弱电安防--Bluetooth蓝牙-物联网通信组网技术.docVIP

Bluetooth蓝牙-物联网通信组网技术 蓝牙技术（Bluetooth）是由东芝、IBM、Intel、爱立信和诺基亚于1998年5月共同提出的一种近距离无线数字通信的技术标准。一种无线通讯技术标准，用来让固定与移动设备，在短距离间交换资料，以形成个人局域网（PAN）。其使用短波特高频（UHF）无线电波，经由2.4至2.485GHz的ISM频段来进行通信。1994年由电信商爱立信（Ericsson）发展出这个技术。它最初的设计，是希望创建一个RS-232数据线的无线通信替代版本。它能够链接多个设备，克服同步的问题。 Bluetooth技术是低功率短距离无线连接技术，能穿透墙壁等障碍，通过统一的无线链路，在各种数字设备之间实现安全、灵活、低成本、小功率的话音和数据通信。其目标是实现最高数据传输速度lMb/s（有效传输速度为721kb/s）、最大传输距离为10m,采用2.4GHz的ISM(IndustrialScientificandMedical,工业、科学、医学)免费频带不必申请即可使用，在此频段上设立79个带宽为1MHz的信道，每秒频率切换1600次、扩频技术来实现电波的收发。 Bluetooth技术是一种短距离无线通信的技术规范，具有Bluetooth体积小、功率低优势，其被广泛应用到各种数字设备中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。Bluetooth技术的特点如下： (1)全球范围适用。Bluetooth工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.4?2.4835GHz,是免费频段，使用该频段无须向政府职能部门申请许可证。 (2)可同时传输语音和数据。Bluetooth采用电路交换和分组交换技术，支持一路数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。每个语音信道数据速率为64kb/s,语音信号编码采用脉冲编码调制PCM或连续可变斜率增量调制(CVSD)方法。当采用非对称信道传输数据时，速率最高为721kb/s,反向为57.6kb/s；当采用对称信道传输数据时，速率最高为342.6kb/s。Bluetooth有两种链路类型：同步定向连接(SCO)链路和异步无连接(ACL)链路。 (3)可以建立临时对等连接。根据Bluetooth设备在网络中的角色，分为主设备和从设备。主设备是组网连接主动发起请求的Bluetooth设备，几个Bluetooth设备连接成一个皮网(piconet,微微网)时，其中只有一个主设备，其余的都为从设备。皮网是Bluetooth最基本的一种网络形式，最简单的皮网是一个主设备和一个从设备组成的点对点通信连接。 (4)具有很好的抗干扰能力。在ISM频段工作的无线电设备有很多，如无线局域网(WLAN)、家用微波炉等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰,Bluetooth采用了跳频方式来扩展频谱。将2.402?2.48GHz频段可以分成79个频点，相邻频点间隔为1MHz,Bluetooth设备在某个频点发送数据之后，再跳到另一个频点发送，而频点的排序是伪随机的，每秒频率可以改变1600次，每个频率持续约625/is。 (5)体积小，便于集成。个人移动设备的小体积决定了嵌入其内部的Bluetooth模块体积更小。 (6)低功耗。Bluetooth设备在通信连接(ConneCTIon)状态下有四种工作模式，分别是呼吸模式(Sniff)、激活模式(Active).保持模式(Hold)、休眠模式(Park)o激活模式是正常的工作状态，另外三种是为了节能所规定的低功耗模式。 (7)开放的接口标准。SIG为了让Bluetooth技术的使用广开来，将Bluetooth的技术标准全部公开，全世界范围内任何单位、个人都可以进行Bluetooth产品的开发，只要能通过SIG的Bluetooth产品兼容性测试，就可以广市场。 (8)成本低。随着市场需求的不断扩大，各个供应商纷纷出自己的Bluetooth芯片和模块，致使Bluetooth产品的价格飞速下降。 Bluetooth技术规定每一对设备之间必须一个为主设备，另一个为从设备，才能进行通信，通信时，必须由主设备进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一个Bluetooth主端设备，可同时与7个Bluetooth从端设备进行通信。一个具备Bluetooth通信功能的设备，可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其他主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其他设备发起呼叫。一个Bluetooth设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的Bluetooth地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。 Bluetooth主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的Bluetooth设备。主端设备