蓝牙的工作原理

蓝牙基础：蓝牙的工作原理

1、什么是蓝牙？

蓝牙（BlueTooth)是一种支持设备短距离通信的无线电技术,功率级别分CLASS1 100米距离和CLASS2 10米距离两种。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽可达3Mb/s。

手机、PDA、GPS蓝牙、耳机、笔记本内置蓝牙等一般为CLASS2 10米功率级别，工业用蓝牙应用100米级的多一些，如GC－06，KC－03蓝牙模块。

蓝牙技术规范由SIG组织开发维护，目前具备蓝牙通讯功能的产品已经很多。

2、蓝牙通信的主从关系

蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。

理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。

一个具备蓝牙通讯功能的设备， 可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其它主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其它设备发起呼叫。

一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。

3、蓝牙的呼叫过程

蓝牙主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的蓝牙设备，此时从端设备需要处于可被查找状态，如：蓝牙耳机需要按键操作才能进入可被查找状态，我公司预装GCM－301、101等固件的模块始终处于可被查找状态。

主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备的PIN码，一般蓝牙耳机默认为：1234或0000，立体声蓝牙耳机默认为：8888，也有设备不需要输入PIN码。

蓝牙协议体系结构及工作原理

对于蓝牙，小伙伴们都已经熟的不能再熟了，真可谓是已经熟透了呀。尤其是在WiFi还没有这么普遍的几年以前，上网下载东西不是这么地方便，那时候一旦一个小伙伴有了什么音频、视频、文档、图像等的珍惜资源时，大家都是通过蓝牙来进行资源共享的。用专业术语来讲，蓝牙其实是一个开放性的无线通信标准，通过使用隐形的连接线代替电缆来完成保持联系、不靠电缆、拒绝插头的目标，虽然目前它的魅力不足WIFI。

蓝牙简介蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。

蓝牙（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，TIme

DivesionMuliaccess）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的连线，取而代之以无线连接。

蓝牙协议栈蓝牙技术是一种无线数据与数字通信的开放性规范。它以低成本、近距离无线连接为基础，为固定与移动设备建立了一种完整的通信方式和技术。

蓝牙技术的实质是建立通用无线接口及其控制软件的标准，使移动通信与计算机网络之间能实现无缝连接，由此，为不同厂家生产的便携式设备提供了近距离（10m~100m）范围内的互操作通道。

协议层次蓝牙协议是通信协议的一种，为了把复杂问题简单化，任何通信协议都具有层次性，特点如下：

蓝牙技术原理

1.蓝牙技术原理--简介

所谓蓝牙技术，实际上是一种短距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。说得通俗一点，就是蓝牙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。

2.蓝牙技术原理--主从关系

蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。一个具备蓝牙通讯功能的设备， 可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其它主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。

3.蓝牙技术原理--呼叫过程

蓝牙主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备的PIN码，也有设备不需要输入PIN码。配对完成后，从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息，此时主端即可向从端设备发起呼叫，已配对的设备在下次呼叫时，不再需要重新配对。已配对的设备，做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求，但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。链路建立成功后，主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下，主端和从端设备都可以发起断链，断开蓝牙链路。

4.蓝牙技术原理--数据传输

蓝牙数据传输应用中，一对一串口数据通讯是最常见的应用之一，蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息，主端预存有从端设备的PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串口传输，无需外围电路干预。一对一应用中从端设备可以设为两种类型，一是静默状态，即只能与指定的主端通信，不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态，既可被指定主端查找，也可以被别的蓝牙设备查找建链.

爱＿疆。ｔ　蓝芽技术及其原理　杨悦　刘　超　陈永泰　（武汉理工大学４３００７０）　摘要文章概速了蓝牙协议．详细阐述了蓝牙技术的工作原理，并把蓝牙技术与红外技　术、ｍＥＥ　８０２．１ｌ和ＨｏｍｅＲＦ作了比较。　关键词　蓝牙　微微网　也ＥＥ　８ｏ２．１１　ＨｏｍｅＲＦ　Ａｂｓｔｒａｅｔ　１．ｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｍⅢｌｎａｆｉｚｅｓ　ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ａｎｄ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｐｒｉｎｃｉ口ｌｅｓ．Ａｎｄ　ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　ｉｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｎｆｌａｒｅｄ．Ｉ］３ＥＥ　８０２．１　１　ａｎｄ　ＨｏｍｅＲＦ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｉｓ　ｂｉｕｅｔｏｏｔｈ　ｐｉｃｏｎｅｔ也ＥＥ　８０２．１ｌ　ＨｏｍｅＲＦ　随着现代通信技术的发展，无论办公室还是居　室到处布满了各种各样的电缆。为了解决有线电缆　的固有缺点（如使用不便、连线频出故障、各种电缆　之间不通用等），１９９８年５月，爱立信、诺基亚、东　芝、英特尔和毋Ｍ公司联合推出了一项最新的无线　通信技术——“蓝牙　（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）技术，发起并成立　了蓝牙技术的标准化组织“Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　ｓＩＧ（ＳｐｅｃｉａＩ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ　Ｇｒｏｕｐ）”，以负责对此项技术的开发。１９９９　年７月，ＳＩＧ公布了蓝牙技术规范１．０版。如今，ＳＩＧ　的成员企业数已超过２０００家。　蓝牙技术是一种无线数据和语音通信的开放　陛全球规范　它以低成本的近距离无线连接为基　础，为固定和移动设备通信环境建立一种特别连　接的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用　的无线电空中接口及其控制软件的公开标准，使　通信与计算机进一步结合，使不同厂家生产的便　携式设备在没有电线或电缆互连的情况下，能在　近距离范围内具有互用、互操作的性能。蓝牙技术　旨在简化网络中各类数据及语音设备（如ＰＣ机、　打印机、扫描仪、传真机、数码相机、笔记本电脑、　掌上电脑、移动电话、无线耳机、键盘、鼠标及游戏　操纵杆等）互连，所有数字设备均可加入蓝牙无线　个人区域网络（ＷＥＡＮ）　蓝牙协议栈采用分层结构．分别完成数据流的　过滤和传输、跳频和数据帧传输、连接建立和释放、　链路控制、数据拆装、业务质量、协议复用和分用等　功能。在设计协议栈（特别是高层协议）时，其原则就　是最大限度地重用现有协议，而且其高层应用协议　（协议栈的垂直层）都使用公共的数据链路和物理　层。蓝牙协议栈的体系结构如围１所示。　整个蓝牙协议体系结构可分为底层硬件模块、　中间协议层（软件模块）和高端应用层三大部分。底　层硬件模块包括射频层（ＲＦ）、基带层（ＢＢ）和链路　管理层（ＬＭＰ），它们对高端应用层而言是透明的。　射频层通过２．４ＧＨｚ无需授权的ＩｓＭ频段微波，实　现数据位流的过滤和传输，它主要定义了蓝牙收发　器在此频带正常工作所满足的要求。ＢＢ层和ＬＭＰ　层负责在多个蓝牙设备间建立物理ＲＦ连接．并组　成微微网（微微同）。ＢＢ层控制蓝牙设备的同步和　跳频序列，负责蓝牙数据包及信息帧的传输。ＬＭＰ　负责蓝牙设备之问链路连接的建立和拆除．以及链