【IT168 应用】蓝牙技术发展的初衷,是为了用一种统一的无线通信技术来取代各种数字化设备之间相互连接的电缆。利用蓝牙技术无需电缆就可以高速连接个人电脑、移动电话、PDA、数码相机、打印机、电视机、空调机、洗衣机等家用电器和办公设备,形成一个方便、实用的“无线微网”,为用户提供极大的方便,并可派生出新的服务功能。蓝牙网络技术使传统家庭信息化,并使之与信息高速公路——通信网络紧密结合。利用蓝牙技术,也可以组建企业内部通信网,构建Internet 网络平台,不仅可以改善人们的办公环境,而且可以提高企业的现代化管理水平,加快现代企业的办公自动化进程。
一、蓝牙技术介绍
蓝牙(Bluetooth)技术是由爱立信、诺基亚、Intel、IBM 和东芝5家公司于1998年5月共同提出开发的。蓝牙技术的本质是设备间的无线联接,主要用于通信与信息设备。近年来,在电声行业中也开始使用。依据发射输出电平可以有3 种距离等级,Class1 为100m 左右、Class2 约为10m 、Class3 约为2-3m。一般情况下,其正常的工作范围是10m 半径之内。在此范围内,可进行多台设备间的互联。但对于某些产品,设备间的联接距离甚至远隔100m 也照样能建立蓝牙通信与信息传递。
借助采用了蓝牙技术的PDA 个人数字助理,用户可很方便地进人因特网。有了蓝牙技术,存储于手机中的信息可以在电视机上显示出来,也可以将其中的声音信息数据进行转换,以便在PC 个人电脑上聆听。蓝牙系统以点到点PPP(Point-to-Point Protocol)连接为基础,用无线方式将若干蓝牙设备连接成一个微型网络(Piconet)。每个Piconet的蓝牙装置组成为一个主设备(Master)和若干个从设备(Slave),主设备负责通信协议的运作,提供时钟同步信号和跳频序列,从设备单元接收主设备单元的控制,主从设备采用统一调频序列。MAC地址用3位来表示,即在一个匹克网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主,7个为从),此外,蓝牙系统还支持点到多点的通信构成分布式网络(Scatternet),即1个主设备可以是其他Piconet的从设备,每个从设备也可以是其他Piconet的主设备。具体来讲,蓝牙系统所用技术实际上是一种短距离无线电技术,使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。
蓝牙技术的特点包括:1、采用跳频技术,数据包短,抗信号衰减能力强;2、采用快速跳频和前向纠错方案以保证链路稳定,减少同频干扰和远距离传输时的随机噪声影响;3、使用2.4GHzISM频段,无须申请许可证;4、可同时支持数据、音频、视频信号;5、采用FM调制方式,降低设备的复杂性。
目前,蓝牙技术已被普遍应用在笔记本电脑上,以帮助两台(或多台)笔记本电脑之间实现无线通信。较红外线传输“必须保证传输信息的两个设备正对,且中间不能有障碍物”、“几乎无法控制信息传输的进度”、“没有成为被广泛接受的工业标准、设备种类不多”等致命的缺陷,蓝牙的优势显示出了勃勃生机。全世界已有2161 家公司参加了SIG (Special Interest Group)组织,并正在共同制定蓝牙技术标准。SIG的核心公司除上述最初提出开发蓝牙技术的5家公司外,还有3com、Lucent技术、微软和摩托罗拉4 家。SIG 成员公司包括:PC个人电脑、移动电话、网络相关设备、外围辅助设备和A/ V设备、通讯设备和汽车电子、自动售货机、医药器械、计时装置等诸多领域的设备制造公司。

二、蓝牙组建无线局域网
利用蓝牙技术构建现代企业无线办公网络,实现的基本功能包括:1、文件、档案、报表、设备资源的共享和互连,比如PC机之间的互连,PC 机与各种外设或智能设备的互联和共享等;2、利用蓝牙设备无线访问单位内部局域网以及Internet;3、通过一定的路由机制实现办公网络内部的各个匹克网之间的互连。
根据企业的实际需要,企业无线网络由多个匹克网(piconet)构成,而不同匹克网之间的通信应该只在办公网络内部进行路由,而不应通过局域网,这就需要建立一种特殊的路由机制,使得各匹克网之间的通信能够进行正确的路由,达到方便快捷的通信、拓宽通信范围、减轻网络负载的目的。
利用蓝牙组建无线局域网,就必然要使用蓝牙网关。蓝牙网关可用于办公网络内部的蓝牙移动终端通过无线方式访问局域网以及Internet;跟踪、定位办公网络内的所有蓝牙设备,在两个属于不同匹克网的蓝牙设备之间建立路由连接,并在设备之间交换路由信息。
如果目的端位于单位内部的局域网或者Internet,则需要通过蓝牙网关进行蓝牙协议与TCP/IP协议的转换,如果该MT没有IP地址,则由蓝牙网关来提供,其通信方式为MT-BG –MT。如果目的端位于办公网络内部的另一个匹克网,则通过蓝牙网关来建立路由连接,从而完成整个通信过程的漫游.其通信方式为MT-BG-M_MT(为主移动终端)-MT。采用蓝牙技术也可使办公室的每个数据终端互相连通。例如多台终端共用1 台打印机,可按照一定的算法登陆打印机的等待队列,依次执行。
下面,我们给出一个蓝牙组建局域网的实施方案。蓝牙网关通过RJ45 插头与局域网接入接口相连;个人电脑及各种设备均需安装有蓝牙通用模块或蓝牙网卡,以使其蓝牙化。蓝牙网关与各终端的最大直线不能大于100m,且一个蓝牙网关最多可连接7个带通用外界模块的设备。
组网方案中,主要部件功能如下:
1、蓝牙网关
* 采用时分多址技术,支持异步数据,支持点对点、点对多点的蓝牙数据通信;
* 具有同时与有线网络和蓝牙设备通信的接口及能力;
* 在安全的基础上实现蓝牙地址与IP 地址间的地址解释;
* 实现IP 网际协议以及TCP 传输控制协议,从而能够完成蓝牙协议与TCP / IP 的协议转换;
* 在底层协议栈的基础上,通过实行特定的蓝牙路由机制解决匹克网间的路由问题,以最终解决蓝牙不同匹克网间不同单元的通信问题。
2、网络适配器
安装在网络内部的PC机、笔记本电脑上,使设备蓝牙化。
3、为了使得办公室内部的打印机、投影仪、扫描仪等办公设备具有蓝牙功能,选用金欧公司的通用蓝牙模块,该通用蓝牙模块具有串口、USB 和并口可供选择。
