诞生日:1998年5月
开发者:爱立信、IBM、Intel、诺基亚、东芝等5家公司联合制定近距离无线通信技术标准
传输频段:全球公众通用的2.4GHz ISM(工业、科学、医学)频段
传输速率:1Mbps
传输距离:10m-100m
名称由来:取自公元十世纪征服丹麦、挪威的国王Herald Bluetooth的名字。
蓝牙-蓝牙的起源
蓝牙的创始人是瑞典爱立信公司,爱立信早在1994年就已进行研发。1997年,爱立信与其他设备生产商联系,并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。 1998年2月,5个跨国大公司,包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel组成了一个特殊兴趣小组(SIG),他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术,即现在的蓝牙。
蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王Harald Blatand-英译为Harold Bluetooth(因为他十分喜欢吃蓝梅,所以牙齿每天都带着蓝色)。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员,在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后,有些人认为用Blatand国王的名字命名再合适不过了。Blatand国王将现在的挪威,瑞典和丹麦统一起来;他的口齿伶俐,善于交际,就如同这项即将面世的技术,技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作,保持着个各系统领域之间的良好交流,例如计算,手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。
蓝牙-概述
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其程序写在一个9 x 9 mm的微芯片中。
例如,如果把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中,就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。除此之外,蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。
蓝牙-蓝牙技术版本
1)蓝牙目前暂时共有四个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1。
2)以通讯距离来在不同版本可再分为 Class A(1)/Class B(2)。
3)版本的区别
1.1 为最早期版本,传输率约在748~810kb/s,因是早期设计,容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。
1.2 同样是只有 748~810kb/s 的传输率,但在加上了(改善 Software)抗干扰跳频功能。(太深入之技术理论不再详述!)。
4)通讯距离版本
a)Class A 是用在大功率/远距离的蓝芽产品上,但因成本高和耗电量大,不适合作个人通讯产品之用(手机/蓝牙耳机/蓝牙 Dongle 等等),故多用在部份商业特殊用途上,通讯距离大约在 80~100M 距离之间。
b)Class B 是目前最流行的制式,通讯距离大约在 8~30M 之间,视乎产品的设计而定,多用于手机内/蓝牙耳机/蓝牙 Dongle 的个人通讯产品上,耗电量和体积较细,方便携带。
5)无论 1.1/1.2 版本的蓝牙产品,本身基本是可以支持 Stereo 音效的传输要求,但只能够作(单工)方式工作,加上音带频率响应不太足够,并未算是最好之 Stereo 传输工具。
6)版本 2.0 是 1.2 的改良提升版,传输率约在 1.8M/s~2.1M/s,可以有(双工)的工作方式。即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,台湾有部份蓝牙 Dongle 已经有在市面发售,但在手机内有支持蓝牙 2.0 版本则是很少。蓝牙耳机能够真正使用的亦不多,部份蓝牙产品自称是 2.0 版本,但仍然要利用外加配件才能达到。故相信最快也要到今年 9~11 月底才成气候,2.0 版本当然也支持 Stereo 运作。
7)稍后蓝牙 2.0 版本的芯片,是有机会加入了 Stereo 译码芯片,则连 A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)也可以不需要了。
蓝牙-蓝牙技术新标准 Bluetooth 2.1+EDR解读
目前应用最为广泛的是Bluetooth 2.0+EDR标准,该标准在2004年已经推出,支持Bluetooth 2.0+EDR标准的产品也于2006年大量出现。虽然Bluetooth 2.0+EDR标准在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。
为了改善蓝牙技术目前存在的问题,蓝牙SIG组织(Special Interest Group)推出了Bluetooth 2.1+EDR版本的蓝牙技术。
1. 改善装置配对流程:由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时,会遭遇到许多问题,不管是单次配对,或者是永久配对,在配对的过程与必要操作过于繁杂,以往在连接过程中,需要利用个人识别码来确保连接的安全性,而改进过后的连接方式则是会自动使用数字密码来进行配对与连接,举例来说,只要在手机选项中选择连接特定装置,在确定之后,手机会自动列出目前环境中可使用的设备,并且自动进行连结。
而短距离的配对方面,也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC(Near Field CoMMunication)机制。NFC是短距离的无线RFID技术,在针对1~2公尺的短距离联机应用上,以电磁波为基础,取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测,当范围内的2台装置要进行配对传输时,只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC功能,系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。
2. 更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了Sniff Subrating的功能,透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。一般来说,当2个进行连结的蓝牙装置进入待机状态之后,蓝牙装置之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态,当然,也因为这样,蓝牙芯片就必须随时保持在工作状态,即使手机的其它组件都已经进入休眠模式。为了改善了这样这样的状况,蓝牙2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0.1秒延长到0.5秒左右,如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低,也可让蓝牙可以有更多的时间可以彻底休眠。根据官方的报告,采用此技术之后,蓝牙装置在开启蓝牙联机之后的待机时间可以有效延长5倍以上。
蓝牙-蓝牙技术未来的新版本
1)UWB超宽带版本:新版本将于2008年中发布。整合了UWB技术的新版蓝牙将使用户能够对大量数据同速进行和传输,并使便携式设备能够实现更多先进的视频和音频应用。在蓝牙技术规范下,UWB技术在10米的有效范围内速率可达到480Mbps,超过了许多应用中最高要求的200Mbps,将MP3播放器或高画质数码相机的同速进行即是此技术的应用实例。
2)Wibree超低功耗版本: 今年6月份,由诺基亚开发的极低耗电量无线技术Wibree的组织Wibree论坛,并入了蓝牙技术联盟。蓝牙技术整合Wibree技术规格的新技术规格将在2008年上半年发布。
蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。时分双工传输方案被用来实现全双工传输。
ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列(即一定的规律,技术上叫做"伪随机码",就是"假"的随机码)不断地从一个信道"跳"到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通信的,而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带,使干扰可能的影响变成很小。
与其它工作在相同频段的系统相比,蓝牙跳频更快,数据包更短,这使蓝牙比其它系统都更稳定。FEC(Forward Error Correction,前向纠错)的使用抑制了长距离链路的随机噪音。应用了二进制调频(FM)技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。
蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步数据包,每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙,但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道,还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接,也可以支持43.2kb/s的对称连接。