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蓝牙协议

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• 蓝牙的用途很广泛,基本上各个领域都涉 及到,即使现在没有涉及到的领域,也是 SIG未来努力的方向。
• 就我们个人生活方面有:居家、工作、途 中和娱乐。
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蓝牙技术的最强应用是什么?是两台手机互传文 件?还是你的无线键盘鼠标? 来自一家公司的产品把 蓝牙技术嵌入了假肢之中,并使一名失去双腿的患者 重获行走能力。
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蓝牙组网时最多可以有256个蓝牙单元设别连接起来组成微微网 (piconet),其中一个主节点和7个从节点处于工作状态,而其他节点则处 于空闲模式。主节点负责控制ACL链路的带宽,并决定微微网中的每个从节 点可以占用多少宽带及连接的对称性。从节点只有被选中式才能传送数据, 即从节点在发送数据前必须接受轮询。ACL链路也支持接收主节点发给微微 网中所有从节点的广播信息。微微网络之间可重叠的微微网组成的网络称为 散射网(Scatternet)。
七、 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。
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蓝牙结构: 整个蓝牙系统结构可有底层硬件模块、中间协
议层和应用层三部分组成。如图所示。蓝牙底层模块 有基带层(BB)、链路管理层(LM)和射频层(RF) 构成。PF主要负责射频层和基频调制;BB负责跳频和 蓝牙数据及信息帧的传输;LM负责连接的建立、拆除 及链路的安全和控制。上层软件模块不能和底层硬件 模块直接连接,两个模块接口之间的信息和数据通过 主机控制接口(HCI)的解释才能进行传递。HCI实际s 上相当于蓝牙协议中软硬件之间的桥梁,它提供了一 个用下层BB、LM、状态和控制寄存器等硬件的统一 命令接口。中间协议层包括逻辑链路控制与适配协议 (L2CAP)、服务发现协议(SDP)、串口仿真协议 (PFCOMM)等。最上层是应用层,对应于各种应用 模型和应用程序。
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优势: 支持语音和数据传输;采用无线电技术,传输范 围大,可穿透不同物质以及在物质间扩散;采用跳频 展频技术,抗干扰性强,不易窃听;使用在各国都不 受限制的频谱,理论上说,不存在干扰问题;功耗低; 成本低。 劣势: 传输速度慢。
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蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格个基于蓝牙的应用是否能 够成规模。根据蓝牙的定位,蓝牙应用应该通过一个体积小、 成不低、能耗小、调速快的单芯片来实现,只有低廉的价格才 能在现有的通信产品、家电产品和办公产品中引入蓝牙技术。 虽然目前定义了不少的蓝牙的应用,但是这些都是对传统应用 的适配和改进,真正基于蓝牙的特性的应用还很少,这也将成 为影响蓝牙市场发展的重要因素。不过,即使蓝牙市场没有像 预测的那样快速扩展,我们也不会对它的市场价格有任何怀疑, 毕竟需求才是影响市场的主要因素。
路支持16中不同的分组类型,其中4种是控制分组。SCO数据包即可以传送
话音,也可以传送数据,但在传送数据时,只用于重发被损坏的那部分数据。
S时隙。
SCO数据包在保留的时隙内发送;一旦SCO链路建立,主从节点就直接发送
SCO分组,无需轮询(Poll)。
蓝牙名称的来源:
蓝牙 这个名称来自于第十世纪的一位丹麦国王 Harald Blatand , Blatand 在英文里的意思可以被解释为 Bluetooth(蓝牙)因 为国王喜欢吃蓝梅,牙龈每天都是蓝色的所以叫蓝牙。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。很多人认为这样的名字再合适不过了,于是有了这个 具有代表性的名词的出现。
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人类的需求是无止境的,正是这种需求推动着技术不断 地向前发展。人们对计算机的运算能力和存储空间的需求使 计算机技术以“摩尔定律”的速率不断向前发展,当人们在 运算能力和容量上得到一定满足的时候,有在追求设备的小 型化和便携性能。正是在这样的需求下才有了蓝牙技术的出 现。
蓝牙的产生主要是为了满足人们在个人操作空间的无线 互联网而设计的,它使用跳频技术使处于个人操作空间的设 备形成了个无线个人区域网络,真正实现设备之间可移动的、 自动的互联。蓝牙正发展成为个人区域网络或短路无线网络 的标准。
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RFCOMM(串口仿真协议)的射频通信协议,他可以仿真串 行电缆接口协议(如ES-232、V24等),符合ETSI0710串口仿真协 议。通过RFCOMM,蓝牙可以在无线环境下实现对高层协议,如 PPP、TCP/IP、WAP等的支持。另外, RFCOMM可以 支持AT命令集,从而可以实现移动电话机和传真机及调制解调 器之间的无线连接。
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主节点的消息包括(1)询问该节点是否想成为活动节点; (2)询问任何停等的节点是否想成为活动节点;(3)广播消息。 这几种工作模式按照节能效率以升序排一次是:呼吸(Sniff)模 式、保持(Hold)模式和停等(Park)模式。
蓝牙技术的主要系统参数目前大都是以满足美国FCC的要求为 标准。对于其他国家的应用,需要作一些改动,如发射功率可频 带,可作适应调整。蓝牙呀1.1规范已公布的主要技术指标和系统 参数见表
