有一个惟一的 48 位 BD_ADDRBluetooth Device Address 蓝牙设备地址地址。
这个地址可以说是蓝牙技术的运算核心,几乎所有负责蓝牙系统正常工作的控制参数,如跳频序列、频道访问码、加密密钥都由此地址求得。
2.4.3 数据传输类型蓝牙技术可同时发送语音和数据,因为蓝牙技术支持电路交换和包交换两种数据传输方式。
在蓝牙技术标准中电路交换的传输称为 SCO 链路、包交换的传输称为 ACL 链路。
SCO 链路面向连接的同步传输(Synchronous Connection-OrientedSCO)链 -5-路属于电路交换的同步传输类型。
电路交换是指,当主设备与从设备一旦建立连接后,不管有无数据发送,系统都会给主设备与从设备预留固定间隔的时隙,其他从设备则不能利用此连接上的时隙来发送数据。
SCO 属于点对点的对称连接,即连接建立在一个主设备和一个从设备之间。
SCO 比较适合语音的传输。
ACL 链路无连接的异步传输(Asychronous Connection-- Less ACL)链路属于包交换的异步传输类型。
包交换是将高层的数据切割成一段段包进行交换。
ACL 链路可以占用任意时隙来传输数据,但它只能在 SCO 链路不使用的时隙上传输。
ACL 链路适合传输突发性的数据信息,其主设备可以同时和多个从设备建立 ACL 链路,属于点对多点的非对称连接。
2.5 蓝牙网络的拓扑结构2.5.1 微微网Piconet 蓝牙最基本的网络组成是微微网Piconet,同一微微网上的单元之间共享一条信道,其成员通过这个信道进行通信。
这个信道由一个明确的跳频序列组成,微微网的成员以同步的方式跟踪跳频序列,跳频序列由主设备来控制。
一个微微网必须有而且只有一个主单元master unit,其余为从单元slaveunit,主单元控制微微网从建立到数据传送到最后结束通信的整个过程。
主单元与从单元在硬件与软件构成上没有任何区别。
两个蓝牙设备建立连接后,形成了微微网的个人区域。
每个微微网有且只有一个主设备,同时有一个或多个从设备,它们可以互相转换角色。
不过,每个微微网只能有 7 个活跃的从设备,因为在Active 状态下,主设备分配给每个连接的从设备一个活动的成员地址AM_ADDR,主设备通过这个地址来辨别微微网中不同的从设备。
AM_ADDR由 3bits 组成,所以在一个微微网中最多只能有 8 个设备。
换言之,最多有 7 个从设备处于活动态。
其结构图如图 2 -6- 图 2 微微网结构2.5.2 微微网中的通信 单元在加入微微网之前处于待机standby状态,这时单元处于低功耗模式,但每隔 1.28s 会对某一个跳频信道进行搜索寻找消息并作出回答。
每一个单元只在 32 个信道中进行搜索西班牙与法国是 16 个,而且搜索的顺序是固定的,由单元识别码决定,为了与某个从单元建立联系,主单元需要知道从单元的识别码与系统时钟信息,从中计算出从单元的跳频顺序,这样主单元就可以按从单元的时钟在这些信道中发送含有从单元识别码的寻呼信息并确认识别码后就可以进一步与主单元进行联系。
为了知道从单元的识别码与时钟信息,此单元可以发送查询消息,接收到这个消息的单元以它们识别码与系统时钟信息来回答。
通过这样的查询过程,主单元就可以知道在通信范围内有哪些蓝牙设备。
2.5.3 散射网 为了连接 8 个以上的活跃的设备,必须建立多个微网,然后连接每个微网的主设备,这个联合结构就是散射网。
散射网在空间和时间上交叠。
一个微网中的从设备可以是多个微网的从设备,也可以是另一个微网的主设备,这样就使微网之间通信成为可能。
因为只有 79 个频点,所以一个散射网最多只有 10 个微网。
为了消除限制数量对通信的影响,也为了提高频谱的利用效率,蓝牙允许同一区域同时存在多个微微网,这样的多个微微网就构成一个分布式散射网Scatternet。
各微微网拥有自己的信道,微微网之间不做任何协调。
这样蓝牙利用简单的网络控制就达到多对多的通信。
但也增加了蓝牙器件之间相互干扰的可能性。
