藍(lán)牙技術(shù)在無(wú)線通訊中的優(yōu)勢(shì)

王 斌

[關(guān)鍵詞]藍(lán)牙技術(shù);無(wú)線通訊;優(yōu)勢(shì);紅外技術(shù)

所謂藍(lán)牙技術(shù),是一種低功率短距離的無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的代稱,其實(shí)質(zhì)是要建立通用的無(wú)線空中接口及其控制軟件的公開標(biāo)準(zhǔn),使通信和計(jì)算機(jī)進(jìn)一步結(jié)合,使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備可以在沒(méi)有電線或電纜相互連接的情況下,能在近距離范圍內(nèi)具有互用、互操作的性能。一般來(lái)說(shuō),它的連接范圍為l0厘米到l0米之間;如果增加傳輸功率的話,其連接范圍可以擴(kuò)展到l00米。

藍(lán)牙技術(shù)與紅外技術(shù)的比較,紅外(Infrared Red)通信技術(shù)是由紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)推出的短距離通信標(biāo)準(zhǔn)。它通過(guò)波長(zhǎng)為850納米的紅外光傳輸數(shù)據(jù),常用的通信距離為1m～3m,傳輸速率較高,最高可達(dá)16Mbps。使用紅外技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多,但同時(shí)紅外線技術(shù)也具有一定的局限性,比如它僅適用于兩臺(tái)設(shè)備之間一對(duì)一的連接、發(fā)射角度不能達(dá)到全方位有效,要求有一定的指向性和不可遮蔽性,并受傳輸媒質(zhì)本身的限制,更重要的一點(diǎn)是紅外線技術(shù)目前在全球范圍內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。相比之下,藍(lán)牙技術(shù)卻能實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備與多臺(tái)設(shè)備的相互連接,在多臺(tái)設(shè)備之間存在障礙情況下同樣可以進(jìn)行無(wú)線通信。藍(lán)牙工作在2.4GHz全球自由頻段內(nèi)、可以保證所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自由連通,在全球范圍內(nèi)所有藍(lán)牙設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。

藍(lán)牙技術(shù)與其他2.4GHz標(biāo)準(zhǔn)的比較,目前工作在2.4GHz頻段上,與藍(lán)牙構(gòu)成主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的無(wú)線技術(shù)有HomeRF和IEEE802.11b兩種。HomeRF是建立在共享無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議(SWAP)之上的,它在2.4GHz頻帶擴(kuò)展頻譜上以50跳每秒的速率跳頻,最大功率為100mW,有效范圍約為50m,傳輸速率為1Mbps或2Mbps;該協(xié)議同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音通信,最多支持6個(gè)全雙工的語(yǔ)音信道。HomeRF從設(shè)計(jì)一開始就是為了滿足消費(fèi)者在家庭網(wǎng)絡(luò)上的需求,除了提供良好的服務(wù)質(zhì)量外,簡(jiǎn)單、保密、易用是它很顯著的特點(diǎn)。在家庭網(wǎng)絡(luò)上,HomeRF產(chǎn)品是消費(fèi)者適合的選擇。IEEE802.11b最初是以支持在大工作區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游為目的而開發(fā)的。它支持10個(gè)到100個(gè)接入點(diǎn),傳輸距離最高可達(dá)300m,具有很好的可靠性,傳輸速率最高可達(dá)11Mbps。802.11b的傳輸速率和安全性比藍(lán)牙要高許多,在局域網(wǎng)的無(wú)線接入應(yīng)用方面具有一定的優(yōu)勢(shì),但它對(duì)語(yǔ)音支持十分有限,只支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸,它的最主要的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),在體積、功耗和成本上也無(wú)法與藍(lán)牙相比。

與上面兩種技術(shù)相比,藍(lán)牙技術(shù)中的跳頻更快,因而更加穩(wěn)定,同時(shí)它還具有低功耗、低代價(jià)和比較靈活等特點(diǎn)?？偟貋?lái)講,這些技術(shù)都是根據(jù)不同的使用場(chǎng)合以及不同的用戶需求而制定的,因此造成了它們各有自己的市場(chǎng)。其中,IEEE802.11b比較適合于辦公室中的企業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),HomeRF可應(yīng)用于家庭中的移動(dòng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備與主機(jī)之間的通信,紅外技術(shù)應(yīng)用于傳輸速率高、使用次數(shù)少、移動(dòng)范圍不太大的場(chǎng)合,而藍(lán)牙技術(shù)則可以應(yīng)用于任何可以用無(wú)線方式替代線纜的場(chǎng)合。

