Embedded 版 (精华区)

发信人: bage (欧是铁八哥), 信区: Embedded_system
标  题: “蓝芽”会在无线传输中迅速发芽
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年08月28日12:49:32 星期二), 站内信件

　　一、连线问题"蓝芽"扫清
　　如果你是所谓的“SOHO族”（Small Office Home Office），在家里或办公室有好
几部电话、好几部计算机，还有调制解调器、打印机、传真机，以及数字相机，这些装
置都必须彼此联机才能发挥完整的功能。一开始使用时可能没什么问题，但是，如果要
大扫除、设备送修，或是增添新设备时，往往必须为了那密密麻麻的线路而苦恼不已。
但是你有没有想过在不久的未来（这一两年内），这些恼人的连线都将全看不见了，以
前一切通过连线的恼人问题将会迎刃而解，能够产生这神奇的"法力"就是"蓝芽"（Blue
tooth）--无线万用通讯端口技术了；它可以结合多种电脑周边产品而透过无线网络技术
连接，也许将来的"usb" --通用串行端口也会因此遭淘汰，相信这是对无线网络普及推
进的一大革命！
　　二、"蓝芽"的来由
　　说起"蓝芽"，可能有很多人都不明为何这种技术会起这么怪的一个名字，其实"蓝牙
"是中世纪北欧一个海盗王的绰号，不过与技术的本身就关系不大。"蓝牙"技术（Bluet
ooth Technology）是1998年5月，由爱立信、诺基亚、IBM、Intel、Toshiba 等五家包
含了通信、 电子、计算机三大领域厂商所共同发展的一项最新的无线通讯技。有鉴于目
前的行动设备规格多样化导致连接性差，即使真的要连接也需要一堆连接线路，造成人
们外出时携带十分的不便，也造成沟通上的困难。所以在1998 年初，上述五家公司便开
使共同成立一个专门的研究小组，发展一种能够简易使用且在各项通讯设备上都能畅行
无阻的新技术。在1998年5月20日终于正式宣布开发"Bluetooth "技术的诞生。这五家公
司中包含了两家著名的移动通信制造公司、两家著名的便携式计算机制造公司和一家在
芯片技术和数字信号处理（DSP）技术方面领先的公司。他们这项计划公布后，迅速得到
包括摩托罗拉、朗讯、康柏、西门子、高通、3Com、TDK等大公司在内的许多厂商的支持
和采纳。
　　三、"蓝芽"的应用范围
　　随着信息发达或业务需要，一般人想随身携带" Notebook"（手提电脑） 实时上网
查询相关的资料，收发E-mail时，必须要先买"Modem"或移动电话，并安装应用软件才可
使用。但是，若公司的计算机和手边的 "Notebook" 的沟通方式不一致，就要花一点时
间重新 "Key-in"。而"蓝牙"技术，最主要是结合通讯与信息产业，并发展以无线电为传
输技术的一项计划。而目前电子计算机通讯设备的接头及通讯规格相当不统一，甚至在
应用上也有差异性，导致沟通上有相当的问题。而"蓝牙"就是将这些不统一做整合的技
术，让您不管到哪里都能够接通，不受电缆角度的限制。"蓝牙"强调的是全球性统一的
运作，因此它将频率定在2.45 GHz 这个被称之为工业、科学、医疗全世界都共同开放且
不受法令规定的频带上，只要各国在这个频带上选择适合自己的范围，就可以享受到"蓝
牙"带来的好处。而且更重要的是，"蓝芽"是一种共通的标准，无论是通信、信息、媒体
（消费性电子）等"三Ｃ"可携带式终端机，都可以同时利用同一种语言进行沟通，彼此
自由相互传送宽频信息，打破"三Ｃ"产品之间的沟通障碍。综上所述，"蓝牙"技术的实
质内容是要建立通用的无线电空中接口（radio airinterface）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
