蓝牙技术的多领域应用综述

齐红桃

摘要:蓝牙技术是一种无线电通讯的新技术,本文介绍了蓝牙技术的基本概念,并列举了蓝牙技术在各行业领域的应用实例,展现了蓝牙技术广阔的发展前景。

关键词:蓝牙技术 蓝牙无线教学网 蓝牙教室

中图分类号:TN919文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0078-01

近年来,全球经济与科技的高速发展带动了蓝牙技术的进步,更使得她的诱人魅力在社会经济与生活中被逐渐认可和接受。面对蓝牙科技为人类生产和生活所带来的便捷与惬意及广阔的市场、机遇与应用前景,我们积极鼓励中国企业在蓝牙技术及应用领域自主创新,以最终赢得在全球蓝牙市场中的核心竞争地位。

1蓝牙技术

蓝牙技术是一种无线数据与语言通讯的开放性全球规范,是一种用微波技术去取代传统网络中错综复杂的连接电缆来实现固定设备及可移动设备的互联而建立的一个特殊的短程无线通讯。

蓝牙系统一般由4个功能单元组成:①无线射频单元主要担负射频处理和基频调制;②链路控制单元是实现基带协议和其它底层连接规程的基带部分,包括建立网络连接、差错控制和安全控制3方面的内容;③链路管理单元主要担负基带连接的设定及管理、基带数据的分段及重组、多路复用和QOS等;软件结构单元主要为各种应用提供应用软件所需的通讯协议与应用程序接口。

2蓝牙技术的特点

①将设备无线互联组成小型PAN,并可为其提供接入数据网的功能,能够实现与Internet互联。②工作于2.4GHZ的ISN频段,无需申请频率许可证。③采用1600hop/s的快速调频技术,提供了一定程度的物理层安全保证。④采用正向纠错编码(FEC)技术降低了误码率,保证通信质量。⑤采用FM调制方式,设备简单。⑥支持点到多点通信,具有自动查询设备及服务类型的功能。⑦协议体系完备,充分支持现有高层协议,具有多种工作模式。

3蓝牙拓扑结构

3.1Piconet(微微网)

Piconet是由一些共享同一个通道的单元设备组成的网络。它把设备分为主设备和从设备,首先提出通讯要求的为主设备,被动进行通讯的设备称为从设备。一个主设备最多可同时和7个从设备进行通讯,并和多个从设备(最多可超过200个)保持同步但不通讯。一个Piconet最少由主设备单元和从设备单元两个连接设备单元构成,运行时其所有设备本身都是平等的,无主从之分,以同样的工作方式在这个Piconet存在期间一直维持这一状态。

3.2Scatternet(分散网)

由两个或两个以上的Piconet构成的网络,彼此间可以同步或不同步的进行通讯就构成了蓝牙的Scatternet。任一蓝牙设备在Piconet和Scatternet中,既可作主设备又可作从设备,还可以同时既是主设备又是从设备。因此,蓝牙中没有基站的概念,所有的设备都是可移动的。

4蓝牙技术的应用实例

近年来,蓝牙技术不断变革,蓝牙产品的用途也越来越广。其产品的应用领域从手机、笔记本、耳机等手持终端,扩展到各行各业,如汽车、医疗、工业控制、办公应用、电子商务等,所涉及的技术、功能、市场等要求越来越高,产业链也日益复杂。在我国,蓝牙产业已经具备雏形,随着蓝牙消费时尚的形成,3G及NGN的快速发展, “蓝牙风暴”出现爆发式增长。

4.1蓝牙无线教学网

校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等,都可以通过该网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系),也可以形成多个局域网络,并通过有线或无线方式连接起来。在传统校园网上增加适当的无线接入点,使得一节点设备尤其便携设备能够不用电缆连接也能接入校园网络,这样就形成了无线校园教学网。如果以上无线接入采用基于蓝牙技术的网络产品,我们称之为蓝牙无线教学网。蓝牙无线教学网在校园网的基础上增加了网络教学的可移动性。

4.2支持多媒体终端

3G终端将提供接口接入许多不同格式的信息和通信,例如WEB浏览。电子邮件传输和接收。视频和语音,使它们成为真正的多媒体终端。语音仍是通信的主要形式,在蓝牙规范中已经意识到这一点,并对此提供特别支持,支持64Kbit/s的高质量演说信道。随着支持分组包数据和演说的能力不断提高(如果需要可以同时进行),蓝牙可以为这些多媒体应用提供完全的局域支持。蓝牙收发器可以支持多个数据连接并可同时达到3个语音连接,为3个手持无绳多媒体/互联系统提供完全的功能性。

4.3智能家居网络

在智能家居系统中,无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势,这不仅仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性,省去了花在综合布线上的费用和精力,而且它更符合于家庭网络的通讯特点,同时随着无线网络技术的进一步发展,也必将大大促进家庭智能化、网络化的进程。

4.4车载应用领域

在车载应用领域中,配有蓝牙技术的无线电装置、电话、信息娱乐和导航系统市场必将迅速发展。不久前,这个领域中上市的蓝牙产品还只有汽车生产商在其豪华车型上内置的电话系统。这些系统中,一部分是利用司机的移动电话通过蓝牙技术实现通讯,还有一部分是利用供乘客使用的蓝牙手机取代了早期的DECT电话。

乘客娱乐是蓝牙技术的另外一个增长领域。目前,所有后座娱乐系统,如游戏机和DVD播放器,其立体声耳机均采用有线或红外链接。前者经常被导线弄得一团糟,而后者容易受到太阳光的影响而发出嘶嘶声甚至连接中断。这两个应用领域显然都是蓝牙技术的发展目标。

5结语

蓝牙产品的开发重在有特色的应用,在通用模块的基础上进行外围设备的开发和上层软件的编写,可以大大地缩短产品的开发周期,为各种蓝牙应用奠定了基础,从而方便地实现产品的蓝牙无线通讯,使人们摆脱各种线缆的束缚。目前基于蓝牙技术的产品开发,正在短距离无线通信中显示出一股强劲的势头,蓝牙技术的大发展期必将很快到来。

参考文献:

[1] 彭庆棠.蓝牙语音技术在Anyka手机平台中的研究与设计[D].广东工业大学,2008.

[2] 刘国巍.蓝牙设备的电源管理及其低功耗设计[J].电子技术,2006.

[3] 魏守东.蓝牙家庭网关在家居中的应用[D].吉林大学,2007.

[4] 周倩,工业无线网络技术研究与应用[D].大连理工大学,2008.

[5] 魏守东.蓝牙家庭网关在家居中的应用[D].吉林大学,2007.