UMTS“藍牙”（ Bluetooth）技術是由世界著名的5家大公司——愛立信（Ericsson）、諾基亞（Nokia、東芝（TOShiba）、國際商用機器公司（IBM）和英特爾（Intel），于1998年5月聯(lián)合宣布的一種無線通信新技術。

　　1.藍牙技術

　　“藍牙”（Bluetooth）原為歐洲中世紀的丹麥皇帝HnddⅡ的名字，他為統(tǒng)一四分五裂的瑞典、芬蘭、丹麥有著不朽的功勞。瑞典的Ericsson公司為這種即將成為全球通用的無線技術命此名，也許大有一統(tǒng)天下的含義。

　　藍牙技術是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎，為固定與移動設備通信環(huán)境建立一個特別連接的短程無線電技術。其實質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無線電空中接口（radio air interface）及其控制軟件的公開標準，使通信和算機進一步結合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內(nèi)具有互用、相互操作的性能（interoperability）。其程序?qū)懺谝粋€9mm×9mm的微芯片中。

　　“藍牙”技術的作用是簡化小型網(wǎng)絡設備（如移動PC、掌上電腦、手機）之間以及這些設備與Internet之間的通信，免除在無繩電話或移動電話、調(diào)制解調(diào)器、頭套式送／受話器、PDAs、計算機、打印機、幻燈機、局域網(wǎng)等之間加裝電線、電纜和連接器。而且，這種技術可以延伸到那些完全不同的新設備和新應用中去。例如，如果把藍牙技術引人到移動電話和膝上型電腦中，就可以去掉移動電話與膝上型電腦之間的令人討厭的連接電纜而通過無線使其建立通信。打印機、PDA、桌上型電腦、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設備都可以成為藍牙系統(tǒng)的一部分。除此之外，藍牙無線技術還為已存在的數(shù)字網(wǎng)絡和外設提供通用接口以組建一個遠離固定網(wǎng)絡的個人特別連接設備群。

　　“藍牙”技術的無線電收發(fā)器的鏈接距離可達30英尺，不限制在直線范圍內(nèi)，甚至設備不在同一間房內(nèi)也能相互鏈接；并且可以鏈接多個設備，最多可達7個，這就可以把用戶身邊的設備都鏈接起來，形成一個“個人領域的網(wǎng)絡”（Personal areanetwork）。

　　2.藍牙4.0技術解析

　　藍牙4.0是2012年最新藍牙版本，是3.0的升級版本；較3.0版本更省電、成本低、3毫秒低延遲、超長有效連接距離、AES-128加密等；通常用在藍牙耳機、藍牙音箱等設備上。

　　速度：支持1Mbps數(shù)據(jù)傳輸率下的超短數(shù)據(jù)包，最少8個八組位，最多27個。所有連接都使用藍牙2.1加入的減速呼吸模式（sniff subrating）來達到超低工作循環(huán)。

　　跳頻：使用所有藍牙規(guī)范版本通用的自適應跳頻，最大程度地減少和其他2.4GHz ISM頻段無線技術的串擾。

　　主控制：更加智能，可以休眠更長時間，只在需要執(zhí)行動作的時候才喚醒。

　　延遲：最短可在3毫秒內(nèi)完成連接設置并開始傳輸數(shù)據(jù)。

　　范圍：提高調(diào)制指數(shù)，最大范圍可超過100米（根據(jù)不同應用領域， 距離不同）。

　　健壯性：所有數(shù)據(jù)包都使用24-bitCRC校驗，確保最大程度抵御干擾。

　　安全：使用AES-128 CCM加密算法進行數(shù)據(jù)包加密和認證。

　　拓撲：每個數(shù)據(jù)包的每次接收都使用32位尋址，理論上可連接數(shù)十億設備；針對一對一連接優(yōu)化，并支持星形拓撲的一對多連接；使用快速連接和斷開，數(shù)據(jù)可以再網(wǎng)狀拓撲內(nèi)轉移而無需維持復雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。

　　3.藍牙4.1技術解析

　　傳輸速率更快

　　支持“多連一”：在藍牙4.1技術中，就允許設備同時充當“Bluetooth Smart” 和“Bluetooth Smart Ready”，也就是說用戶可以把多款設備連接到一個藍牙設備上

