蓝牙技术的分析与应用

蓝牙技术的分析与应用摘要：蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。能在包括移动电话、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。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。关键词：蓝牙全双工Abstract:Bluetoothisashort-rangecommunicationsequipmenttosupportradiotechnology.Canincludemobilephones,wirelessheadsets,laptopcomputers,relatedperipheralsandmanyotherwirelessinformationexchangebetweendevices.UseofBluetoothtechnology,caneffectivelysimplifythemobilecommunicationterminalequipmentcommunicationbetween,andcansuccessfullysimplifythecommunicationbetweendevicesandtheInternet,whichbecomemorerapidandefficientdatatransmissionforwirelesscommunicationstowidentheroad.Bluetoothusesadistributednetworkarchitectureandthefastfrequencyhoppingandshortpackettechnologytosupportpointtopointandmultipointcommunication,workinginthe2.4GHzbandworldwide.Thedatarateof1Mbps.Usingtimedivisionduplextransmissionschemetoachievefull-duplextransmission.Keyword:Bluetoothfull-duplex1引言蓝牙也是一种短距离无线通信技术，自蓝牙规范发布以来，它在越来越多的领域得到了应用。比如工业自动控制、家庭自动化、电信级的音频传输、PDA、手机和PC机外设等。2蓝牙技术分析2.1蓝牙协议体系结构蓝牙被定义为一个分层的协议体系结构，如图1所示，它又核心协议。电缆替代协议和电话控制协议以及接纳协议组成。图1蓝牙协议栈的参考模型2.2安全性蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的，所有的蓝牙设备均支持鉴权过程，而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询－响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性，可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元(BB_PDU）传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着，在使用链路加密之前，两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。从以上分析可以看出，蓝牙在一定程度上能够保证安全性，也有利于控制系统成本。2.3可靠性蓝牙的工作在2.402～2.480GHz频段，它采用了跳频扩频FHSS,在79个信道上每秒钟1600次跳频，查寻状态时，跳变速率为每秒3200跳，有效地降低了干扰。在差错控制方面，基带控制器采用三种检纠错方式：1/3前向纠错编码(FEC）、2/3前向纠错编码和ARQ。分组报头含有重要的连接信息和纠错信息，始终采用1/3FEC方式保护性传输。2.4功耗蓝牙主要采用两种方式来控制功率：自适应发射功率和调整基带链接模式。在自适应发射功率控制方式中，当从属设备检测到接收信号强度指示值(RSSI，ReceiveSignalStrengthIndicator)小于最低阈值时，从属设备可以请求主控设备增大的发射功率，反之，当RSSI大于某个规定的阈值时，从属设备也可以请求主控设备降低发射功率。蓝牙基带有四种链接模式：活跃(Active)、呼吸（Sniff）、保持(Hold)和休眠(Park)。通过调节基带链接模式，也可以实现节约功率的目的。活跃、呼吸、保持、休眠这四个状态消耗的平均功率依次减小，但设备响应时间也依次增加。2.5主要技术及性能参数如表1所示，蓝牙主要技术及性能参数列表，。表1蓝牙主要技术及性能参数3蓝牙技术应用蓝牙技术具有免费传播（接收和发送都是免费的）、不受运营商限制、可以实现多种互动模式等等优势，能为企业带来深度、精准的互动营销。通过蓝牙技术，消费者也可以方便地得到许多增值服务，如免费的MP3、铃声、图片、视频、壁纸、电子优惠券、消费地图引导等等，从而有目的性地主动接触广告，参与互动。那么，蓝牙技术会朝哪方面去发展？电信运营商应该如何去看待蓝牙技术，并利用它来为自己的业务添砖加瓦呢？低成本营销的兴起，2007年7月，美国派拉蒙电影公司在澳大利亚推广《变形金刚》的时候，运用了全新的蓝牙广告作为营销手段，通过150多个在购物广场、影院等公共场所的广告发布系统，用手机蓝牙功能向消费者发送《变形金刚》的片花视频、手机屏保和壁纸、手机铃声以及影片上映的公告等等，该营销推广活动取得了很好的收效，不仅有效地拦截了潜在观众，而且极大地提高了影迷的娱乐体验。《变形金刚》在全球的空前成功，使得派拉蒙荣登当年全美票房第一的宝座。蓝牙产品主要有以下几种1、立体声蓝牙耳机蓝牙耳机能够利用蓝牙耳机和手机连接，以无线的方式欣赏手机播放的立体声音乐。如果想要实现该功能，蓝牙耳机和手机必须支持蓝牙A2DP传输协议。简单地说，通过A2DP能够让两个同样支持蓝牙音效传输的装置互相串连，无论是蓝牙1.1或1.2版，都能输出入CD音质（16bits,44.1kHz）般的音乐。假如其中任何一方没有支持A2DP的话，这时音效就只能输出Handsfreeprofile(8bits,8KHz)，也就是普通的语音通话的单声道音质。就算耳机是采用双耳塞的设计也与真正的立体声相去甚远！现在的手机有些不支持A2DP传输协议，但是其本身是可以播放音乐的。这样就可以通过外接蓝牙立体声适配器进行搭配使用。2、蓝牙适配器目前主要有电脑蓝牙适配器、手机适配器、HIFI音响蓝牙适配器、电视蓝牙适配器，前三类在市场上的拥有率比较广泛，第四样产品多见于行业领域。辐射值仅为手机的几十分之一，几乎可以忽略不计。属于复审免检产品。大可放心使用。属于绿色环保的使用手机的方式，在欧美的国家已经颇为流行。3、蓝牙进行语音聊天随着网络电话的兴起，透过skype电话和即时通讯软件与友人语音聊天更是众多年轻人的时尚选择。使用这款可同时连接2个蓝牙音频及一个蓝牙人性化接口的蓝牙2.0传输转换器，您就能摆脱掉有线的束缚，不但在使用上更加便利，手机来电时不会漏接，更可以免除直接面对电磁波危害的风险，是广大网友摆脱线缆束缚的最好选择。结束语蓝牙技术的出现，无疑是继手机短信、互联网之后，又一个低成本的营销渠道。企业只需要配备一套蓝牙发送设备和电脑软件，就可以随时、随意地向有效覆盖区域内的手机发送广告，而且发送和接收蓝牙信息都是免费的，这对企业来说，可谓是一个一劳永逸的、能够近距离接触潜在顾客的投资，几乎所有想与最终消费者直接接触的企业，都可以用蓝牙广告来做营销推广，比如某化妆品品牌可以在陈列架上放置蓝牙设备，即时给进场的顾客发送促销信息或产品介绍；再如在车展上，汽车品牌商可以通过蓝牙设备告诉顾客自己的摊位在哪里，以及购车优惠项目、新车演示视频等等……显然这些手段会增加潜在顾客的关注度，从而赢得更多的销售机会。参考文献1IEEE802.15.4:WirelessMediumAccessControl(MAC)andPhysicalLayer(PHY)SpecificationsforLow-RateWirelessPersonalAreaNetworks(LR-WPANs)，October,20032BluetoothSIG.SpecificationoftheBluetoothSystem:Core.vol.1.1,20013PatrickKinney.ZigBeeTechnology:WirelessControlthatSimplyWorks.金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术.电子工业出版社，2001.3