什么是蓝牙？

1.概念

蓝牙，1998推出的一种新的无线传输方式，实际上是一种替代数据电缆的短距离无线通信技术，通过低带宽的无线电波实现点对点或点对多点连接之间的信息交换。这种网络模式也称为个人网络(PAN)，是基于由精致的蓝牙主设备/附件构建的多个微型网络或迷你网络。每个微网由8个有源设备和255个附属设备组成，多个微网连接形成一个扩展网络，方便快捷地实现各种设备之间的通信。它是实现语音和数据无线传输的开放标准，是一种低成本、短距离的无线连接技术。

2.技术特征:

蓝牙技术的特点包括:采用跳频技术抗信号衰落；采用快速跳频和短分组技术，减少同频干扰，保证传输可靠性；采用前向纠错编码技术，减少长距离传输中随机噪声的影响；使用ISM频段2.4GHz，无需申请牌照；采用调频调制方式，降低设备的复杂性。该技术传输速率设计为1MHz，采用时分方式进行全双工通信。它的基带协议是电路交换和分组交换的结合。一个跳频发送一个同步包，每个包占用一个时隙，也可以扩展到五个时隙。蓝牙技术支持1个异步数据通道或3个并发同步语音通道，或同时传输异步数据和同步语音的1个通道。每个语音通道支持64kb/s同步语音；异步通道支持最大速率为721kb/s、反向响应速率为57.6kb/s的非对称连接，或速率为432.6 KB/s的对称连接..

3.协议:

(1)建立连接

在微微网建立之前，所有设备都处于就绪状态。在这种状态下，未连接的设备每隔1.28s监听一次消息，一旦设备被唤醒，就以预设的32跳的频率监听消息。不同地区跳频次数不同，但大多数国家采用32跳频的频率。连接过程由主设备初始化。如果设备的地址是已知的，则通过使用寻呼消息来建立连接；如果地址未知，则通过使用紧跟在寻呼信息之后的查询消息来建立连接。在微微网中，没有数据传输的设备进入节能工作状态。主设备可以将从设备设置为保持模式，此时只有内部定时器工作；从机也可以请求切换到保持模式。通过保持模式关闭设备后，可以立即恢复数据传输。当连接多个微微网或管理低功率设备时，通常使用保持模式。监听模式和睡眠模式是另外两种低功耗工作模式。蓝牙基带技术支持两种连接模式:面向连接(SCO)模式，主要用于语音传输；无连接(ACL)模式，主要用于分组数据传输。

(2)误差控制

基带控制器采用三种检错纠错方式:1/3前向纠错编码(FEC)；2/3前向纠错编码；自动重复请求(ARQ)。

(3)认证和加密

物理层提供认证和加密服务。身份验证采用密码响应方法。在连接过程中，可能需要认证一次或两次，也可能不需要。认证是任何蓝牙系统的重要组成部分，它允许用户自己添加可信的蓝牙设备。例如，只有用户自己的笔记本电脑才能通过自己的手机进行通信。蓝牙安全机制的目的是提供适当级别的保护。如果用户有更高的保密要求，可以使用有效的传输层和应用层安全机制。

(4)软件结构

蓝牙设备应该是可互操作的。对于某些设备，要实现从无线电兼容模块、空中接口到应用层协议、对象交换格式的互操作。对其他设备的要求(如头戴式设备等。)就宽松多了。蓝牙项目的目标是确保任何带有蓝牙标签的设备都可以互操作。软件互操作性始于链路层协议的多路复用、设备和服务的发现以及数据包的分段和重组。蓝牙设备必须能够相互识别，并通过安装适当的软件来识别彼此支持的高级功能。互操作性需要相同的应用层协议栈。不同类型的蓝牙设备对兼容性有不同的要求，因此用户不能指望耳机包含通讯录。蓝牙的兼容性是指具有无线电兼容性、语音收发能力和寻找其他蓝牙设备的能力，更多的功能应该由手机、手持设备和笔记本电脑来完成。为了实现这些功能，蓝牙软件架构将利用现有的规范，如OBEX、vCard/vCalendar、HID(人性化接口设备)和TCP/IP，而不是开发新的规范。设备的兼容性要求它能够适应蓝牙规范和现有协议。

4.优势:

蓝牙传输是通过射频(2.4GHZ)载波进行的，因此具有电磁波的基本特性，功率更高，可以增加传输距离，并且没有角度和方向的限制，具有穿墙能力，可以在物体之间反射、镜像和衍射。蓝牙主要用于数据和语音(1Mbps)的短距离传输(最远10米)，功耗极低，可同时连接多个组件，传输速度快。

5个缺点:

蓝牙很贵；射频技术易受频率干扰；基于穿墙特性的数据安全保护设置；蓝牙起步比较晚，目前没有明确统一的标准，兼容性问题也没有解决。