蓝牙技术及其应用Word文档下载推荐.docx

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院系：

数理科学系

专业：

电子信息科学与技术

指导老师：

李丹

2011年5月28日

摘要

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。

以目前发展的趋势来看，未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标，一是使用蓝牙技术这类开放技术，以无线，局域网络，可携带式设备成为网络体的延伸。

另一项则是内存规格的统一，加密以及轻量化应用。

蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。

在制定蓝牙规范之初，就建立了统一全球的目标，向全球公开发布，工作频段为全球统一开放的2.4GHz工业、科学和医学（Industrial,ScientificandMedical,ISM）频段。

从目前的应用来看，由于蓝牙体积小、功率低，其应用已不局限于计算机外设，几乎可以被集成到任何数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。

蓝牙主要针对三大类的应用：

话音／数据的接入、外围设备互联和个人局域网。

话音／数据的接入是将一台计算设备通过安全的无线链路连接到一个通信设备，完成与广域通信网络的互联。

外围设备互联是指将各种外设通过蓝牙链路连接到主机。

个人局域网的主要应用是个人网络和信息的共享和交换。

一项新技术的出现，人们对它抱的期望值往往很高，往往短期内不能令人满意，这是因为任何新技术的发展都需要有一个过程，蓝牙技术也不例外；

技术标准统一，知识产权共享的优势是非常明显的，相信通过业界的共同努力，它未来的发展是不可限量的，从长远来看可能会超出人们的想象。

关键词：

蓝牙技术；

无线通信；

局域网络

Abstract

Moreandmoredigitalelectronicsproductsthroughnewtechnologytoenhancetheirperformanceandstrength.Currentdevelopmenttrend,thefutureconsumerelectronicsproductswillhavetwoimportantdevelopmentindicators,oneoftheseopentechnologiestouseBluetoothtechnology,wireless,localareanetwork,anetworkofportabledevicesextensionofthebody.Anotheristhememorysizeofunity,encryptionandlightweightapplications.

Bluetoothisashort-rangewirelesscommunications,technicalspecifications,itsoriginalgoalistoreplacetheexistinghandheldcomputers,mobilephonesandotherdigitaldevicesonacableconnection.EarlyinthedevelopmentoftheBluetoothspecification,ontheestablishmentofaunifiedglobaltarget,toaglobalpublicrelease,workingbandandopenforglobalunity2.4GHzindustrial,scientificandmedical（Industrial,ScientificandMedical,ISM）band.Fromthecurrentapplicationview,asBluetoothsmallsize,lowpower,itsapplicationisnotlimitedtocomputerperipheralscanbeintegratedintoalmostanydigitaldeviceamong

Particularlythoselessdemandingonthedatatransmissionrateofmobiledevicesandportabledevices.Bluetoothaimedatthreecategoriesofapplications:

voice/dataaccess,peripherals,InternetandPersonalAreaNetwork.Voice/dataaccessisonecomputingdevicethroughasecurewirelesslinktoconnecttoacommunicationsdevice,completewithwide-areacommunicationsnetworkinterconnection.PeripheralequipmentisconnectedtoavarietyofperipheralsviaBluetoothlinktoconnecttothehost.Themainapplicationisthepersonalareanetworkandpersonalinformationsharingandexchange.

Theemergenceofanewtechnology,people'

sexpectationstendtoholdithigh,oftenshorttermissatisfactory,becauseanynewtechnologyneedtohaveaprocess,Bluetoothisnoexception;

technicalstandardsharmonization,ZhiShitheadvantageofsharingpropertyrightsisveryclear,Ibelievethatthroughthejointeffortsoftheindustry,itsfutureislimitlessinthelongrunmayexceedpeople'

simagination.

Keywords:

Bluetoothtechnology,wirelesscommunications,localareanetwork

1.绪论

1.1研究的目的和意义

无论您喜不喜欢，“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界，不论是商业财经台还是一般大众电视台，都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻，话虽如此，但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉，只知道有这样一个计划正如火如荼地进行，且声势浩大、似乎充满无限希望。

蓝牙技术对我国的信息化建设来说，既是挑战也是机遇。

我们衷心希望具有我国自主知识产权的蓝牙产品早日投入市场，也希望有更多的有识之士关注和支持我国蓝牙技术的成长与发展，也许在不久的将来，人们会惊奇地发现我们的工作与生活都在逐步变“蓝”。

蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接【1】。

1.2蓝牙技术的起源

蓝牙以公元10世纪统一丹麦和瑞典的一位斯堪的纳维亚国王的名字命名。

它孕育着颇为神奇的前景：

对手机而言，与耳机之间不再需要连线；

在个人计算机，主机与键盘、显示器和打印机之间可以摆脱纷乱的连线；

在更大范围内，电冰箱、微波炉和其它家用电器可以与计算机网络的连接，实现智能化操作【2】。

发明蓝牙技术的是瑞典电信巨人爱立信公司。

由于这种技术具有十分可喜的应用前景，1998年5月，五家世界顶级通信/计算机公司：

爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔经过磋商，联合成立了蓝牙共同利益集团（BluetoothSIG）,目的是加速其开发、推广和应用。

此项无线通信技术公布后，便迅速得到了包括摩托罗拉、3Com、朗讯、康柏、西门子等一大批公司的一致拥护，至今加盟蓝牙SIG的公司已达到2000多个，其中包括许多世界最著名的计算机、通信以及消费电子产品领域的企业，甚至还有汽车与照相机的制造商和生产厂家。

一项公开的技术规范能够得到工业界如此广泛的关注和支持，这说明基于此项蓝牙技术的产品将具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。

蓝牙共同利益集团现已改称蓝牙推广集团。

1.3蓝牙技术的基本定义

所谓蓝牙（Bluetooth）技术，实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。

说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。

“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案，因此，目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖，却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。

1.4蓝牙技术的基本原理

1.4.1建立连接

在微微网建立之前，所有设备都处于就绪状态。

在该状态下，未连接的设备每隔1.28s监听一次消息，设备一旦被唤醒，就在预先设定的32个跳频频率上监听信息。

跳频数目因地区而异，但32个跳频频率为绝大多数国家所采用。

连接进程由主设备初始化。

如果一个设备的地址已知，就采用页信息（Pagemessage）建立连接；

如果地址未知，就采用紧随页信息的查询信息（Inquirymessage）建立连接。

在微微网中，无数据传输的设备转入节能工作状态。

主设备可将从设备设置为保持方式，此时，只有内部定时器工作；

从设备也可以要求转入保持方式。

设备由保持方式转出后，可以立即恢复数据传输。

连接几个微微网或管理低功耗器件时，常使用保持方式。

监听方式和休眠方式是另外两种低功耗工作方式。

蓝牙基带技术支持两种连接方式：

面向连接（SCO）方式，主要用于语音传输；

无连接（ACL）方式，主要用于分组数据传输【3】。

1.4.2差错控制

基带控制器采用3种检错纠错方式：

1/3前向纠错编码（FEC）；

2/3前向纠错编码；

自动请求重传（ARQ）。

1.4.3认证与加密