CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课外研学调研报告

题 目 关于无线蓝牙技术的调研

学生姓名 指导教师 邓晓衡

学 院 信息科学与工程学院

专业班级 完成时间 2012\01\13 摘要 如今的信息时代，“无线”这个名词已经深入到生活和工作的各个领域，越来越多的产品都用上了无线，其中的典型就是无线网络和无线通信。目前,作为新兴无线通信技术的无线个域网络(WPAN)与无线局域网络(WLAN)正在迅速发展。而作为WPAN主导技术的蓝牙目的是取代有线连接,能够支持10 m范围内的700 kb/s 数据或语音传输。蓝牙作为一种无线电的典型，在各类产品中应用范围广泛，现已涉及到办公自动化、家庭娱乐、电子商务、工业控制、智能化建筑等方面，而且应用前景良好、发展势头强劲。蓝牙无线技术能够提供比有线连接更加自由的连接方式，被称为个人通信技术领域的一次革命。为了更好了解我们生活中的领先技术，改善我们的生活，跟上时代的脚步，此次调研至关重要。本文将从蓝牙的形成背景、发展历程及现状、基本原理和特点、关键技术及应用、存在的关键问题及发展趋势等方面对无线蓝牙技术进行粗略的介绍。 关键词：无线通信 蓝牙技术 无线个域网 蓝牙应用

目 录 前言................................................................ 1 第一章 蓝牙技术的形成背景、发展历程及现状.......... 错误!未定义书签。 形成背景....................................... 错误!未定义书签。 发展历程........................................ 错误!未定义书签。 蓝牙技术最初由爱立信创制.................... 错误!未定义书签。 蓝牙版本及版本.............................. 错误!未定义书签。 蓝牙版本.................................... 错误!未定义书签。 蓝牙版本.................................... 错误!未定义书签。 蓝牙+EDR版本 ............................... 错误!未定义书签。 蓝牙+EDR版本 ............................... 错误!未定义书签。 蓝牙＋HS版本 .............................. 错误!未定义书签。 蓝牙版本................................... 错误!未定义书签。 现状........................................... 错误!未定义书签。 第二章 基本原理和特点............................. 错误!未定义书签。 基本原理........................................ 错误!未定义书签。 蓝牙解决的问题.............................. 错误!未定义书签。 蓝牙的解决方案.............................. 错误!未定义书签。 特点............................................ 错误!未定义书签。 第三章 关键技术及应用............................ 错误!未定义书签。 关键技术........................................ 错误!未定义书签。 IEEE 802. 11 b 标准........................ 错误!未定义书签。 自适应跳频技术.............................. 错误!未定义书签。 应用............................................ 错误!未定义书签。 第四章 存在的关键问题及发展趋势.................. 错误!未定义书签。 存在的关键问题.................................. 错误!未定义书签。 发展趋势........................................ 错误!未定义书签。 第五章 结束语...................................... 错误!未定义书签。 参考文献............................................ 错误!未定义书签。 前言 近年来,因特网(Internet)技术和移动通信技术已经成为整个通信业高速发展的两大支柱。以Internet为代表的数据通信的普及,使得整个社会已经步入了网络社会。移动通信技术的迅猛发展,也已经极大地改变了人们生活和工作方式。人们在享受着移动电话带来方便的同时,逐渐出现了移动数据通信的需求,推动着Internet 技术和移动通信技术进一步紧密地集成。另外，随着家用电子电器的发展，无论在办公室还是居室到处都布满了各种各样的电缆，而有线电缆却有相当多的的固有缺点（如使用不便、连线频出故障、各种电缆之间不通用等诸多伤脑筋的问题）。蓝牙技术正是在此种情况下应运而生的。 所谓蓝牙技术，是一种低功率短距离的无线连接技术标准的代称，其实实质是要建立通用的无线空中接口及其控制软件的公开标准，、使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接情况下，能在近距离范围内具有互用、互操作的性能。一般来说，它的链接范围为10cm~10m;如果增加传输功率的话，其链接范围可以扩展到100m。 蓝牙技术以无线局域网的标准技术为基础，工作在 ISM频段，在世界范围内都可以自由使用。蓝牙技术规范中采用了一种Plonk and play的概念，其作用是让用户只要在能建立连接的情况下都可以使用，而且是即时的。另外，蓝牙技术在关于安全性研究方面采用了独特的跳频技术，每隔一段时间就从一个频率跳到另一个频率，这样既能保障安全，又能减小干扰。 本文主要从蓝牙的形成背景、发展历程及现状、基本原理和特点、关键技术及应用、存在的关键问题及发展趋势等方面对无线蓝牙技术进行粗略的介绍，并提出一些个人的问题。 第一章 蓝牙技术的形成背景、发展历程及现状 形成背景 1998年5月，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家著名厂商，在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。这五家厂商还成立了蓝牙特别兴趣组，以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。芯片霸主Intel公司负责半导体芯片和传输软件的开发，爱立信负责无线射频和移动电话软件的开发，IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。1999年下半年，著名的业界巨头微软、摩托罗拉、三康、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。全球业界即将开发一大批蓝牙技术的应用产品，使蓝牙技术呈现出极其广阔的市场前景，并预示着21世纪初将迎来波澜壮阔的全球无线通信浪潮。 关于蓝牙这个名字的由来还有一个小故事。“。“蓝牙”这名称来自10世纪的丹麦国王哈拉尔德(Harald Gormsson)的外号。出身海盗家庭的哈拉尔德统一了北欧四分五裂的国家，成为维京王国的国王。由于他喜欢吃蓝莓，牙齿常常被染成蓝色，而获得“蓝牙”的绰号，当时蓝莓因为颜色怪异的缘故被认为是不适合食用的东西，因此这位爱尝新的国王也成为创新与勇于尝试的象征。1998年，爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。

