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主題Bluetooth藍牙技術及註解
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於1998年Ericsson及Intel幾間大公司聯合發展了新的無線通訊技術為藍牙科技 (Bluetooth Technology ),目的以無線電波取代有關連接的方式,這樣所有PDA或手機可以透過藍牙連接到其他的硬件裝置,如Notebook、打印機、免提聽筒、甚至冰箱或電視機等。

由於藍牙的設計以短距離及多點傳輸為原則,並且可以兼容語音與數據的傳輸環境,因此有別於無線區域網路,它劃分為Class1、2及3,以區分不同的傳輸距離。Class3的傳輸距離最短,只有十米以下,但它優點在於功耗極低只有1mW。覆蓋範圍最大的Class1藍牙,雖可達到100米,但其功率與無線區域網路接近達到100mW左右。Class2的傳輸距離則低於20米。

根據規格中定義了個人區域網路的三種傳送半徑範圍,短距離是10米,中距離25米,最高距離可達100米。Bluetooth 1.1 的規格,10米是指Class-3,1mW之場合,如果採用Class-1的100mW,其傳送距離可達100米,發射功率可低至1mW。例如Halotek Bluetooth USB Dongle(USB藍牙收發器),便是採用了Class-1,100mW規格,採用2.4GHz無線電波頻帶(ISM, Industrial、Scientific、Medical),射程可達100米,可與Wi-Fi媲美。理論上藍牙可有1Mbps傳送速度,但實際上只有雙向433.0Kbps或上下傳723.2 / 56Kbps。它使用了CVSD (Continuous Variable Slope Delta-Modulation)技術,進行點對點的語音傳輸,令藍牙不會考慮傳輸資料的品質或錯誤與否,只著重傳送的效率。

藍牙並非如802.11b一樣旨在建立一個無線網路,而是在最簡單的情況下令多個裝置能互相溝通,利用PAN (Personal Area Networking)方式額外裝置可配合TCP/IP作資料傳送。

「藍牙」名稱的起源:在十世紀的挪威,有位維京國王名叫「哈拉德.藍芽 (Harald Bluetooth)」,因為統一丹麥 (Denmark and Norway) 而名留青史。今天開發藍牙技術的Sony Ericsson認為,他們在統一數碼產品世界所付出的貢獻,可媲美這位國王,因而將這無線技術命名為「藍牙」。

藍牙技術運作的原理,主要是運用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS)方式,使藍晶片的兩端以某一特定形式的窄頻載波同步地在2.4GHz 頻段上傳送訊號。FHSS的傳輸技術會將傳輸的訊號,透過一系列不同的頻率範圍廣播出去,並經由傳送裝置先聆聽頻道(Listens Channel),若偵察出頻道處於閒置狀態時,訊號會由此頻道傳送出去。若果在偵察發現頻道仍在使用中,便會使用跳躍程序進行傳送,且傳送與接收雙方必要同步切換頻道中才可正常接收資料。藍牙的頻道跳躍率較WLAN高,達每秒一千六百次以減少互助干擾的機會。

藍牙v1.11及v1.2的傳輸速度為1Mbps,後者加入適應跳頻共存機制(Adaptive Frequency Hopping,簡稱AFH),以減少一般性無線干擾問題。而藍牙v2.0+EDR則具有3Mbps的傳輸速度,除了可實現無線立體聲播放,也可在傳輸速度增加下,減低手機之類電量的消耗。它也向下支援v1.1及v1.2 的裝置。

藍牙1.2版本加入AFH(Adaptive Frequency Hopping)自動適應跳頻技術,透過傳輸通道的管理,減少藍牙與其他無線通訊技術間的干擾問題。它採用了ESCO(Extended Synchronous and Connection Oriented Physical Link)技術,有別於1.1版,它可進行重新傳輸測試的錯誤偵測語音通道,提供具有QoS支援的傳輸模式,故此能在噪音大及訊號干擾的情況下,仍能提升品質。另外,亦加入First FHS及Interlaced scan技術,令連接過程可縮短至一秒之內,Scatternet網路架構亦有所改良。

Piconets: A piconet can have up to eight stations, one of which is called the master; the rest are called slaves. All the slave stations synchronize their clocks and hopping sequences with the master device. Communications between the master and slaves can be one-to-one or one-to-many.

Scatternet: Several piconets can be combined to form a scatternet. A slave station in one piconet can become the master of another piconet.

 
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上次更新日期2009-11-06

 

 

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