蓝牙技术

蓝牙技术

一、蓝牙技术

　　1、蓝牙技术简介

　　随着计算机网络和移动电话技术的迅猛发展，人们越来越意识到发展微小范围内的无线数据与语音通信的迫切性。于是在1998年，爱立信、IBM、Intel、诺基亚和东芝等公司联

合推出了一项最新的无线网络技术，这就是蓝牙(Bluetooth)技术。随后这五家公司组建了一个特殊兴趣组织(SIG)来负责此项技术的开发。1999年7月份蓝牙SIG推出了蓝牙协议的1.0版，从而将其推向应用阶段。如今，SIG已经拥有9大企业成员，近100个辅助商和2000多名参与者。

　　蓝牙技术解决了小型移动设备间的无线互连问题。它的硬件市场非常广阔，涵盖了局域网络中的各类数据和语音设备(如计算机、移动电话、小型个人数字助理(PDA等)。该技术有别于另一种无线局域网(WLAN)技术之处在于，WLAN是通过一个公用的主干可以有效地连接庞大的人群，蓝牙技术是面向的却是移动设备间的小范围连接，因而本质上说它是一种代替电缆的技术。

　　蓝牙技术力图吸取通用电缆在成本、安全和承载能力等方面的种种优势。即该技术必须像电缆一样安全(支持应用层和链路层的认证和加密)，必须降到和电缆一样的成本(远期蓝牙CMOS芯片的价格是5美元)，必须可以同时连接移动用户的众多设备(形成微微网，称为piconet，且最多可有8个活动设备)，必须支持不同piconet间的互连(形成scatternet)，必须支持高速率(每个piconet的数据速率每秒将近 1兆字符)，必须支持不同的数据类型(声音和数据)，必须满足低功耗和致密性要求以便能够嵌入到小型的移动设备中。最后，该技术必须具备全球通用性以方便用户倘佯于世界的各个角落。

　　因而，可以这样定义，蓝牙(Bluetooth)是由移动通信公司与移动计算公司联合起来开发的传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准，用来设计在便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间建立起一种小型、经济、短距离的无线链路。它(B1uetooth)运行在统一频段，使用它(B1uetooth)可使无线数据传输速率达到720bPs到1Mbps。同时，蓝牙(Bluetooth)技术包含一套完整的加密和认证机制，因此具有很强的安全性。关于“蓝牙”的含义，起源于狼的牙齿，狼的牙齿参差不齐，却能紧紧地啮合在一起，蓝牙设备同样会让耳机、笔记本电脑、冰箱等毫不相关的产品紧密结合在一起，由于狼牙在月光下会发出蓝光，“蓝牙”由此得名。

　　2、蓝牙应用模型

　　蓝牙应用模型展示了蓝牙技术的实际用途。尽管蓝牙规范定义了很多应用模型(如文件传输、数据访问点、实时同步、终端耳机等)，但概括起来，可将其分为三大范畴：语音/数据访问点、外设连接和个人网络(PAN)。

　　(1)语音/数据访问点

　　语音/数据访问点是最先提出的应用模型，它的目的是通过安全的无线链路把计算设备和通信设备连接起来。比如，一台装备了蓝牙芯片的计算机连接到一个装备了蓝牙芯片的手机上以收取Internet上的E-mail，这时手机就是数据访问点。换句话说，如果口袋里放了手机，那么手里的笔记本电脑就可以上网。蓝牙规范允许装备了蓝牙芯片的任何设备只要位于数据访问点的有效范围内，就可以轻易的上网。当然这些数据访问点支持的速率比现今的调制解调器更高。

　　(2)外设连接。

　　设想键盘、鼠标和操纵杆通过无线链路工作的情形，此时蓝牙链路被嵌入到计算机内部，根本无需电缆接口，因此外设的成本会下降。另外，不少外设还可以有不同的使用环境(而只需一个统一的蓝牙接口)。例如，一个蓝牙耳机既可以享受来自计算机的多媒体播放，又可以接听电话。

　　(3)个人网络

　　个人网络重点解决特制(ad-hoc，即有意地与众不同)个人网络的建立和解除。假设两个人在机场会面并交换机密文件，这时只要建立一个两人之间的特制piconet网，他们就可以快速安全地交换笔记本电脑里的资料，而无需担心被人窃取。

　　二、蓝牙技术的应用产品

　　作为“电缆替代”技术提出的蓝牙技术发展到今天已经演化成了一种服务于个人信息网络的技术。它将内嵌蓝牙芯片的设备互连起来，提供话音和数据接入服务，实现信息的自动交换和处理。蓝牙技术主要针对三大类的应用：话音/数据接入、外围设备互连和个人局域网。话音/数据的接入是将一台计算机通过安全的无线链路连接到通话设备，完成与广域通信网络的互联。外围设备互连是指将各种设备通过蓝牙链路连接到主机。个人局域网的主要应用则是个人网络和信息的共享和交换。从市场的角度看，蓝牙技术可制造出点对点连接、点对多点连接的市场应用产品及个人局域网等网络产品。

