无线通讯 - 蓝牙


蓝牙无线技术是一种短距离通信技术,旨在取代连接便携式设备的电缆并保持高水平的安全性。蓝牙技术基于Ad-hoc 技术,也称为Ad-hoc Pico 网,它是一种覆盖范围非常有限的局域网。

蓝牙的历史

WLAN 技术使设备能够通过无线运营商提供商连接到基于基础设施的服务。个人设备需要在没有已建立的基础设施的情况下相互进行无线通信,这导致了个人局域网 (PAN)的出现。

  • 爱立信 1994 年的蓝牙项目定义了 PAN 标准,以支持使用低功耗和低成本无线电接口的移动电话之间的通信。

  • 1988 年 5 月,IBM、英特尔、诺基亚和东芝等公司加入爱立信,成立了蓝牙特别兴趣小组 (SIG),其目标是为 PAN 开发事实上的标准。

  • IEEE 已批准基于蓝牙的无线个人区域网络 (WPAN) 标准,名为 IEEE 802.15.1。IEEE 标准涵盖 MAC 和物理层应用。

蓝牙规范详细介绍了整个协议栈。蓝牙采用射频 (RF) 进行通信。它利用频率调制来产生ISM频段的无线电波。

蓝牙

蓝牙的使用因其特殊功能而广泛增加。

  • 蓝牙为各种设备之间的连接和通信提供了统一的结构。

  • 蓝牙技术已获得全球认可,世界上几乎任何地方的任何支持蓝牙的设备都可以与支持蓝牙的设备连接。

  • 蓝牙技术的低功耗和长达十米的覆盖范围为多种使用模式铺平了道路。

  • 蓝牙通过建立笔记本电脑的临时网络来提供交互式会议。

  • 蓝牙使用模式包括无绳电脑、对讲机、无绳电话和移动电话。

微微网和分散网

支持蓝牙的电子设备通过称为“微微网”的短距离设备进行无线连接和通信。蓝牙设备存在于小型临时配置中,能够充当主设备或从设备,该规范允许主设备从设备切换角色的机制。一主一从的点对点配置是最简单的配置。

当两个以上的蓝牙设备相互通信时,这称为PICONET。一个微微网最多可以包含七个从站,这些从站聚集在一个主站周围。初始化建立微微网的设备成为设备。

主设备负责通过将网络划分为网络成员之间的一系列时隙来进行传输控制,作为时分复用方案的一部分,如下所示。

微微网

微微网的特点如下:

  • 在微微网内,各种设备的时序和各个设备的跳频序列由主设备的时钟和唯一的48 位地址确定。

  • 每个设备最多可以与单个微微网中的七个其他设备同时通信。

  • 每个设备可以同时与多个微微网通信。

  • 当支持蓝牙的设备进入和离开微微网时,微微网是动态且自动建立的。

  • 从机之间没有直接连接,所有连接本质上都是主站到从站或从站到主站。

  • 一旦主站轮询从站,就允许从站进行传输。

  • 在来自主设备的轮询数据包之后,传输立即在从设备到主设备的时隙中开始。

  • 设备可以是两个或多个微微网的成员,通过调整由第二微微网的主设备指示的传输机制定时和跳频序列,从一个微微网跳到另一个微微网。

  • 它可以是一个微微网中的从属设备,而在另一个微微网中是主控设备。然而,它不能成为多个微微网中的主设备。

  • 驻留在相邻微微网中的设备提供了支持内部微微网连接的桥梁,允许链接的微微网的集合形成称为分散网的物理可扩展的通信基础设施。

光谱

蓝牙技术在 2.4 至 2.485 GHZ 的免许可工业、科学和医疗 (ISM) 频段运行,使用标称速率为 1600 跳/秒的扩频跳频、全双工信号。2.4 GHZ ISM 频段在大多数国家/地区均可用且未经许可。

范围

蓝牙工作范围取决于设备 3 类无线电的范围可达 1 米或 3 英尺 2 类无线电最常见于移动设备,范围为 10 米或 30 英尺 1 类无线电主要用于工业用例范围为 100 米或 300 英尺。

数据速率

蓝牙支持 1.2 版本的 1Mbps 数据速率和 2.0 版本的 3Mbps 数据速率以及错误数据速率。