发展历程

蓝牙技术最初由爱立信创制 1999年5月20日，索尼爱立信、IB英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组，制订蓝牙技术标准。

蓝牙版本及版本 早期的和版本存在很多问题，不同厂商的产品也互不兼容。同时，在两个装置“握手”的过程中，蓝牙硬件的位址会被传送出去，在协定的层面上不能做到匿名，有泄漏资料的危险。“蓝牙的标准是IEEE ，蓝牙协议工作在无需许可的ISM频段。最高速度可达 kb/s。为了避免干扰可能使用的其它协议, 蓝牙协议将该频段划分成79条渠道，并且最多每秒可更换渠道1600次。 蓝牙版本 2000年11月，SIG通过了蓝牙版本，这是一个成功的操作蓝牙版本，更正了先前版本中出现的问题。此版本中涉及的改变有以下几个方面：在无线电方面，版本升级了对无线电波的选择范围；在IA方面，其改变主要包括主从关系分类和关键字互换链接备用，这解决了由CVSD编码器中混乱字符产生的互通性问题；在链接管理方面，链接管理部分在所有内容中修改最多，共有25处修改，这些修改包括对其他设备附属传送及相互电文鉴别的阻止路径。

蓝牙版本 蓝牙版本的发表，被SIG视为能够让蓝牙产品更易于使用的具有里程碑意义的技术，其相较于版本而言，主要加入了4项新增功能：1）自适应跳频；2）加入延伸同步连接导向信道技术；3）FasterConnection，加入FirstFHS与Interlacedscan技术；4）向后兼容，确保其能兼容版本

蓝牙+EDR版本 该版本是蓝牙版本的改良版，主要有五大改进：3倍于蓝牙版本的数据传输速率；通过减少工作负载循环达到较低电力消耗；增加带宽简化了多连接模式；向后兼容早期蓝牙设备；降低了比特误差率BE.

蓝牙+EDR版本 该版本是针对蓝牙版本提出的改良版的技术标准。主要修改包括２个方 面：改善装置配对流程；具有更佳的省电效果

蓝牙＋HS版本 2009年4月蓝版本标准正式发布，其名 称为＋HS。使用了AMP（genericalternatemAC/PHY）技术，其速度可以比得上Wi-Fi无线网络，同时透过与通讯协议的整合，安装有蓝牙模块的终端不仅可以被用在手持装置间传输一些小档案，而且连接DV、HDTV、PC多媒体随身播放器、UPMC打印机等不同的组合，都是＋HS有可能被应用的范围。