蓝芽技术的原理和应用

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1、蓝芽技术的原理和应用Bluetooth技术是一种正在发展中的短距离无线连接技术，它直接面对个人和商务的无线连接应用。推动这藏民项技术的Bluetooth特殊利益集团（BSIG，BluetoothspecialInterestGroup）由爱立信、IBM、东芝等400多家电子、电脑及通信业厂商在1998年发起。正在制订中的Bluetooth标准将是完全开放的。BSIG已经提出了Bluetooth标准，目前的版本是1.0。Bluetooth是一种低功耗的无线技术，目的是取代现有的PC、打印机、传真机和移动

2、电话等设备上的有线接口。主要优点有：可以随时随地用无线接口来代替有线电缆连接；具有很强的移植性，可应用于多种通信场合，如WAP、GSM、DECT等引入身份识别后可以灵活实现漫游；功耗低，对人体危害小；Bluetooth集成电路应用简单，成本低廉，实现容易，易于推广。Bluetooth工作在2.4GHz的ISM频段（工业、科学和医疗频段）。采用了Bluetooth技术的设备将能够提供高达720Kb/s的数据交换速率。当Bluetooth设备的功率为本mW（0dbm）时，其发射范围一般可达10m。Blue

3、tooth技术还采用了跳频技术来消除干扰和降低衰落。当检测到距离小于10m时，接受设备可动态调节功率。当业务量减小或停止时，Bluetooth设备可以进入低功率工作模式。组网时最多可以有256个Bluetooth单元设备连接起来组成微微网，其中一个主设备单元和7个从设备单元处于工作状态，而其他设备单元则处于待机模式。微微网络可以重叠交叉使用。从设备单元可以共享。由多个相互重叠的微微网可以组成分布网络。Bluetooth可以提供电路交换和分组交换两种技术，以提供不同场合的应用。在同步工作状态下，一个组数

4、据包可以占用一个或多个时隙，最多可达5个。Bluetooth可以同时在异步条件下支持语音和数据传输。一、重要系统参数Bluetooth技术，目前主要是以满足美国FCC的要求为目标。对于在其他国家的应用，需要做一些适应性调整。Bluetooth1.0规范已公布的主要技术指标和系统参数如附表所示。附表Bluetooth技术指标和系统参数工作频段ISM频段，2.402~2.480GHz双工方式全双工，TDD时分双工业务类型支持电路交换和分组交换业务数据速率1Mb/s非同步信道速率非对称连接721/57.6k

5、b/s，对称连接432.6kb/s同步信道速率64Kb/s功率美国FCC要求＜0dbm(1mW)，其他国家可扩展为100mW跳频频率数79个频点/MHz跳频速率1600次/s工作模式PARK/HOLD/SNIFF数据连接方式面向连接业务SCO，无连接业务ACL纠错方式1/3FEC，2/3FEC，ARQ鉴权采用反应逻辑算术信道加密采用0位、40位、60位密钥语音编码方式连续可变斜率调制CVSD发射距离一般可达10~10cm，增加功率情况下可达100m二、网络拓扑结构Bluetooth支持点对点和一点对多

6、点的通信。Bluetooth最基本的网络组成是微微网。而微微网实际上是一种个人区域网。这是一种以个人区域（即办公室区域）为应用环境的网络建构。这里需要指出的是，微微网并不能够代替局域网，它只是用来代替或简化个人区域的电缆连接。微微网由主设备单元和从设备单元两种设备单元构成。主设备单元负责提供时钟同步信号和调频序列。而从设备单元一般是受控同步的设备单元，并接受主设备单元的控制。在同一微微网中，所有设备单元均采用同一调频序列。一个微微网中，一般只有一个主设备单元，而从设备单元目前最多可以有7个。当主设备单

7、元为一个，从设备单元也是一个的时候，这种操作方式是单一从方式，如图1所示。当主设备单元是一个，从设备单元是多个的时候，这种操作方式是多－从方式，如图2所示。例如，办公室的PC可以是一个主设备单元，而无线键盘、无线鼠标和无线打印机可以充当从设备单元的角色。不同的微微网之间可以互相连接。Bluetooth标准指出，几个相互独立并不同步的、以特定方式连接起来的微微网构成了分布式网络，又称作微微互联网，如图3所示。相邻或相近的不同的微微网采用不同的调频序列以避免干扰。在图3中，一个微微网中的主设备单元同时也可

8、以作为另一个微微网中的从设备单元，我们把这种设备单元叫作复合设备单元。对于多个微微网络，在10个满负荷、独立的微微网络结构中，全双工速率不会超过6Mb/s。这是因为系统需要同步，同步信号占一定的开销，基于0dB发射功率的设备发射，使数据传输量降低10％，故而使数据速率有所降低。五、应用手机与计算机的相连，目前多数通过IrDA红外线或是RS232串口线来相连，Bluetooth取而代之，不仅方便而且资料传送的速度也不用担心（有的状况下，IrDA的速度更快些