蓝牙技术的未来发展趋势如何？蓝牙技术的主要应用

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。 [1] 蓝牙使当前的一些便携移动设备和计算机设备能够不需要电缆就能连接到互联网，并且可以无线接入互联网。1 蓝牙免提通讯。

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口(Radio Air Interface)，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种3C设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。

蓝牙图标将蓝牙技术应用到车载免提系统中，是最典型的汽车蓝牙应用技术。利用手机作为网关，打开手机蓝牙功能与车载免提系统，只要手机在距离车载免提系统的10米之内，都可以自动连接，控制车内的麦克风与音响系统，从而实现全双工免提通话。利用车载免提应用框架作为蓝牙免提通讯技术的基础，很好的规范蓝牙设备，并且汇集蓝牙功能集，这样就可以控制蓝牙技术。

2 车载蓝牙娱乐系统。车载蓝牙娱乐系统，主要包括USB技术、音频解码技术、蓝牙技术等，将上述技术相融合，利用汽车内部麦克风、音响等，播放储存在u盘中的各种音频以及电话簿等，还增添了流行音乐等播放功能。以CAN为基础连接车载系统中的网络，这样就可以实现车载信息娱乐系统的运行。同时也为系统保留了可扩展性。 [4]

3 蓝牙车辆远程状况诊断。车载诊断系统主要依靠蓝牙远程技术，及时进行车辆检修，尤其对汽车发动机进行实时监测，帮助车辆时刻掌握不同功能模块的具体运行情况，一旦发现系统运行不正常，利用设定好的计算方法准确判断出现故障的原因与故障类型，将故障诊断代码上传到车载运行系统存储器中。取更加方便快捷。

4 汽车蓝牙防盗技术。随着技术得逐渐成熟，蓝牙在应用广泛性、使用安全性、传输准确性、传输高效性等方面会有更进一步的改善。尤其是蓝牙防盗器的应用，如果汽车处于设防状态，蓝牙感应功能将会自动连接汽车车主手机，一旦车辆状态出现变化或者遭受盗窃，将会自动报警，蓝牙防盗技术的应用，为汽车提供更安全环境。 [4] 二 蓝牙技术应用于工业生产中1 技术人员对数控机床的无线监控。蓝牙技术在数控机床中的应用，主要体现于无线监控方面，利用蓝牙技术安装相应的监控设施，为数控机床用户生产提供方便，同时也维护了数控机床生产的安全。技术人员根据携带的蓝牙监控设备，随时监控与管理机床运行，发现数控机床生产问题及时治理。尤其是无线数据链路下实现的自动监控能力，可以适当干预机床运行，比如停止主轴或者系统停机等。

一、蓝牙无线传感器网络

对于智能城市的打造来说，智能楼宇是其中的重要环节。其实蓝牙无线传感网络就是用来监测光照、温度、湿度和占用情况的，对于智能楼宇来说，这项技术不仅可以提高生产率降低成本，而且对于生产设备来说也能更好的及时的适应周围的环境条件，并且在维护时能够尽快达到要求。

二、蓝牙室内导航

我们现在所常用的定位系统一般都是gps，但是gps也有一个很大的短板，就是没有办法做到室内覆盖，于是蓝牙室内定位技术便悄然而至。要想打造智慧城市提高人们的生活质量和体验感，让规划者更好的了解和利用空间，就一定会用到基于位置服务的蓝牙设备，并且这样的设备出货率会逐年增加。

三、数据传输

健身现在成为了新的时尚，与健身相关的个性化穿戴设备也成为了一种新的流行。蓝牙技术的数据传输功能将穿戴式设备的功能推向了一个新的高度。不管是健身追踪器还是智能手表，亦或是监测步数、睡眠和血压等，不仅是在健身领域，在医疗领域同样也大放异彩。

