0包括三個子規范,即傳統藍牙技術、高速藍 牙和新的藍牙低功耗技術。藍牙 4.0的改進之處主要體現在三個方面,電池續航時間、節能和設備種類上。
擁有低成本,跨廠商互操作性,3毫秒低延遲、100米以上超長距離、AES-128加密等諸多特色
此外,藍牙4.0的有效傳輸距離也有所提升。當前,藍牙的有效傳輸距離為10米(約 30英尺),而藍牙4.0的有效傳輸距離可達到100米(約200英尺)。
SIG表示,藍牙4.0完整規范將於今年6月30日完成,而基於藍牙4.0的設備有望於年底或2011年初上市。
如果你機想查到藍牙的電路圖相關資料可去新華書店的網站上去找,在電子工業那一類。

Ⅱ 藍牙傳輸的原理是什麼

藍牙使用跳頻技術,將傳輸的數據分割成數據包,通過79個指定的藍牙頻道分別傳輸數據包。

每個頻道的頻寬為1 MHz。藍牙4.0使用2 MHz 間距,可容納40個頻道。第一個頻道始於2402 MHz,每1 MHz一個頻道,至2480 MHz。

有了適配跳頻(Adaptive Frequency-Hopping,簡稱AFH)功能,通常每秒跳1600次。

藍牙2.0+EDR 使得 π/4-DQPSK和 8DPSK 調制在兼容設備中的使用變為可能。運行GFSK的設備據說可以以基礎速率(Basic Rate,簡稱BR)運行,瞬時速率可達1Mbit/s。

增強數據率(Enhanced Data Rate,簡稱EDR)一詞用於描述π/4-DPSK 和 8DPSK 方案, 分別可達2 和 3Mbit/s。

在藍牙無線電技術中,兩種模式(BR和EDR) 的結合統稱為「BR/EDR射頻」。


(2)藍牙技術的網路結構是什麼擴展閱讀

藍牙的通訊連接:

藍牙主設備最多可與一個微微網中的七個設備通訊,當然並不是所有設備都能夠達到這一最大量。設備之間可通過協議轉換角色,從設備也可轉換為主設備。

藍牙核心規格提供兩個或以上的微微網連接以形成分布式網路,讓特定的設備在這些微微網中自動同時地分別扮演主和從的角色。

數據傳輸可隨時在主設備和其他設備之間進行(應用極少的廣播模式除外)。主設備可選擇要訪問的從設備。

主設備可以與七個從設備相連接,但是從設備卻很難與一個以上的主設備相連。規格對於散射網中的行為要求是模糊的。

許多USB藍牙適配器或「軟體狗」是可用的,其中一些還包括一個IrDA適配器。

參考資料

網路-藍牙

Ⅲ 藍牙是什麼意思

藍牙技術是一種無線數據和語音通信開放的全球規范,它是基於低成本的近距離無線連接,為固定和移動設備建立通信環境的一種特殊的近距離無線技術連接。
藍牙使當前的一些便攜移動設備和計算機設備能夠不需要電纜就能連接到互聯網,並且可以無線接入互聯網。

Ⅳ 藍牙模塊的原理與結構

藍牙的原理,就不在這里細說了。因為網路搜索一下非常的多,並且異常的復雜,

這里簡單的歸類總結:藍牙是一種短距離無線通訊技術,最大的優勢就是集成在手機裡面了。同時不算大也不算小的帶寬,就能支持音樂播放,同時跳頻機制,就增加了藍牙的穩定性

藍牙模塊,串口藍牙模塊等等產品,顧名思義就是實現藍牙功能的半成品模塊產品。主要由藍牙晶元和外圍元器件組成,從而形成一個可以直接供用戶使用的產品。正因為藍牙晶元的種類繁多,所以很多工程師在選擇的時候,不知道該怎麼選

選擇合適的藍牙模塊,最重要的是選擇藍牙模塊最核心的主控晶元,因為主控晶元的性能,直接決定了藍牙模塊的功能,以及一些重要的參數,比如:藍牙版本、模塊體積、功耗、音頻、BLE速率等等核心的參數

