【文章內(nèi)容簡介】 的支持者很多，從最初只有五家企業(yè)發(fā)起的藍(lán)牙特別興 趣小組（ SIG）發(fā)展到現(xiàn)在已擁有了近 3000個企業(yè)成員。根據(jù)計劃，藍(lán)牙從實驗室進(jìn)入市場經(jīng)過三個階段： 第一階段 ： 藍(lán)牙產(chǎn)品作為附件應(yīng)用于移動性較大的高端產(chǎn)品中。如移動電話 6 耳機(jī)、筆記本電腦插卡或 PC 卡等，或應(yīng)用于特殊要求或特殊場合，這種場合只要求性能和功能，而對價格不太敏感，這一階段的時間大約在 2020 年底到 2020 年底。 第二階段 ： 藍(lán)牙產(chǎn)品嵌入中高檔產(chǎn)品中，如 PDA、移動電話、 PC、筆記本電腦等。藍(lán)牙的價格會進(jìn)一步下降，估計其芯片價格在 10美元左右，而有關(guān)的測試和認(rèn)證工作也將初步完善。這一時間段是 2020年～ 2020年。 第三階段 ： 2020 年以后，藍(lán)牙進(jìn)入家用電器、數(shù)碼相機(jī)及其他各種電子產(chǎn)品中，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)隨處可見，藍(lán)牙應(yīng)用開始普及，藍(lán)牙產(chǎn)品的價格在 2美元～ 5美元之間，每人都可能擁有 23個藍(lán)牙產(chǎn)品。 就目前而言，藍(lán)牙產(chǎn)品的市場化正處于第三階段的起步期。 2020 年底，藍(lán)牙有超過 10億的無線用戶，其中包括 5億多使用無線互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)的用戶。第三代移動通信技術(shù)將為藍(lán)牙互聯(lián)提供更大的市場，藍(lán)牙互聯(lián)技術(shù)允許手機(jī)、便攜設(shè)備、個人電腦、筆記本電腦和第三方的接入設(shè)備互相連接在一起。安裝藍(lán)牙模塊的設(shè)備將從 2020年的不足 100萬臺 增加到 2020年的 16億臺。 圖 2 藍(lán)牙協(xié)議結(jié)構(gòu) 藍(lán)牙技術(shù)的特點 藍(lán)牙是一種短距無線通信的技術(shù)規(guī)范，它最初的目標(biāo)是取代現(xiàn)有的掌上電腦、移動電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有線電纜連接。在制定藍(lán)牙規(guī)范之初，就建立了統(tǒng)一全球的目標(biāo)，向全球公開發(fā)布，工作頻段為全球統(tǒng)一開放的 、科學(xué)和醫(yī)學(xué)（ Industrial, Scientific and Medical, ISM）頻段。從目前的應(yīng)用來看，由于藍(lán)牙體積小、功率低，其應(yīng)用已不局限于計算機(jī)外設(shè)，幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備之中，特別是那些對數(shù)據(jù)傳輸速 率要求不高的移動設(shè)備和便攜設(shè)備。藍(lán)牙技術(shù)的特點可歸納為如下幾點： 全球范圍適用 藍(lán)牙工作在 的 ISM 頻段，全球大多數(shù)國家 ISM 頻段的范圍是~，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。 同時可傳輸語音和數(shù)據(jù) 藍(lán)牙采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語音同時傳輸?shù)男诺馈Ｃ總€語音信道數(shù)據(jù)速率為 64kbit/s，語音信號編碼采用脈沖編碼調(diào)制 (PCM)或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制 (CVSD)方法。當(dāng)采用非對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時，速率 最高為 721kbit/s，反向為 ；當(dāng)采用對稱信道 7 傳輸數(shù)據(jù)時，速率最高為 。藍(lán)牙有 兩種鏈路類型：異步無連接(Asynchronous ConnectionLess ， ACL) 鏈路和同步面向連接 (Synchronous ConnectionOriented， SCO)鏈路。 可以建立臨時性的對等連接 (Adhoc Connection) 根據(jù)藍(lán)牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，可分為主設(shè)備（ Master）與從設(shè)備（ Slave）。主設(shè)備是組網(wǎng)連接主動發(fā)起連接請求的藍(lán)牙設(shè)備，幾個藍(lán)牙 設(shè)備連接成一個皮網(wǎng)（ Pico）時，其中只有一個主設(shè)備，其余的均為從設(shè)備。