四、音频传输

蓝牙的音频传输是最基础的功能，从蓝牙耳机到现在的车载音响娱乐还有导航，蓝牙音频传输的功能已经越来越广泛，未来相关的产品一定也会有更广大的市场。1 蓝牙技术

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其工作频段为全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据传输速率为1Mbit/s，采用时分双工方案来实现全双工传输。其理想的连接范围为10cm～10m，通过增大发送电平可以将距离延长至100 m，而延长距离至1000m的方案目前还在讨论中。

由于ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带，因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。为此，蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定，结合了极高跳频速率(1600跳/s)和调频技术，这使它比工作在相同频段而跳频速率均为50跳/s的802.11 FHSS和HomeRF无线电更具抗干扰性。目前，蓝牙特殊兴趣集团(SIG)的实验表明：当蓝牙设备和802.11设备同时工作时，802.11对蓝牙设备的干扰使得蓝牙设备的数据传输速率约下降了12%，而蓝牙设备对802.11的干扰使得其基本上无法传输数据。当然，这项实验在反映了蓝牙技术抗干扰性强的同时，也体现了蓝牙技术应该解决的一个问题，就是和其他协议的共存。只有和其他协议很好地共存，才能更加体现出蓝牙技术的巨大生命力。目前，SIG也正在积极地寻找解决相互干扰问题的方法，并有望在蓝牙协议的2.0版本中采用自适应跳频技术来解决。

蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在保留的时隙中可以传输同步数据包，每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙支持异步数据信道以及多达3个同时进行的同步话音信道，还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kbit/s，同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kbit/s而另一端速率为57.6kbit/s的不对称连接，也可以支持432.6kbit/s的对称连接。

2 蓝牙系统

2.1 蓝牙系统中的常用名词

Piconet：微网。两个或多个共用同一蓝牙信道的设备组成的网络被称为是一个微网(piconet)。由于微微网中主动设备的地址长度为3bit，所以一个微微网的主动成员数为2～8个。其中一个单元为master unit，其他单元为slave unit。

Scatternet：特殊松散网。由重叠覆盖区域的多个微微网组成一个scatternet。

Master unit：主单元。即在一个微微网中，其时钟和跳频顺序被用来同步其他单元的设备。

Slave units：从单元。即微微网中不是master的所有设备。

Am—address：主动成员地址。用来区分微微网中各主动单元长度为3bit的地址。 Park：暂停模式。在微微网中与网络保持同步但不进行数据收发的一种工作模式。

Sniff and hold mode：呼吸与保持模式。与网络同步，但进入睡眠状态以节省能源的一种工作模式。

2.2 系统组成

蓝牙系统主要有三大单元组成。

(1)无线单元

无线单元主要完成基带信号和射频信号之间的上下转换，实现数据流的过滤和传输。

(2)基带单元 基带单元主要完成跳频控制，数据和信息的打包与传输。

(3)链路管理与控制单元 链路管理与控制是系统的核心部分，它负责连接的建立和拆除以及链路的安全和控制，还要为上层软件提供访问入口。

2.3 链路管理与控制

在微微网内的连接被建立之前，所有的设备都处于旁观(standby)状态。此时，这些设备周期性地“监听”其他设备发出的查询(inquire)消息或寻呼(page)信息。首先请求连接的单元是master单元，如果对方地址已经存在于master 单元的地址簿中，master单元则通过发出寻呼(page)消息包请求建立连接;如果地址未知，则首先通过inquire消息包查询覆盖范围内其他单元的地址，然后再用page消息包建立连接。

在查询过程中，master单元使用特别预留的全球统一的Inquire事件ID号，并采用全球惟一的包含32个信道的信道序列发送此指令。进行Inquire scan的设备周期性地在这32个信道上进行监听，直到该设备的Inquire scan功能被禁止。在主单元端将这32个信道分为两组，每组16个，主单元先在第一组的16个信道上发布Inquire指令，随即在回复信道上进行监听，如果被查询单元接收到Inquire指令，则用FHS包发送自己的ID号和时钟偏移;然后主单元在第二组的16个信道上发布Inquire指令，如此反复，直到覆盖范围内所有单元都发回FHS包，主单元就建立了一个完整的覆盖范围内的设备情况表。