　　支持IPv6：可穿戴設備上網(wǎng)不易的問題，也可以通過藍牙4.1來解決，因為，新標準加入了對IPv6專用通道聯(lián)機的支持。

　　簡化設備連接：將設備間的連接和重新連接進行了大幅修正，可以為廠商在設計時提供更多的設計權限，包括設定頻段創(chuàng)建或保持藍牙連接，從而提升藍牙設備連接的靈活性。

　　降低與LTE網(wǎng)絡間的干擾：一旦藍牙4.1和LTE網(wǎng)絡同時傳輸數(shù)據(jù)，藍牙4.1就會自動協(xié)調(diào)兩者的傳輸信息，從而減少其它信號對于自身的干擾，傳輸速率也就有了保障。

　　向下兼容，無需更換芯片：4.1不僅可以向下兼容 4.0，更重要的是對現(xiàn)有的4.0設備來說，不需要更換芯片，只需要升級固件就可以免費升級到藍牙4.1。

　　4.藍牙系統(tǒng)組成

　　藍牙系統(tǒng)一般由以下4個功能單元組成：

　　* 天線單元

　　*鏈路控制（固件）單元

　　*鏈路管理（軟件）單元

　　*藍牙軟件（協(xié)議）單元

　　5.藍牙的工作原理

　　藍牙通信的主從關系

　　藍牙技術規(guī)定每一對設備之間進行藍牙通訊時，必須一個為主角色，另一為從角色，才能進行通信，通信時，必須由主端進行查找，發(fā)起配對，建鏈成功后，雙方即可收發(fā)數(shù)據(jù)。理論上，一個藍牙主端設備，可同時與7個藍牙從端設備進行通訊。一個具備藍牙通訊功能的設備， 可以在兩個角色間切換，平時工作在從模式，等待其它主設備來連接，需要時，轉換為主模式，向其它設備發(fā)起呼叫。一個藍牙設備以主模式發(fā)起呼叫時，需要知道對方的藍牙地址，配對密碼等信息，配對完成后，可直接發(fā)起呼叫。

　　藍牙的呼叫過程

　　藍牙主端設備發(fā)起呼叫，首先是查找，找出周圍處于可被查找的藍牙設備。主端設備找到從端藍牙設備后，與從端藍牙設備進行配對，此時需要輸入從端設備的 PIN碼，也有設備不需要輸入PIN碼。配對完成后，從端藍牙設備會記錄主端設備的信任信息，此時主端即可向從端設備發(fā)起呼叫，已配對的設備在下次呼叫時，不再需要重新配對。已配對的設備，做為從端的藍牙耳機也可以發(fā)起建鏈請求，但做數(shù)據(jù)通訊的藍牙模塊一般不發(fā)起呼叫。鏈路建立成功后，主從兩端之間即可進行雙向的數(shù)據(jù)或語音通訊。在通信狀態(tài)下，主端和從端設備都可以發(fā)起斷鏈，斷開藍牙鏈路。

　　藍牙一對一的串口數(shù)據(jù)傳輸應用

　　藍牙數(shù)據(jù)傳輸應用中，一對一串口數(shù)據(jù)通訊是最常見的應用之一，藍牙設備在出廠前即提前設好兩個藍牙設備之間的配對信息，主端預存有從端設備的PIN碼、地址等，兩端設備加電即自動建鏈，透明串口傳輸，無需外圍電路干預。一對一應用中從端設備可以設為兩種類型，一是靜默狀態(tài)，即只能與指定的主端通信，不被別的藍牙設備查找;二是開發(fā)狀態(tài)，既可被指定主端查找，也可以被別的藍牙設備查找建鏈。

　　6.結束語

　　從健身跟蹤器到Bluetooth Smart跑鞋，各個可穿戴設備市場都呈現(xiàn)出顯著的增長。舉凡日常生活用品，如手表、手鐲、手套，甚至帽子等，都可以應用藍牙無線技術將采集來的活動數(shù)據(jù)，發(fā)送到智能終端——智能手機和平板電腦的應用軟件上。受到藍牙可穿戴運動與健身跟蹤器在市場上的迅速增長，Bluetooth Smart 技術很快會成為可穿戴技術約定俗成的連接解決方案。藍牙技術的演變可以說是無線技術進化的一個縮影，從1.0到4.0，從圖紙到普及，這個過程中有無數(shù)的坎坷，但以用戶體驗及整個產(chǎn)業(yè)的支撐讓藍牙在眾多無線技術中脫穎而出是有原因的。從目前來看，藍牙音頻技術的前景最為可觀，我們也希望各大廠商能夠加入到藍牙無線當中來，使得無線音頻產(chǎn)品得到普及。