藍牙簡介
所謂藍牙(Bluetooth)技術,實際上是一種短距離
無線通信技術。
說得通俗一點,就是藍牙技術使得現代一些輕易攜帶的移動通信設備和電腦設備,不必藉助電纜就能聯網,並且能夠實現無線上網際網路,其實際套用範圍還可以拓展到各種家電產品、
消費電子產品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網路。
“藍牙”這名稱來自10世紀的
丹麥國王
哈拉爾德(Harald Gormsson)的外號。出身海盜家庭的哈拉爾德統一了北歐四分五裂的國家,成為
維京王國的國王。由於他喜歡吃
藍莓,牙齒常常被染成藍色,而獲得“藍牙”的綽號,當時藍莓因為顏色怪異的緣故被認為是不適合食用的東西,因此這位愛嘗新的國王也成為
創新與勇於嘗試的象徵。1998年,愛立信公司希望
無線通信技術能統一標準而取名“藍牙”。
形成背景
藍牙技術始於愛立信公司的1994方案,它是研究在行動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連線的方法。發明者希望為
設備間的通訊創造一組統一規則(標準化協定),以解決用戶間互不兼容的移動電子設備。1997年前愛立信公司此概念接觸了移動設備製造商,討論其項目合作發展,結果獲得支持。1998年項目正式啟動。
1998年5月,愛立信、諾基亞、東芝、
IBM和英特爾公司等五家著名廠商, 在聯合開展短程
無線通信技術的標準化活動時提出了藍牙技術,其宗旨是提供一種短距離、低成本的無線傳輸套用技術。這五家廠商還成立了藍牙特別興趣組,以使藍牙技術能夠成為未來的
無線通信標準。晶片霸主Intel公司負責
半導體晶片和傳輸軟體的開發,愛立信負責
無線射頻和行動電話軟體的開發,
IBM和東芝負責筆記本電腦接口規格的開發。
1999年下半年,著名的業界巨頭微軟、摩托羅拉、三康、
朗訊與藍牙特別小組的五家公司共同發起成立了藍牙技術推廣組織,從而在全球範圍內掀起了一股“藍牙”熱潮。全球業界即將開發一大批藍牙技術的套用產品,使藍牙技術呈現出極其廣闊的市場前景,並預示著21世紀初將迎來波瀾壯闊的全球無線通信浪潮。
版本
版本 | 規範發布日期 | 增強功能 |
0.7 | 1998年10月19日 | |
0.8 | 1999年1月21日 | |
0.9 | 1999年4月30日 | OBEX與IrDA的互通性 |
1.0 Draft | 1999年7月5日 | SDP、TCS |
1.0 A | 1999年7月26日 | / |
1.0 B | 2000年10月1日 | WAP套用上更具互通性 |
1.1 | 2001年2月22日 | IEEE 802.15.1 |
1.2 | 2003年11月5日 | 列入IEEE 802.15.1a |
2.0 | 2004年11月9日 | EDR傳輸率提升至2-3Mbps |
2.1 | 2007年7月26日 | 簡易安全配對、暫停與繼續加密、Sniff 省電 |
藍牙協定堆疊
藍牙協定堆疊依照其功能可分四層:
核心協定層(HCI、
LMP、
L2CAP、SDP) 線纜替換協定層(
RFCOMM) 電話控制協定層(TCS-BIN) 選用協定層(PPP、
TCP、IP、
UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE) 現今市面上販售的商品,大多是1.2或2.0版本的制式,是一個使用低耗電量的無線電設備,利用一顆低價晶片,完成短距離(1至100米)的訊號發射與接收。
發展動態
藍牙用於在不同的設備之間進行無線連線,例如連線計算機和
外圍設備,如:
印表機、鍵盤等,又或讓
個人數碼助理(PDA)與其它附近的PDA或計算機進行通信。目前市面上具備藍牙技術的手機選擇非常豐富,可以連線到計算機、PDA甚至連線到免提聽筒。
事實上,根據已訂立的標準,藍牙可以支持功能更強的長距離通訊,用以構成
無線區域網路。每個Bluetooth設備可同時維護7個連線。可以將每個設備配置為不斷向附近的設備聲明其存在以便建立連線。另外也可以對二個設備之間的連線進行密碼保護,以防止被其他設備接收。
藍牙的標準是
IEEE 802.15.1,藍牙協定工作在無需許可的ISM(Industrial Scientific Medical)頻段的2.45GHz。最高速度可達723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.45GHz的其它協定, 藍牙協定將該頻段劃分成79頻道,(頻寬為1MHZ)每秒的頻道轉換可達1600次。拿藍牙與
WiFi相比是不適當的,因為WiFi是一個更加快速的協定,覆蓋範圍更大。雖然兩者使用相同的頻率範圍,但是WiFi需要更加昂貴的硬體。藍牙設計被用來在不同的設備之間創建無線連線,而WiFi是個
無線區域網路協定。兩者的目的是不同的。
缺點
早期
早期的1.0和1.0B版本存在多個問題,多家廠商指出他們的產品互不兼容。同時,在兩個設備“
握手”(handshaking)的過程中,
藍牙硬體的地址(
BD_ADDR)會被傳送出去,在協定的層面上不能做到匿名,造成泄漏數據的危險,令一些用戶怯步。
干擾
Bluetooth在2.4GHz的電波干擾問題一直為大家所詬病,特別和
無線區域網路間的互相干擾問題。有干擾發生時,就以重新傳送封包的方法來解決干擾。