作為一種新的無(wú)線通訊技術(shù),與其他的類似技術(shù)相比較,藍(lán)牙技術(shù)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,考慮了諸多因素,具有以下的主要優(yōu)點(diǎn):

1.工作頻率及抗干擾性。藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線局域網(wǎng)的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)為基礎(chǔ),工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段,該頻段用戶不必經(jīng)過(guò)允許,在世界范圍內(nèi)都可以自由使用,這就消除了“國(guó)界”的障礙。但因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中就可能會(huì)遇到不可預(yù)測(cè)的干擾源,為了避免干擾,藍(lán)牙技術(shù)特別設(shè)計(jì)了小數(shù)據(jù)分組和快速確認(rèn)跳頻方案,以確保鏈路穩(wěn)定。

2.使用方便。藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范中采用了一種“Plug and Play”的概念,它有點(diǎn)類似于“即插即用”。用戶不必再需要學(xué)習(xí)如何安裝和設(shè)置,凡是嵌入藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備一旦搜尋到另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備,馬上就可以建立聯(lián)系,利用相關(guān)的控制軟件,即可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

3.支持語(yǔ)音。藍(lán)牙主要用于個(gè)人網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)或者辦公室網(wǎng)絡(luò),對(duì)語(yǔ)音的支持成為它必不可少的特性之一。

4.無(wú)須基站。藍(lán)牙系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以藍(lán)牙模塊為節(jié)點(diǎn),無(wú)須建立基站,就可以進(jìn)行無(wú)線連接。藍(lán)牙采用了一種極為經(jīng)濟(jì)的形式解決了無(wú)線通信中“最后10米”的問(wèn)題,不需增加任何基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用,同時(shí)不對(duì)現(xiàn)有的固定通信網(wǎng)產(chǎn)生任何壓力。

5.尺寸小、功耗低。藍(lán)牙所有的技術(shù)和軟件都集成于9mm×9mm的微芯片內(nèi),從而可以集成到各種設(shè)備中。藍(lán)牙工作或待機(jī)時(shí)所消耗的電流大約只相當(dāng)于手機(jī)的3%～5%,工作電壓也很低(3～5V)。另外,藍(lán)牙具有四種功耗模式,能夠在通信量減少或者通信結(jié)束時(shí)轉(zhuǎn)入到低功耗模式。

6.多路多方向鏈接。目前,相距很近的便攜式器件之間的鏈接一般是用紅外線進(jìn)行的,使用起來(lái)仍有許多不便和限制。藍(lán)牙無(wú)線收發(fā)器的鏈接距離一般可達(dá)10米,不限制在直線范圍內(nèi),并且能夠穿透一般的障礙物,即便設(shè)備不在同一房間內(nèi)也能夠相互鏈接。藍(lán)牙設(shè)備能自動(dòng)尋找它周圍的藍(lán)牙設(shè)備,一旦找到就會(huì)自動(dòng)建立連接,一個(gè)藍(lán)牙系統(tǒng)可同時(shí)連接多達(dá)7個(gè)設(shè)備,構(gòu)成一個(gè)微微網(wǎng)。相鄰的微微網(wǎng)之間可以通過(guò)一個(gè)同時(shí)跨兩個(gè)微微網(wǎng)的設(shè)備相連,使這種無(wú)線連接的范圍得以延伸。這就可以把用戶身邊的設(shè)備都連接起來(lái),形成一個(gè)“個(gè)人領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)”。

7.保密性。藍(lán)牙傳輸具有全方位特性?因此它就有可能被任意方向的設(shè)備竊聽或破壞,所以藍(lán)牙的防竊聽能力就顯得格外重要。為此,藍(lán)牙在其基帶協(xié)議中加入了鑒權(quán)和加密措施。另外,藍(lán)牙采用的跳頻技術(shù)本身也具有一定的保密性。

藍(lán)牙技術(shù),實(shí)際上是一種短距離無(wú)線電技術(shù),利用“藍(lán)牙技術(shù)”能夠有效地簡(jiǎn)化掌上電腦、筆記本電腦和移動(dòng)電話手機(jī)等移動(dòng)通信終端設(shè)備,并且能夠成功地簡(jiǎn)化以上這些設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信,從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效,為無(wú)線通信拓寬道路。其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。

藍(lán)牙技術(shù)采用全球統(tǒng)—的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),很好地解決了產(chǎn)品兼容問(wèn)題,而且藍(lán)牙技術(shù)的復(fù)雜程度相對(duì)較低,更重要的是,由于它采取的免費(fèi)策略,完全開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將能促使藍(lán)牙市場(chǎng)化盡快應(yīng)用。因此,藍(lán)牙技術(shù)在將來(lái)將具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

(編輯/丹桔)