2.6 蓝牙的应用 -7-蓝牙技术产品与因特网 Internet 之间的通信,使得家庭和办公室的设备不需要电缆也能够实现互通互联,大大提高办公和通信效率。
因此,蓝牙将成为无线通信领域的新宠,将为广大用户提供极大的方便而受到青睐。
目前已开发的应用包括在手机上的应用、在掌上电脑上和其它数字设备上的应用、在传统家电中的应用等等。
在以上的应用中,目前应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上,如手机蓝牙耳机。
蓝牙使驾驶更安全,开车时接听电话不方便,而且会影响交通安全,容易造成交通事故。
车载免提系统接听电话虽然比较方便,但容易对个人隐私的泄露,如果使用有线耳机,耳机线四处晃荡影响手臂的活动,耳机线屏蔽效果差经常受到电磁噪音干扰。
配合手机使用的蓝牙耳机则可以避免这些问题,使驾驶更加安全。
通过配有蓝牙功能的耳塞,使手机用户可以实现无线免提功能,用户还可以通过车载蓝牙通讯设备来使用手机,不用从包中掏出手机就可以实现通话。
3 蓝牙的发展前景 Internet 和移动通信的迅速发展,使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求正在增长。
蓝牙作为一个全球开放性无线应用标准,通过把各种语音和数据设备用无线链路连接起来,使人们能够随时随地实现个人区域内语音和数据通信的交换与传输,随着技术的发展和完善,蓝牙必将对人们的生活和工作产生重大影响。
3.1 发展阻力价格因素 产品推出的因素中,芯片价格是主要的问题。
例如要想将蓝牙芯片嵌入手机中而将手机改造成“三合一”移动电话,蓝牙芯片的价格相对与现在手机的制作成本而言还是太高。
而且拥有蓝牙技术的手机不是光一个蓝牙芯片就能实现的,它还需要蓝牙协议和应用程序方面的投入,这无疑也要增加成本。
由于芯片的制约,蓝牙产品的成本不能降下来,目前市场上的蓝牙产品价格都比较昂贵。
所以对广大用户而言,当电缆线还没有到确实无法忍受的时候,是很少有人愿意去花钱买一个昂贵的蓝牙设备的。
兼容性问题 使用蓝牙技术的产品,由于历史和技术的原因,各自采用不同的 CPU、操作 -8-系统。
由于目前各种协议栈的不太完善等原因使得各个厂家开发的蓝牙产品之间不能完全互通也在一定程度上影响了蓝牙的发展。
3.2 发展前景 目前蓝牙技术的发展所遇到的问题之一有互联互通即互操作性。
通过世界蓝牙组织的努力、标准的完善以及产品的认证,可以使不同厂家的产品实现互联互通。
微软计划在本年度为 Windwos XP 操作系统加入蓝牙。
同时微软公司将着手对蓝牙技术标准进行测试。
另外就是蓝牙技术产品的普及与价格较高的问题,可以预计随着蓝牙技术的发展,今后的一两年内很可能会突破价格的瓶颈实现广泛的应用。
4. 结论蓝牙的发展需要整个行业的推进才能有更长远的发展。
一项新技术标准是否有生命力,要看它能否被人们所广泛接受,蓝牙技术也不例外。
一项公开的全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持是以往所罕见的。
这说明基于蓝牙技术的产品具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。
可以想象,在不久的将来,蓝牙技术将会给人们工作和生活方式带来一场新的革命。
-9-参考资料1 盛红梅,李旭伟,蓝牙技术主要原理综述,计算机时代, 3:6-11,20092 彭玉海,基于蓝牙技术的无线制造网络研究,制造业自动化, 302:10-11,20083 王洪锋,贾志军,王曙光,吕艳梅,蓝牙技术及其应用展望,电力自动化设备,221,20024 郭金淮,李超,汤汉屏,蓝牙技术与红外无线接入技术,数据通信,1:48-50,2002,5 维基百科 http://zh.wikipedia.org/6 百度百科 http://baike.baidu.com/7 CHINA 通信网 http://www.c114.net - 10 -
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