　　1。点对点连接的市场应用产品

　　目前，这类产品应用比较广。第一代采用蓝牙技术的产品主要集中在话音通信方面，如爱立信公司首先推出的移动电话使用的无线耳麦，这种耳麦使得移动电话在环境噪声很大的情况下仍可自由地通话。爱立信的T28、R320、R310和A2618等手机都可以通过蓝牙电话适配器与蓝牙耳麦实现通话。近日，爱立信获得美国《工业周刊》颁发的2000年度卓越技术奖以表彰其在推广蓝牙技术方面的突出贡献。第二代产品预期是带有嵌入式蓝牙技术模块的数据通信产品，它们能够在单个设备之间，如膝上计算机与PDA间传送数据或文件。蓝牙移动电话适配器可与任意一部手机连接并使手机与其它蓝牙设备通信。为此，可将蓝牙PC卡插入笔记本中的PCMCIA槽，与红外连接不同的是，笔记本和手机之间不用直视连接。笔记本与所有可以联系的蓝牙手机连接，这样，就能接入因特网或发送电子邮件。

　　蓝牙技术还为制造商和用户描绘了崭新的前景。今后在任何情况下，都能将使用蓝牙技术的对讲电话设备用于汽车。模块式的终端设备也将被制造出来，因此，可为视频信号传输设计能显示图像的大型显示器，移动电话与显示器进行无线连接，甚至用高速电路接收交换数据的视频信号，蓝牙设备也可向单个显示器发送信息，最大有效数据速率可达700kbit/s。手表大小的掌上电脑是蓝牙信息产品的流行样式。爱立信公司的微型管理器是终端与显示器的连接点，可以接收电子邮件，选择预先制作的回答信息并发送出去，发出的回答信息立即传到工作范围内的笔记本PC或掌上型电脑。无线操作的便携硬盘是蓝牙技术应用的另一种市场产品。电脑用户在主机和硬盘间可进行无线操作，离开时将硬盘带走，防止他人非法操作。目前许多厂商都已开发了数款面向企业和普通消费者的蓝牙技术通信产品，其中有一款叫做Netdrive的便携式硬盘，它可利用蓝牙技术无线接收数据，加以存储(总容量可达200兆)。Sphinx电子公司生产了一种用蓝牙技术改进的打印机，它由类似PC卡大小的无线电收发信机、一个RS-232模块和一个中心接口组成。TDK公司于2000年2月底在汉诺威博览会上推出了无线PC卡并演示了其传输视频图像的性能。

　　2。点对多点连接的市场产品

　　点对多点连接可实现小网络，最小网络叫做微微网，它由工作于自己信道的两个或多个设备单元组成，微微网中的主设备调节在信道上进行的联系。按规定，由建立微微网的单元承担主单元作用，所有其他参加者作为从单元，参加者可以实现交换作用。在这方面，如由ELSA公司推出的微型链路ISDN蓝牙产品可作为外部ISDN调制解调器，微型链路USB蓝牙产品用作PC的适配器，微型链路MC蓝牙产品用作笔记本的PC卡。最初这些设备只限于两个设备之间连接。在今后的版本中，ELSA公司要扩展调制解调器和适配器的功能，设计用于点对多点的连接，然后可实现蓝牙标准中规定的小型网络。点对多点连接的应用还适用于公共建筑、地铁站或飞机场的热点服务，如商务旅行者在飞机场用短距离无线电通信实现公共因特网的访问。ELSA公司的方案可实现将移动无线通信基站扩展为家庭服务站。

　　3。个人局域网

　　蓝牙技术的另一个实力体现在构成特制网络，在一个网络中可连接8个设备。个人局域网由便携式电脑、手机、打印机等组成，可形成点对点、点对多点连接。移动电话作为信息网关，使各种便携式设备之间交换内容，采用通用移动接口、开放的技术平台及标准。通过使用跳频方式、短数据包和前向纠错(FFC)保证各台站之间稳定、可靠的传输。

　　4。手机应用新领域

　　蓝牙技术在手机应用市场领域的前景几乎是无限的。例如蓝牙技术可以实现入口控制。诺基亚公司将蓝牙技术组合在门中，以便用手机开门，接收入可在检票口或禁止通行处记录下芯片的识别情况并认出电话所有者，认为有理由为其开门。凭借其成本低，还可以为入口控制制造单独的发射机。Sphinx电子公司演示了百货公司入口控制系统的版本。智能标价装置将入口处的商品价格传给探测器，探测器又将总额无线发送到顾客的手机上，金额被证实后用无线进行转帐。在巴黎 99’ 博览会上，Sonera公司展出了用手机和蓝牙技术操作的饮料自动装置，Sonera平台不仅控制自动装置，同时还用无线计算价格。