连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能。
　　四、"蓝芽"VS IrDA
　　现在市场上通讯装置种类相当的多，但要达到真正方便且无线的装置就并不多了。
虽然现已有无线网络卡、无线鼠标等装置。不过这些装置，都得要有配对方式出现。无
线鼠标除了鼠标本身要有能够发射无线电波的功能外，还得要在串行口或 PS/2 口上挂
上接收器方可运作，这样令到无论生产及接驳都极之不利。而无线网络卡，也是要两部
以上计算机安装相同无线网络卡，才能让通讯无阻碍。基本上这些都是属于特别的规格
，并无法让大部分使用者享用。目前，相距很近的便携式器件之间的链接是用红外线链
路（infrared link，简称IrDA）进行的。这个红外线通讯装置，除了可以与打印机进行
单向的资料传送外，也可以在不同计算机进行资料交换工作。事实上在许多中高级的激
光打印机及大部分笔记型计算机上，都有个通用标准的红外线传输装置--IrDA。
　　简单的说，目前移动电话与移动电话间，或是移动电话和计算机之间、计算机与计
算机之间、或是计算机和打印机之间，虽然都可以靠红外线彼此传输沟通，但是使用起
来仍有诸多的不便，由于讯号不强，距离须在一定的范围内，不仅距离只限于1～2m，而
且最好是将要让红外线装置面对面，中间不能有任何阻挡，方能有最佳的传输效果。同
时只限于在两个设备之间进行链接。而且红外线的频率较低，可以传输的资料量有限，
如果要传图片、影像，就行不通了，所以传输速度及距离则是它的致命伤。IrDA的数据
传输速度，目前有三个规格分别是115.2Kb、1.152MKb 及较难使用的4Mb 三种。这个速
度用来当作网络上的资料交换是不太够，而且更不方便的是不能同时链接更多的设备，
因此，"蓝芽"以更高的频率（2.4GHz）取代红外线，传输速率更高、应用更广，可以符
合未来宽频网络时代的要求。
　　五、"蓝芽"的便利性
　　 "蓝牙"技术的实质内容是要建立通用的无线电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
的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能。人们对无线电通信技术都很
熟悉，无线电技术能实现远距离的通信，可以实现卫星通信以至宇宙太空的通信。但人
们也许没有注意到，在同一间屋内或在相距咫尺的地方，无线电也能发挥巨大的作用。
"蓝牙"技术的目的是使特定的移动电话。便携式计算机以及各种便携式通信设备的主机
之间在近距离内实现无缝的资源共享。"蓝牙"技术的无线电收发器的链接距离可达10m，
不限制在直线范围内，甚至设备不在同一间房内也能相互链接，并且可以链接多个设备
，最多可达7个，这就可以把用户身边的设备都链接起来，形成一个"个人领域的网络"（
Personal area network）。在应用面上，最简单的一项就是移动电话耳机兼麦克风，以
后也将变成无线；另一方面，"蓝芽"也像是公文包变魔术一样，当手提电脑放置于公文
包内时，移动电话可以藉由"蓝芽"警示收到计算机邮件，还可以在移动电话上浏览邮件
，在飞机上不方便使用移动电话时，可以在手提电脑上先写好邮件，一下飞机就可能经
由移动电话送出。 当然，"蓝芽"也可以漫游于网际网络，就算在行车途中也可以上网；
不论是计算机对 PDA（个人数字助理器）、 HPC（掌上型计算机）、 PC（个人计算机）
，都可以同步处理资料，这种应用表现在会议桌上最为实用，当同时有多部计算机作演
示文稿时，参加会议的人士就可以彼此将资料传来传去，方便至极！

