藍牙


藍牙 （简体）

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藍牙的標誌
Bluetooth標誌

藍牙（Bluetooth），或稱為藍芽，是一種無線個人局域網（Wireless PAN），最初由易利信創製，後來由藍牙技術聯盟訂定技術標準。據說因為此技術尚在萌芽的階段，故將Bluetooth以「藍芽」的中文譯名在台灣進行商業的註冊，不過在2006年，該組織已將全球中文統一為「藍牙」。[來源請求]

目錄

歷史

版本 推出日期 增強功能
0.7 1998年10月19日 Baseband、LMP
0.8 1999年01月21日 HCI、L2CAP、RFCOMM
0.9 1999年04月30日 OBEX與IrDA的互通性
1.0 Draft 1999年07月05日 SDP、TCS
1.0 A 1999年07月26日
1.0 B 2000年10月01日 WAP應用上更具互通性
1.1 2001年02月22日 IEEE 802.15.1
1.2 2003年11月05日 列入IEEE 802.15.1a
2.0 2004年11月09日 EDR傳輸率提升至2-3Mbps
2.1 2007年07月26日
3.0  ???

藍牙技術最初由易利信創製。

技術始於易利信公司的1994方案，它是研究在行動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。發明者希望為設備間的通訊創造一組統一規則(標準化協議)，以解決用戶間互不兼容的移動電子設備。1997年前易利信公司此概念解除了移動設備製造商，討論其項目合作發展，結果獲得支持。1998年項目正式啟動。

1999年5月20日，索尼易利信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業界龍頭創立藍牙特別興趣組(SIG,Special Interest Group)，制訂藍芽技術標準。「藍牙」這名稱來自10世紀的丹麥國王哈拉爾德(Harald Gormsson)的外號。出身海盜家庭的哈拉爾德統一了北歐四分五裂的國家，成為維京王國的國王。由於他喜歡吃藍莓，牙齒常常被染成藍色，而獲得「藍牙」的綽號，當時藍莓因為顏色怪異的緣故被認為是不適合食用的東西，因此這位愛嚐新的國王也成為創新與勇於嘗試的象徵。1998年，易利信公司希望無線通信技術能統一標準而取名「藍牙」。

1998年時Bluetooth推出0.7版，支援 Baseband 與 LMP（Link Manager Protocol）通訊協定兩部份。1999年推出0.8版，0.9版、1.0 Draft版，1.0a版、1.0B版。1.0 Draft版，完成SDP（Service Discovery Protocol）協定、TCS（Telephony Control Specification）協定。同時，1.0版公布後，開始了大規模宣傳。

2001年的1.1版正式列入IEEE標準，Bluetooth 1.1即為IEEE 802.15.1。同年，SIG成員公司超過2000家。

Bluetooth 2.0將傳輸率提升至2Mbps、3Mbps，遠大於1.x版的1Mbps（實際約723.2kbps）。

最近發展

一台正在以藍牙介面與無線耳機溝通的Sony Ericsson P910i PDA手機
一隻藍牙滑鼠

現今市面上販售的商品，大多是1.2版本的制式，是一個使用低耗電量的無線電設備，利用一顆低價晶片，完成短距離（1至100公尺）的訊號發射與接收。

藍牙用於在不同的設備之間進行無線連接，例如連接計算機和外圍設備，如：印表機、鍵盤等，又或讓個人數碼助理（PDA）與其它附近的PDA或計算機進行通信。目前市面上具備藍芽技術的手機選擇非常豐富，可以連接到計算機、PDA甚至連接到免提聽筒。

事實上，根據已訂立的標準，藍牙可以支持功能更強的長距離通訊，用以構成無線區域網。每個Bluetooth設備可同時維護7個連接。可以將每個設備配置為不斷向附近的設備聲明其存在以便建立連接。另外也可以對二個設備之間的連接進行密碼保護，以防止被其他設備接收。

藍牙的標準是IEEE 802.15.1，藍牙協議工作在無需許可的ISM(Industrial Scientific Medical)頻段的2.45GHz。最高速度可達723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.45GHz的其它協議, 藍牙協議將該頻段劃分成79頻道，(頻寬為1MHZ)每秒的頻道轉換可達1600次。

拿藍牙與WiFi相比是不適當的，因為WiFi是一個更加快速的協議，覆蓋範圍更大。雖然兩者使用相同的頻率範圍，但是WiFi需要更加昂貴的硬體。藍牙設計被用來在不同的設備之間創建無線連接，而WiFi是個無線區域網協議。兩者的目的是不同的。

1.2版本

IVT BlueSoleil 1.2版本的藍牙界面

這個版本向下兼容1.1版，其主要改進包括：

  • 匿名方式：屏蔽設備的硬體地址（BD_ADDR），保護用戶免受身分嗅探攻擊和跟蹤。從1.1版開始已經可以實現硬體匿名，但未被實施，因此對普通消費者來說還是沒有此功能。
  • 自適應頻率跳躍(AFH,Adaptive Frequency Hopping)：通過避免使用跳躍序列中的擁擠頻率，從而改善對無線電干涉的抵抗。
  • 更高的實際傳輸速度，實際測試約為 24KB/S(192Kbps) 左右。
  • L2CAP層引入了流量控制和錯誤糾正機制

2.0版本

藍芽2.0適配器的內部結構(此產品廠商:高銳(CELL)電子)

2.0版的內容還沒有什麼明確的信息，但易利信的研究者公布了一些內容：

  • 加入了「非跳躍窄頻通道」（Non-hopping narrowband channel ）。
    • 因為不需要與每個設備交換應答信號，這種通道可以用來將各種器件的藍芽服務概要同時廣播到巨量的藍芽器件。應答信號交換過程當前需要大約一秒。
    • 實時公共運輸時刻表、基本的交通暢通性信息和高級交通指向指示等未加密信息可以以高速度發送給設備。
  • 更高的連接速度 (實際測試速度為72KB/s)
  • 支持多個速度水平

藍牙協議堆疊

藍牙協議堆疊依照其功能可分四層：

  • 核心協議層（HCI、LMP、L2CAP、SDP）
  • 線纜替換協定層（RFCOMM）
  • 電話控制協定層（TCS-BIN）
  • 選用協議層（PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE）

藍牙規範

詳見藍牙規範

藍牙規範（Profile）是指藍牙通訊在那一種用途下應該使用的通訊協定和相關的規範。藍牙1.1定義的profile有13個。SIG 認為藍牙裝置有4個最基本的 Profile：

  • General Access Profile（GAP）
  • Service Discovery Application Profile（SDAP）
  • Serial Port Profile（SPP）
  • General Object Exchange Profile（GOEP）

缺點

早期

早期的1.0和1.0B版本存在多個問題，多家廠商指出他們的產品互不兼容。同時，在兩個裝置「握手」(handshaking)的過程中，藍牙硬體的位址（BD_ADDR）會被傳送出去，在協定的層面上不能做到匿名，造成洩漏資料的危險，令一些使用者卻步。

干擾

Bluetooth在2.4GHz的電波干擾問題一直為大家所詬病，特別和無線區域網路間的互相干擾問題。有干擾發生時，就重新傳送封包的方法解決干擾。

參見

外部連結







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