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L2CAP(逻辑链路控制与适配)是数据链路层的一部分,位于基 带协议之上。L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务,它 的功能包括:协议的复用能力、分组的分割和重新组装以及组提取。 L2CAP允许高层协议和应用发送和接受高达64Byte的数据分组。
SDP(服务发现协议)为应用提供了一个发现可用协议和决定这 些可用协议的特性的方法。蓝牙环境下的服务发现与传统的网络环 境下的服务发现有很大的不同,在蓝牙环境下,移动的RF(射频) 环境变化很大,因此业务的参数也是不断变化的。SDP将强调蓝牙环 境的独特的特性。蓝牙使用基于客户/服务器机制定义了根据蓝牙服 务类型和属性发现服务的方法,还提供了服务浏览的方法。
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所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种支持设备短距离通信
(一般是10m之内)的无线电技术。能够在包括移动电话、PDA、 无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息 交换,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。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳 频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,蓝牙的标准是 IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。采用时分双工传 输方案实现全双工传输。
这两个假肢的踝部装有蓝牙接收器,该装置 可以互相沟通,协调它们的行动步调,并保持一致的速 度、方向及力量。它们之间互相模仿,互相借鉴,用于 控制步幅。蓝牙假肢可以上坡,下坡。它们之间可以 有不同的速度,但是通过蓝牙控制器则尽量使两者保 持协调一致。
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据患者Bieill表示,当他决定慢下来,就会给自己的大腿施 加阻力,这样两只腿就会逐渐慢下来。本来这种概念性的蓝 牙假肢是为仅失去一条腿的患者设计的,但是在Bieill身上测 试发现,也同样适用。他现在还在使用手杖,但是他希望能够 通过锻炼去掉手杖的帮助。
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一、 蓝牙目前暂时共有四个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1。 二、 以通讯距离来在不同版本可再分为 Class A(1)/Class B(2)。 三、 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。 四、 通讯距离版本
应用层
AT
TCS
OBEX
命 WAP
SDP

串口仿真(RFCOMM)
逻辑链路控制与适配(L2CAP)
主机控制器(HCI)
链路管理层(LM) 基带层(BB) 射频层(RF)
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蓝牙的底层模块是蓝牙技术的核心,是任何蓝牙设备都必须包括的部
分。
蓝牙工作在2.4GHz的IMS频段(工业、科学和医疗频段)。采用了蓝牙
为了在很低的功率状态下也能使蓝牙设备处于连接状态,蓝牙规定了三 种状态,即停等(Park)状态、保持(Hold)状态和呼吸(Sniff)状态。在 Sniff状态中,从节点降低了从微微网“收听”消息的速率,一会儿醒一会儿 睡,就如同呼吸一样。而在Hold状态中,节点停止传送数据,但一旦激活, 数据传送就立即重新开始。在Park状态中,节点被赋予Park节点地址(PMA 地址),并以一定间隔监听主节点的消息。
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谢谢!
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a)Class A 是用在大功率/远距离的蓝牙产品上,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。
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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。
蓝牙对语音的支持是它与WLAN相区别的一个重要的标志。 蓝牙电话控制规范是一个基于ITU-T建议Q.931的采用 面向比特的协议,它定义了用于蓝牙设备间建立语音和数据呼叫 控制信令以及用于处理蓝牙TCS设备的移动性管理过程。
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蓝牙SIG定义了几种基本的应用模型,包括: • 文件传输 • 因特网网桥 • 局域网接入 • 同步 • 三合一电话 • 终极耳机
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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: Special Interest Group ——是一个国际性的非营利组 织),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。
技术的设备将能够提供高达720kbit/s的数据交换速率。蓝牙RF定义了三种功
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