　　三、蓝牙技术市场前景展望

　　据预测，到2004年，在所有重要的电子产品中，60%将是便携式的，而蓝牙技术恰恰是为这些设备之间提供无线连接的主要技术。未来的信息家电将是以因特网和家庭网络为基础，能以无线连接实现双向传输，显然蓝牙技术是符合家电需求的优选技术。据美国ABI市场调查公司预测，采用蓝牙无线电技术的通信应用设备将从2002年的5600万部迅速增长到2005年的14亿部。随着设备的增加，届时蓝牙芯片的销售额可达53亿美元。蓝牙技术不仅在手机、照相机及PC应用中显示出巨大的增长，而且汽车也将装备蓝牙技术设备。如爱立信与MannesmannVDO公司发展联盟，以便开发基于蓝牙技术的汽车报警器。爱立信公司估计，2003年将有1000万辆汽车装备这种设备，报警器还可安装在移动电话中，为用户报警。蓝牙技术的应用还将用于从PC到工业应用无线设备的嵌入式收发信机。2002年，使用蓝牙的手机占全部蓝牙设备的65%，2005年便下降到47%。在此期间，蓝牙技术将快速渗入PC、消费类电子产品等其他领域。

　　Frost & Sallivan公司研究，欧洲蓝牙技术芯片市场前景看好，2000年欧洲的销售额已达3670万美元，到2006年将约达7亿美元，见表1。

　　表1 欧洲蓝牙芯片销售情况 (百万美元)

　　年份 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

　　销售额 0 36.7 90.9 200.4 317 427.1 560.8 699.2

　　蓝牙技术在我国也有广阔的市场前景。国内专家预言，就当前信息技术产品的普及情况看，蓝牙技术更适合在中国发展。目前中国约有2亿个家庭，近1.5亿台电视，约2000万台电脑，固定电话用户已超过2亿。上网用户超过2000万，专线上网和拨号上网的计算机800多万台。从这些数据可以预测出中国的个人网络终端市场是巨大的，因此，蓝牙技术在中国将有非常广阔的市场前景。

　　四、相关上市公司分析

　　据了解，家电业巨头海尔公司新成立的研究中心，已将蓝牙产品的开发放在重要位置。清华大学成立了集成电路设计中心，而蓝牙产品的研究成为重中之重；北京邮电大学、中国科技大学、东南大学已在紧密跟踪蓝牙技术、储备研究人才、积累开发经验。今年三月，第一届中国蓝牙技术国际交流会在广州开幕。国家科技部、信息产业部均派员到场，爱立信、诺基亚等跨国公司作了主题演讲，国内外企业界300多人参加了会议。在这次为期两天的交流会上，诺基亚及国内的蓝牙技术开发公司展示了相关蓝牙产品。发展“蓝牙”不仅是发展一项技术，更重要的是发展一个全新的产业。目前，广州的白云区已规划出300多亩土地用于建设中国第一个蓝牙技术园区的蓝牙测试和鉴定中心。据业界消息，第一批蓝牙产品有望首先在广州市场亮相。

　　(600839)四川长虹 据悉，长虹公司投入巨资，应用蓝牙技术，在长虹技术中心中外联合实验室成功研制出长虹AV无线通和长虹无线“保姆”，集电视技术、无线发射与接收技术于一身，是现有电视产品的延伸。

　　(600133)东湖高新 公司控股的武汉力兴电源股份有限公司日前推出拥有自主知识产权的LIR功率型系列扣式锂离子电池。据称是目前世界上仅有的可大电流充放电的微型电池，主要针对的市场为采用“蓝牙”技术的产品。有关专家指出，这种电池虽然体积小、重量轻，但完全可以满足那些小型移动设备如无线鼠标、无线耳机、无线麦克风等的供电，是与“蓝牙”技术相适应的新式电源，很有希望做成一个大产业。

　　(0021)深科技 公司成为Lonwork技术独立开发商，该技术有采用了蓝牙技术的点对点的智能收发模块，深科技将采用该技术开发适用于家庭智能控制的收发模块和网络终端产品，该产品有着广泛的市场前景。

　　(0034)深信泰丰 公司在重组后积极储备蓝牙技术，将基于蓝牙技术开发一些个人数字无线通讯产品。

　　(0066)长城电脑 北京邮电大学电信工程学院与长城计算机软件与系统公司合作申请的国家863计划项目“基于蓝牙技术的移动计算设备”已得到国家科技部的批准。