皮網(wǎng)是藍(lán)牙最基本的一種網(wǎng)絡(luò)形式，最簡單的皮網(wǎng)是一個主設(shè)備和一個從設(shè)備組成的點對點的通信連接。通過時分復(fù)用技術(shù)，一個藍(lán)牙設(shè)備便可以同時與幾個不同的皮網(wǎng)保持同步，具體來說，就是該設(shè)備按照一定的時間順序參與不同的皮網(wǎng)，即某一時刻參與某一皮網(wǎng)，而下一時刻參與另一個皮網(wǎng)。 具有很好的抗干擾能力 工作在 ISM頻段的無線電設(shè)備有很多種，如家用微波爐、無線局域網(wǎng)（ Wireless LocalArea Network， WLAN）和 HomeRF等 產(chǎn)品，為了很好地抵抗來自這些設(shè)備的干擾，藍(lán)牙采用了跳頻（ Frequency Hopping）方式來擴(kuò)展頻譜（ Spread Spectrum），將 ～ 79個頻點，相鄰頻點間隔 1MHz。藍(lán)牙設(shè)備在某個頻點發(fā)送數(shù)據(jù)之后，再跳到另一個頻點發(fā)送，而頻點的排列順序則是偽隨機(jī)的，每秒鐘頻率改變 1600次，每個頻率持續(xù) 625μｓ。 藍(lán)牙模塊體積很小、便于集成 由于個人移動設(shè)備的體積較小，嵌入其內(nèi)部的藍(lán)牙模塊體積就應(yīng)該更小，如愛立信公司的藍(lán)牙模塊 ROK101008的外形尺寸僅為 。 低功耗 藍(lán)牙設(shè)備在通信連接（ Connection）狀態(tài)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(tài)，另外三種模式是為了節(jié)能所規(guī)定的低功耗 模式。 開放的接口標(biāo)準(zhǔn) SIG為了推廣藍(lán)牙技術(shù)的使用，將藍(lán)牙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全部公開，全世界范圍內(nèi)的任何單位和個人都可以進(jìn)行藍(lán)牙產(chǎn)品的開發(fā)，只要最終通過 SIG 的藍(lán)牙產(chǎn)品兼容性測試，就可以推向市場。 成本低 隨著市場需求的擴(kuò)大，各個供應(yīng) 商紛紛推出自己的藍(lán)牙芯片和模塊，藍(lán)牙產(chǎn)品價格飛速下降。 圖 3 藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8 第 3章 藍(lán)牙技術(shù)的主要應(yīng)用 藍(lán)牙技術(shù) 在外圍設(shè)備的應(yīng)用 藍(lán)牙技術(shù)的主要市場將是低端無線聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，提供簡單方便的無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是業(yè)內(nèi)最初研發(fā) “藍(lán)牙 ”標(biāo)準(zhǔn)的初衷。 藍(lán)牙技術(shù)是做為一種 “電纜替代 ”的技術(shù)提出來的，發(fā)展到今天已經(jīng)演化成了一種個人信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它將內(nèi)嵌藍(lán)牙芯片的設(shè)備互聯(lián)起來，提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，實現(xiàn)信息的自動交換和處理。 藍(lán)牙主要針對三大類的應(yīng)用：話音／數(shù)據(jù)的接入、外圍設(shè)備互聯(lián)和個人局域網(wǎng)。話音／數(shù)據(jù)的接入是將 一臺計算設(shè)備通過安全的無線鏈路連接到一個通信設(shè)備，完成與廣域通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。外圍設(shè)備互聯(lián)是指將各種外設(shè)通過藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)。個人局域網(wǎng)的主要應(yīng)用是個人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享和交換。 藍(lán)牙技術(shù)已獲得了兩千余家企業(yè)的響應(yīng)，從而擁有了巨大的開發(fā)和生產(chǎn)能力。藍(lán)牙已擁有了很高的知名度，消費者對這一技術(shù)也很有興趣。 在 2020 年，愛立信公司和 ARM 公司達(dá)成協(xié)議，前者將有權(quán)使用后者生產(chǎn)的Arm 7 RISC 芯片集。作為瑞典通信領(lǐng)域巨頭，愛立信公司打算把這種芯片應(yīng)用于未來的藍(lán)牙 PAN 技術(shù)。 愛立信微電子領(lǐng)域?qū)９?Data集 成電路（ IC）領(lǐng)域的總經(jīng)理 Johan Tingsb先生指出，藍(lán)牙和面向家庭的快速網(wǎng)絡(luò)接入已經(jīng)變成他們公司的首要應(yīng)用。