摘 要 本文概要介紹了藍牙" title="藍牙">藍牙的由來及藍牙技術的發展。文中詳細討論了藍牙技術的特點、協議標準、應用規范及安全問題。

1 概述

        “藍牙”是一種開放的技術規范，它可在世界上的任何地方實現短距離的無線語音和數據通信。藍牙技術的發展：1994年，愛立信移動通信公司開始研究在移動電話及其附件之間實現低功耗、低成本無線接口的可行性。隨著項目的進展，愛立信公司意識到短距無線通信（Short Distance Wireless Communication）的應用前景無限廣闊。愛立信將這項新的無線通信技術命名為藍牙（Bluetooth）。Bluetooth 取自10世紀丹麥國王 Harald Bluetooth 的名字。愛立信意識到要使這項技術最終獲得成功，必須得到業界其他公司的支持與應用。1998年5月，愛立信聯合諾基亞（Nokia）、英特爾（Intel）、IBM 、東芝（Toshiba）這4家公司一起成立了藍牙特殊利益集團（Special Interest Group，SIG），負責藍牙技術標準的制定、產品測試，并協調各國藍牙的具體使用。3Com、朗訊（Lucent）、微軟（Microsoft）和摩托羅拉（Motorola）很快加盟SIG，與SIG的5個創始公司一同成為SIG的9個倡導發起者。自藍牙規范1.0版推出后，藍牙技術的推廣與應用得到了迅猛發展。截至目前，SIG的成員已經超過了2 500家，幾乎覆蓋了全球各行各業，包括通信廠商、網絡廠商、外設廠商、芯片廠商、軟件廠商等，甚至消費類電器廠商和汽車制造商加入了SIG。

2 藍牙技術的特點

        藍牙是一種短距無線通信的技術規范，它最初的目標是取代現有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有線電纜連接。在制定藍牙規范之初，就建立了統一全球的目標，向全球公開發布，工作頻段為全球統一開放的2.4GHz工業、科學和醫學（Industrial, Scientific and Medical, ISM）頻段。從目前的應用來看，由于藍牙體積小、功率低，其應用已不局限于計算機外設，幾乎可以被集成到任何數字設備之中，特別是那些對數據傳輸速率要求不高的移動設備和便攜設備。藍牙技術的特點可歸納為如下幾點：

        （1）全球范圍適用：藍牙工作在2.4GHz的 ISM頻段，全球大多數國家ISM頻段的范圍是2.4~2.4835GHz，使用該頻段無需向各國的無線電資源管理部門申請許可證。

        （2）同時可傳輸語音和數據：藍牙采用電路交換和分組交換技術，支持異步數據信道、三路語音信道以及異步數據與同步語音同時傳輸的信道。每個語音信道數據速率為64kbit/s，語音信號編碼采用脈沖編碼調制（PCM）或連續可變斜率增量調制（CVSD）方法。當采用非對稱信道傳輸數據時，速率最高為721kbit/s，反向為57.6kbit/s；當采用對稱信道傳輸數據時，速率最高為342.6kbit/s。藍牙有兩種鏈路類型：異步無連接（Asynchronous Connection-Less，ACL）鏈路和同步面向連接（Synchronous Connection-Oriented，SCO）鏈路。

        （3）可以建立臨時性的對等連接（Ad-hoc Connection)：根據藍牙設備在網絡中的角色，可分為主設備（Master）與從設備（Slave）。主設備是組網連接主動發起連接請求的藍牙設備，幾個藍牙設備連接成一個皮網（Piconet）時，其中只有一個主設備，其余的均為從設備。皮網是藍牙最基本的一種網絡形式，最簡單的皮網是一個主設備和一個從設備組成的點對點的通信連接。

        通過時分復用技術，一個藍牙設備便可以同時與幾個不同的皮網保持同步，具體來說，就是該設備按照一定的時間順序參與不同的皮網，即某一時刻參與某一皮網，而下一時刻參與另一個皮網。

        （4）具有很好的抗干擾能力：工作在ISM頻段的無線電設備有很多種，如家用微波爐、無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）和HomeRF等產品，為了很好地抵抗來自這些設備的干擾，藍牙采用了跳頻（Frequency Hopping）方式來擴展頻譜（Spread Spectrum），將2.402～2.48GHz頻段分成79個頻點，相鄰頻點間隔1MHz。藍牙設備在某個頻點發送數據之后，再跳到另一個頻點發送，而頻點的排列順序則是偽隨機的，每秒鐘頻率改變1600次，每個頻率持續625μｓ。

        （5）藍牙模塊體積很小、便于集成：由于個人移動設備的體積較小，嵌入其內部的藍牙模塊體積就應該更小，如愛立信公司的藍牙模塊ROK101008的外形尺寸僅為32.8mm×16.8mm×2.95mm。

        （6）低功耗：藍牙設備在通信連接（Connection）狀態下，有四種工作模式——激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。Active 模式是正常的工作狀態，另外三種模式是為了節能所規定的低功耗模式。

        （7）開放的接口標準：SIG為了推廣藍牙技術的使用，將藍牙的技術標準全部公開，全世界范圍內的任何單位和個人都可以進行藍牙產品的開發，只要最終通過SIG的藍牙產品兼容性測試，就可以推向市場。

        （8）成本低：隨著市場需求的擴大，各個供應商紛紛推出自己的藍牙芯片和模塊，藍牙產品價格飛速下降。

3 藍牙技術的協議標準