书城科普奇妙的科学世界
27880600000032

第32章 蓝牙的现在与未来

蓝牙,只要是我们用手机的人都知道它是一种传输用的工具。不过现如今,它对于手机乃至整个IT业而言已经不仅仅只是一项简单的技术,而是一种概念。当蓝牙联盟信誓旦旦地对未来前景作着美好的憧憬时,整个业界都为之震动。它抛开传统连线的束缚,让我们可以彻底地享受蓝牙给予的无拘无束的乐趣。

随着信息技术和数字技术的迅速发展,尤其是Internet和多媒体通信需要的飞速增长,使得人们对通信的需求越来越集中在宽带网络和无线通信领域。以爱立信、诺基亚、IBM、英特尔和东芝五家公司发起提出的开放的、短距离无线通信技术——蓝牙(Bluetooth)在解决用户数字通信“最后10米问题”中脱颖而出,成为当今人们普遍关注并热烈响应的通信技术。蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、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。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信,从而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,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。

蓝牙的主要特色表现在如下方面:

1.工作在国际开放的ISM(工业、科学和医学)频段:蓝牙,目前版本定义的工作频率范围是ISM中的2.4GHZ到2.4835GHZ。在这样的频段中,用户使用设备不需要向专门管理机构申请频率的使用权限。同时,对这种频段使用的规定世界各国都比较接近。

2.短距离:目前1.0B版本规定的工作距离是10米以内,经过增加射频功率后可达到100米。这样的工作范围使得蓝牙可以保证较高的数据传输和无线电技术的干扰,此外,还有利于安全性的保证。

3.采用跳频扩频技术:根据蓝牙规范1.0B规定,半2.4GHZ到2.4835GHZ之间划分出79个频点,采用快速跳率,根据piconet的主单元确定的跳频为随机序列每秒钟1600跳。跳频技术的采用使得蓝牙的无线链路自身具备了更高的安全性和抗干扰能力。

4.采用时分复用多路访问技术:在1.0版本的标准中,Bluetooth的基带符号速率为1Mb/s,采用数据凶的形式按时隙(Time Slot)传送,每时隙0.625ms,不排除将来彩更高的符号速率。每个蓝牙设备在自己的时隙中发送数据,在一管理程度上可以有效地避免无线民通信中的“碰撞”和“隐藏终端”的问题。

无处不在的应用场景使得蓝牙技术的发展趋势很是被看好。比如,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。

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,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。

在不远的将来,随着蓝牙芯片的微型化和成本的进一步降低,它将在办公室自动化、家庭娱乐、电子商务、工业控制、智能化建筑物以及各种公共场所进一步开辟广阔的应用前景。

蓝牙在无线技术领域,有着极好的发展前景,当然如果想要让蓝牙技术能够提供满足通讯和娱乐的需求,还是需要进一步的研究。无线服务可以让现在商务更加高效,也可以让我们的生活更加的多姿多彩,所以蓝牙有无限良好的发展前景,我们拭目以待吧!