Ⅳ wifi技術藍牙技術分別工作在iso網路體系結構中的哪些層

wifi技術藍牙技術分別工作在網路體系結構中的傳輸層。

Ⅵ 藍牙設備到底是怎樣的概念有什麼先進之處

藍牙是一種支持設備短距離通信(一般是10m之內)的無線電技術。能在包括行動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz 頻帶,帶寬為1Mb/s。
「藍牙」(Bluetooth)原是一位在10世紀統一丹麥的國王,他將當時的瑞典、芬蘭與丹麥統一起來。用他的名字來命名這種新的技術標准,含有將四分五裂的局面統一起來的意思。藍牙技術使用高速跳頻(FH,Frequency Hopping)和時分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先進技術,在近距離內最廉價地將幾台數字化設備(各種移動設備、固定通信設備、計算機及其終端設備、各種數字數據系統,如數字照相機、數字攝像機等,甚至各種家用電器、自動化設備)呈網狀鏈接起來。藍牙技術將是網路中各種外圍設備介面的統一橋梁,它消除了設備之間的連線,取而代之以無線連接。
藍牙是一種短距的無線通訊技術,電子裝置彼此可以透過藍牙而連接起來,省去了傳統的電線。透過晶元上的無線接收器,配有藍牙技術的電子產品能夠在十公尺的距離內彼此相通,傳輸速度可以達到每秒鍾1兆位元組。以往紅外線介面的傳輸技術需要電子裝置在視線之內的距離,而現在有了藍牙技術,這樣的麻煩也可以免除了。
藍牙耳機:藍牙耳機是一種基於藍牙技術的一種小型設備,只需要把這種輕巧的設備藏在耳機邊而不需要直接使用通訊設備(手機、電腦等)就可以實現自由通話。
藍牙手機的特點
優點:在10米范圍內,只需戴上藍牙耳機,在汽車上或辦公室里就可無線接聽電話。
「藍牙」技術的另一大優勢是它應用了全球統一的頻率設定,這就消除了「國界」的障礙。
缺點:目前藍牙手機存在著一定的安全問題,由於藍牙手機中有些在發售時就沒有開啟藍牙安全功能,導致其它藍牙設備可以對它們進行隨意訪問。這一漏洞的危險性之大是可想而知的。它不單單使受害者負擔巨額的電話費用並且被盜去用戶的私人信息(如電話簿中內容等),更嚴重的是,它會被一些黑客利用,他們可以冒充受害的身份進行違法活動,給受害者造成不可預料的後果。

Ⅶ 藍牙簡介

〔 作者:藍牙中國 〕

一、藍牙名字的由來

藍牙的名字來源於10世紀丹麥國王Harald Blatand-英譯為Harold Bluetooth。在行業協會籌備階段,需要一個極具有表現力的名字來命名這項高新技術。行業組織人員,在經過一夜關於歐洲歷史和未來無限技術發展的討論後,有些人認為用Blatand國王的名字命名再合適不過了。Blatand國王將現在的挪威,瑞典和丹麥統一起來;就如同這項即將面世的技術,技術將被定義為允許不同工業領域之間的協調工作,例如計算,手機和汽車行業之間的工作。名字於是就這么定下來了。

在丹麥的Jelling城,在教堂里立著一塊紀念碑,這塊紀念碑就是為了紀念Blatand國王的功績和他的父親,丹麥的第一個國王「Gorm the Old」而立的。有趣的是,這塊特別的石頭在Harald和他的兒子Sven Forkbeard之間的一次戰爭後就遺失了,近600年裡沒有人見過這塊石頭。Sven獲勝了(並且把他父親流放了),因為這塊刻著古代北歐文字的石頭是Harald的榮耀,所以Sven埋葬了它。直到最近幾年,一個農夫對他農場里的這個大土堆產生了好奇,才終於發現了這塊石頭。

這個標志最初是在商業協會宣布成立的時候由Scandinavian公司設計的。標志保留了它名字的傳統特色,包含了古北歐字母「H」,看上去非常類似一個星號和一個「B」,在標志上仔細看兩者都能看到。

二、藍牙技術介紹

「藍牙」(Bluetooth)原是十世紀統一了丹麥的國王的名字,現取其「統一」的含義,用來命名意在統一無線區域網通訊標準的藍牙技術。藍牙技術是愛立信、IBM等5家公司在1998年聯合推出的一項無線網路技術。隨後成立的藍牙技術特殊興趣組織(SIG)來負責該技術的開發和技術協議的制定,如今全世界已有1800多家公司加盟該組織,最近微軟公司也正式加盟並成為SIG組織的領導成員之一。