他說：“ARM 的處理技術(shù)將為芯片的低功率系統(tǒng)技術(shù)提供一個高效率的并且有明確標(biāo)準(zhǔn)的平臺。 ”實際上，取得 ARM 的生產(chǎn)許可證將會極大縮短下一代通信產(chǎn)品投放市場的時間。 就在愛立信和 ARM合作之前不久， Cahners InStat公司提出的一份報告預(yù)測說：隨著用戶逐漸認(rèn)識到藍(lán)牙 PAN 技術(shù)的強大功能和靈活性，藍(lán)牙將會大大普及。那份題為 “Bluetooth 2020:To Enable the Star Trek Generation”的報告預(yù)測，到 2020年全世界支持藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備數(shù)量將會超過 10億。 從芯片這邊來看，芯片價格持續(xù)下降。英國 CSR生產(chǎn)的主要藍(lán)牙芯片產(chǎn)品，目前售價約為 7 美元～ 8 美元 /顆，隨著公司陸續(xù)推出新產(chǎn)品，預(yù)計秋季時將降價至 5美元、而年底時降至 3美元左右。 芯片越來越小巧。藍(lán)牙的技術(shù)界面是專用半導(dǎo)體集成電路芯片，用于嵌入電子器件內(nèi)。而與用戶直接見面的產(chǎn)品界面則是各種時尚電子產(chǎn)品。因此，藍(lán)牙技術(shù)要嵌入到電子器件內(nèi)就要考慮藍(lán)牙的芯片尺寸，它必須具有小巧、廉價、結(jié)構(gòu)緊湊和功能強大的特點 才能放進(jìn)蜂窩電話中。向單芯片方向發(fā)展 。目前已經(jīng)有所突破，法國 Alcatel Microelectronics 等公司在ISSCC2020上發(fā)表了用于藍(lán)牙的單芯片 LSI， CSR公司也推出了嵌入電池中的單芯片藍(lán)牙 IC BlueCore01 。產(chǎn)品具有兼容性。 目前的產(chǎn)品一致性測試都已經(jīng)沒問題，但是無法互通，藍(lán)牙只有成為無線通信的“世界語”才有意義。 SIG已召集制造商開了兩次會議來測試各自藍(lán)牙產(chǎn)品基礎(chǔ)組件間的兼容情況，測試中發(fā)現(xiàn)的不兼容情況正在解決之中。與其它技術(shù)的共存。 藍(lán)牙只是 WLAN 中重要的技術(shù)，有其局限性， WLAN 網(wǎng)的實現(xiàn)需要幾種技術(shù)的結(jié)合。眾多操作系統(tǒng)支持藍(lán)牙。微軟公司于 2020年上市的 Windows操作系統(tǒng) —— Whistler也支持藍(lán)牙。以 IBM為首的眾多計算機(jī)廠商正在努力達(dá)成協(xié)議，為 PC 平臺制定藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，以解決不同設(shè)備之間的兼容性。干擾問題的解決。美國 Mobilian公司推出了兼具無線 LAN 和 Bluetooth 功能的芯片組。這個由兩個芯片構(gòu)成的芯 9 片組具備無線 LAN 的標(biāo)準(zhǔn)方式 的無線收發(fā)功能和藍(lán)牙功能。由于 和藍(lán)牙的載波頻帶都使用 ，當(dāng)同時收發(fā)這兩種規(guī)格的數(shù)據(jù)時，有可能引起數(shù)據(jù)包沖突等電波干擾，一直無法同時應(yīng)用。 Mobilian公司此次開發(fā)的芯片組中，通過采用消除電波干擾的方法，實現(xiàn)了兩種規(guī)格數(shù)據(jù)通信的同時進(jìn)行。最后支持漫游功能。藍(lán)牙技術(shù)可以在微網(wǎng)絡(luò)或擴(kuò)大網(wǎng)之間切換，但每次切換都必須斷開與當(dāng)前 PAN 的連接。為解決此問題， Commil 技術(shù)公司設(shè)計了一種系統(tǒng)，即使在藍(lán)牙模式不同入口點之間漫游，仍可以維持連續(xù)的、不中斷的數(shù)據(jù)和聲音交流。這種藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供很好的連接，其中一個連接是從一個藍(lán)牙入口點出發(fā)，在運作中保證不斷開。增加消費者 的認(rèn)知度。作為一種近距離的無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)并不是唯一的。但是與其他相應(yīng)的無線通信技術(shù)比較起來，藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢就在于它的全球統(tǒng)一的、開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)先進(jìn)與成本低廉的折衷統(tǒng)一考慮，以及世界藍(lán)牙組織 SIG知識產(chǎn)權(quán)共享的巨大誘惑力。 在藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟中國