在寻呼过程中，32个寻呼信道也分为两组，主单元根据它最近知道的被呼单元的ID号和时钟偏移来调整两个信道组的频率，然后先用第一组频率持续呼叫1.25s。如果没有收到回音，则再用第二组频率持续呼叫1.25s。被呼单元则每隔1.25s在寻呼信道中监听寻呼消息中的ID信息，一旦发现接收到的ID号与本身的ID号一致，则发送回复消息包。这样，微微网就形成了。

如果微微网中已经处于连接的设备在较长一段时间内没有数据传输，master可以把slave置为hold模式，这时，只有一个内部计数器工作。slave也可以主动要求被置为hold模式。一旦处于hold模式的单元被激活，则数据传递也立即重新开始。hold模式一般被用于连接好几个微微网的情况或者耗能低的设备，如温度传感器。除了hold模式外，蓝牙还支持sniff模式和park模式两种节能工作模式：在sniff模式下，slave降低了从微微网“收听”消息的速率，“呼吸”间隔可以依应用要求做适当调整;在park模式下，设备依然与微微网同步但没有数据传送。工作在park模式下的设备放弃了Ama地址，偶尔“收听”master的消息并恢复同步、检查广播消息。采用park模式可以使一个微微网中的master单元管理的slave单元数远远大于7个。如果我们把这几种工作模式按照节能效率以升序排列，则依次是：呼吸模式、保持模式和暂停模式。

在活动状态下，蓝牙技术支持两种链路类型：面向连接的同步链路(SCO)和面向无连接的异步链路(ACL)。

SCO链路为对称连接，利用保留时隙传送数据包。它可以被认为是一种主单元和从单元之间的电路交换的点对点连接，主要用于传送实时话音，也可以传送数据，但在传送数据时，只用于重发被损坏的那部分数据。每个蓝牙单元最多可同时支持3个SCO链路。

ACL链路既支持对称连接，也支持不对称连接。master负责控制链路带宽，并决定微微网中的每个slave可以占用多少带宽和连接的对称性。slave只有被选中时才能传送数据。ACL链路也支持master发给微微网中所有slave的广播消息。ACL链路一般不能传送话音，但可以传送IP话音。

3 蓝牙技术的主要应用

从理论上讲，蓝牙技术可以被植入到所有的数字设备中，用于短距离无线数据传输。目前可以预计的应用场所主要是计算机、移动电话、工业控制及PAN的连接。

3.1 蓝牙在计算机中的应用

蓝牙接口可以直接集成到计算机主板或者通过PC卡或USB接口连接，实现计算机之间及计算机与外设之间的无线连接。这种无线连接对于便携式计算机可能更有意义。通过在便携式计算机中植入蓝牙技术，便携式计算机就可以通过蓝牙移动电话或蓝牙接入点连接远端网络，可以方便地进行数据交换。当便携式计算机中的某些资料更新后，可以在不需人工干预的情况下，对家用台式电脑进行同步更新。

3.2 蓝牙在移动电话中的应用

从目前来看，移动电话是蓝牙技术的最大应用领域，也是已经有实际应用的领域。通过在移动电话中植入蓝牙技术，可以实现无线耳机、车载电话等功能，还能实现与便携式计算机和其他手持设备的无电缆连接，组成一个方便灵活的PAN。当蓝牙技术普及后，蓝牙移动电话还能作为一个工具，实现所有的商用卡交易。

3.3 蓝牙在其他方面的应用

目前，蓝牙技术的应用领域已越来越广阔，如：将蓝牙技术应用于汽车行业中，实现对汽车各部件的实时监控;将蓝牙技术应用于建筑行业中，实现智能化住宅;在人口密度大的地区(如车站、机场、商场等)为用户提供接入服务等。