藍牙是無線數據和語音傳輸的開放式標准,它將各種通信設備、計算機及其終端設備、各種數字數據系統、甚至家用電器採用無線方式聯接起來。它的傳輸距離為10cm~10m,如果增加功率或是加上某些外設便可達到100m的傳輸距離。它採用2.4GHz ISM頻段和調頻、跳頻技術,使用權向糾錯編碼、ARQ、TDD和基帶協議。TDMA每時隙為0.625μs,基帶符合速率為1Mb/s。藍牙支持64kb/s實時語音傳輸和數據傳輸,語音編碼為CVSD,發射功率分別為1mW、2.5mW和100mW,並使用全球統一的48比特的設備識別碼。由於藍牙採用無線介面來代替有線電纜連接,具有很強的移植性,並且適用於多種場合,加上該技術功耗低、對人體危害小,而且應用簡單、容易實現,所以易於推廣。

藍牙技術

SIG組織於1999年7月26日推出了藍牙技術規范1.0版本。藍牙技術的系統結構分為三大部分:底層硬體模塊、中間協議層和高層應用。 底層硬體部分包括無線跳頻(RF)、基帶(BB)和鏈路管理(LM)。無線跳頻層通過2.4GHz無需授權的ISM頻段的微波,實現數據位流的過濾和傳輸,本層協議主要定義了藍牙收發器在此頻帶正常工作所需要滿足的條件。基帶負責跳頻以及藍牙數據和信息幀的傳輸。鏈路管理負責連接、建立和拆除鏈路並進行安全控制。

藍牙技術結合了電路交換與分組交換的特點,可以進行非同步數據通信,可以支持多達3個同時進行的同步話音信道,還可以使用一個信道同時傳送非同步數據和同步話音。每個話音信道支持64kb/秒的同步話音鏈路。非同步信道可以支持一端最大速率為721kb/秒、另一端速率為57.6kb/秒的不對稱連接,也可以支持43.2kb/秒的對稱連接。

中間協議層包括邏輯鏈路控制和適應協議、服務發現協議、串口模擬協議和電話通信協議。邏輯鏈路控制和適應協議具有完成數據拆裝、控制服務質量和復用協議的功能,該層協議是其它各層協議實現的基礎。服務發現協議層為上層應用程序提供一種機制來發現網路中可用的服務及其特性。串口模擬協議層具有模擬9針RS232串口的功能。電話通信協議層則提供藍牙設備間話音和數據的呼叫控制指令。

主機控制介面層(HCI)是藍牙協議中軟硬體之間的介面,它提供了一個調用基帶、鏈路管理、狀態和控制寄存器等硬體的統一命令介面。藍牙設備之間進行通信時,HCI以上的協議軟體實體在主機上運行,而HCI以下的功能由藍牙設備來完成,二者之間通過一個對兩端透明的傳輸層進行交互。

在藍牙協議棧的最上部是各種高層應用框架。其中較典型的有撥號網路、耳機、區域網訪問、文件傳輸等,它們分別對應一種應用模式。各種應用程序可以通過各自對應的應用模式實現無線通信。撥號網路應用可通過模擬串口訪問微微網(Piconet),數據設備也可由此接入傳統的區域網;用戶可以通過協議棧中的Audio(音頻)層在手機和耳塞中實現音頻流的無線傳輸;多台PC或筆記本電腦之間不需要任何連線,就能快速、靈活地進行文件傳輸和共享信息,多台設備也可由此實現同步操作。

總之,整個藍牙協議結構簡單,使用重傳機制來保證鏈路的可靠性,在基帶、鏈路管理和應用層中還可實行分級的多種安全機制,並且通過跳頻技術可以消除網路環境中來自其它無線設備的干擾。

應用前景

藍牙技術的應用范圍相當廣泛,可以廣泛應用於區域網絡中各類數據及語音設備,如PC、撥號網路、筆記本電腦、列印機、傳真機、數碼相機、行動電話和高品質耳機等,藍牙的無線通訊方式將上述設備連成一個微微網(Piconet),多個微微網之間也可以進行互連接,從而實現各類設備之間隨時隨地進行通信。應用藍牙技術的典型環境有無線辦公環境、汽車工業、信息家電、醫療設備以及學校教育和工廠自動控制等。目前,藍牙的初期產品已經問世,一些晶元廠商已經開始著手改進具有藍牙功能的晶元。與此同時,一些頗具實力的軟體公司或者推出自已的協議棧軟體,或者與晶元廠商合作推出藍牙技術實現的具體方案。盡管如此,藍牙技術要真正普及開來還需要解決以下幾個問題:首先要降低成本;其次要實現方便、實用,並真正給人們帶來實惠和好處;第三要安全、穩定、可靠地進行工作;第四要盡快出台一個有權威的國際標准。一旦上述問題被解決,藍牙將迅速改變人們的生活與工作方式,並大大提高人們的生活質量。

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