　　六、"蓝芽"的内核技术
　　"蓝牙"技术工作频段与"IEEE 802.11"--无线局域网相同，都为2.4GHz。"蓝牙"技术
只是为将来的电器设备提供联网和数据传输的功能，它将使来自各个设备制造商的设备
能以同样的"语言"进行交流，这种"语言"只是作为一种虚拟的电缆。任何便携的电脑都
可以用"蓝芽"协议远程打印收到的Email或者是将Email无线传送到传真机上，也可用GS
M或者是CDMA手机将Email转发出去。在技术上，它是应用跳频扩展频谱新技术解决干扰
的问题。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（hopchannel），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
它的干扰不可能按同样的规律进行干扰。其实跳的格式和往返次数为大多数的调整代理
所限制，如FCC规定，在400ms的时间内至少有75个频率被使用，假如有一个频率被干涉
，那么数据将被重新传输,并从一个支线跳到另一个频率。因为信号是在一个恒定频率带
宽里跳，很少发生一个传输被噪音或其它信号干扰而中断的现象。跳频技术即使在某一
特定频带上受到噪声干扰导致发包失败，但这不影响在其他"干净"频带上发送数据。因
此，网络速率虽然会下降，但这个技术特点除了无线电收发器是窄带、低功率的，成本
低廉外， 更重要的是能使其克服特定频点的噪声干扰，使它具有很强的抗干扰能力。使
用"蓝牙"技术的无线设备最高可以有异步的721Kbps(非对称数据)和432Kbps(对称数据)
的数据传输速率，或者是3个64Kbps的声音信道。在同一个微微蜂窝小区，可以同时最多
支持8个电子设备。而且，其中任何一个都可以起到GSM蜂窝网中的基站作用，并通过它
联接到互联网上。所以"蓝牙技术的最大优势在于除了能够为与人类打交道的各种电器设
备提供附加的通信能力，更使之具有接入Internet和其它互联网的能力，这也是它的将
来的最大魅力所在！　　
　　七、现有的"蓝芽"产品
　　在不久前的德国汉诺威高科技展会上，爱立信展示了5种采用"蓝芽"技术的产品样机
，包括手机、手机适配器、耳机、PC卡等，从而使"蓝芽"的目标即全球无线连接朝着实
用化方向又迈进一大步。它同时还宣布了为其特做的"蓝芽"网址；参观者通过采用"蓝芽
"技术的手机和装有"蓝芽"卡的笔记本无线浏览了互联网，体验了没有耳机线的手机的便
利，并现场将数字相机摄得的图片，通过GSM网络用"蓝芽"手机无线传输给接收者，接收
者可以将图片下载到计算机上。爱立信还特别演示了"蓝芽信息服务"，这是一种外形类
似手表的个人数字处理器。上面存储着一些重要的个人信息，如通讯簿、日历和电子邮
件，一经接近使用者的计算机，这个装置能够自动且无线地与计算机进行同步数据更新
。目前"蓝牙"的规格以已经发表了1.0 的版本，到公元2000年时就会有相应的产品出现
在市面上供消费者购买。第一批应用"蓝牙"技术装备的产品，包括电话机和便携式计算
机等。预估到公元2002年时，全世界至少一亿台以上的移动电话、计算机与可携式外围
产品，以"蓝芽"为标准功能；到了2005年，更会有6.7亿部采用"蓝芽"无线技术的设备被
消费者使用。大家都期盼在未来的新通讯时代里先拔头筹，跟上时代的脉动。
　　八、"蓝芽"的将来发展
　　 "蓝芽"技术在资信业取得可喜的成绩后，近期还进军家庭视听设备，手机商爱立信
、诺其亚、外还和家电商，荷兰的飞利浦、日本的索尼、东芝5家公司开始制定运用"蓝
芽"来传输高音质音频数据以及动画数据的标准。该标准是为微机、电话手机、 MP3随身
听、扬声器等设备之间的数据交换而设定的。标准制定小组的名称为"Bluetooth Audio
/Visual Working Group"。1999年第4季度中期提出标准所需满足的要求，并将在2000年
第2季度决定标准的正式版本。该标准制定后，将增添其作为Bluetooth Version1.0标准
的新内容（AV profile）。该标准将在物理层使用"蓝芽"，规定在进行传输MP3数据或 
MPEG4数据时的确保频带以及防止违法复制等约定。在 Bluetooth的软件堆栈（L2CAP）
上添加堆栈，以确保为"isochronous"数据的传输，确保信息的安全，以及编译码的顺利
进行。 在从去年开始的开发人员工作会议上，飞利浦的该项目负责人使用Bluetooth进
行了MP3数据传送表演。表演将收藏有MP3数据的笔记本电脑和扬声器通过Bluetooth连接
。笔记本电脑上使用了Bluetooth专用PCMCIA卡，扬声器里则配置了功放和Bluetooth规
格的收发模块。而索尼公司则正开发对应"Bluetooth"标准的"记忆棒"-- "infostick"。
"infostick"的内部封装有对应"Bluetooth"所规定频带的LSI、RF用LSI以及内存芯片等
等，预计该产品将在近期进行销售。 此新产品主要的用途为手机，特别是当手机被作为
下载各种情报的终端时，infostick将作为一种有效手段，使得手机可向其它的便携式终
端（例如随身听、数码式相机等）转送数据。但是由于"Bluetooth"规格所能够传送的距
离仅有10米，所以数据的转送实际上是靠交换"记忆棒"来实现的。 而更可喜的是"蓝芽
"的通信距离（现在最大10m）有望扩大10倍。美国的通信系统开发风险企业Widcomm公司
开发出了一种新技术。使装备了Bluetooth的设备之间其通信距离可达到100m。Bluetoo
th可用于手机或其它移动通信设备、电脑、家电、音视频产品等许多领域，但是由于其
可通信距离只有10m，从而限制了可使用的范围，这次Widcomm公司开发的技术冲破了这
一障碍：在直径10m以内由多台设备所形成的网络可以和距离100m的其它设备相连接，并
以此类推，实现远距离通信。

　　九、小结：
　　"蓝牙"技术把各种便携式计算机与蜂窝移动电话用无线电链路链接起来，使计算机
与通信更加密切结合起来，因此计算机行业、移动通信行业都对"蓝牙"技术很重视，认
为将对未来的无线移动数据通信业务有巨大的促进作用，预计在最近几年内无线数据通
信业务将迅速增长。所以"蓝牙"技术被认为是无线数据通信最为重大的进展，可推测它
将在短期内在上述几大领域上快速的发芽。（人民网）人民网

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