車載智能技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車無線通信技術(shù)藍牙技術(shù)17課件

《車載智能技術(shù)》

智能網(wǎng)聯(lián)汽車無線通信技術(shù)—藍牙技術(shù)主講人：陸文逸江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院藍牙技術(shù)藍牙是bluetooth的譯名，它取自丹麥的一位名叫HaraldBlatand（Bluetooth）的開國君王。藍牙技術(shù)的命名本身也是提出者希望它能夠?qū)π畔a(chǎn)業(yè)產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。藍牙技術(shù)是Ericsson通信公司于1994年開始進行研究的，其目的是解決移動電話和它的外接設(shè)備的無線通信問題。隨著研究的深入，藍牙逐漸成為一種無線通信概念。1998年5月，Erisson、Nokia、IBM、Inter和Toshiba等5家公司作為SpecialInterestGroup(簡稱SIG)的發(fā)起人，分別在倫敦、東京和加州公布了藍牙計劃，正式將藍牙技術(shù)的理念推向社會。藍牙技術(shù)藍牙技術(shù)的實質(zhì)是建立通用的無線接口及其控制軟件的開放標(biāo)準(zhǔn)，使計算機和通信進一步結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在短距離范圍內(nèi)進行互連。藍牙技術(shù)主要有3個方面的應(yīng)用：外圍設(shè)備互連；個人局域網(wǎng)(PAM)；語音/數(shù)據(jù)接入。外圍設(shè)備互連指將各種設(shè)備通過藍牙鏈路連接到主機；個人局域網(wǎng)主要是用于個人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享；語音/數(shù)據(jù)接入是將一臺計算機通過安全的無線鏈路連接到廣域網(wǎng)。一、藍牙系統(tǒng)的組成1.天線單元藍牙系統(tǒng)的天線發(fā)射功率按標(biāo)稱的0B設(shè)計，符合FCC關(guān)于ISM頻段的要求。由于采用了擴頻技術(shù)，發(fā)射功率可以達到100mW。系統(tǒng)的最大跳頻速率為1600跳/s，在2.4~2.48GHz之間，用79個1MHz帶寬的頻點。該系統(tǒng)的設(shè)計通信距離為10m左右，增大發(fā)射功率可以達到100m。藍牙系統(tǒng)中的功能模塊主要由天線單元、鏈路控制單元、鏈路管理單元和軟件單元4部分組成。一、藍牙系統(tǒng)的組成2.鏈路控制單元鏈路控制單元主要由連接控制器、基帶處理器、發(fā)射接收器3個集成芯片組成。鏈路控制單元實現(xiàn)基帶協(xié)議和其他的底層連接規(guī)程，

支持面向連接(SCO）

和無連接(ACL）兩種方式。3.鏈路管理單元鏈路管理(LM）軟件模塊攜帶了鏈路的數(shù)據(jù)設(shè)備、鑒權(quán)、鏈路硬件配置和其他一些協(xié)議。鏈路管理單元可以發(fā)現(xiàn)其他遠端鏈路管理并通過鏈路管理協(xié)議(LMP)與之通信。鏈路管理單元主要提供如下服務(wù):發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、請求名稱、地址查詢、鑒權(quán)、建立連接、鏈路模式協(xié)商和建立，以及決定幀的類型等。一、藍牙系統(tǒng)的組成4.軟件單元鏈路協(xié)議可以分為4層：核心協(xié)議層、電纜替代層、電話控制協(xié)議層和采納的其他協(xié)議層。主要實現(xiàn)的功能有配置及診斷、藍牙設(shè)備的發(fā)現(xiàn)、電纜仿真、與外圍設(shè)備的通信、音頻通信及呼叫控制等。二、藍牙技術(shù)的特點藍牙技術(shù)的特點可歸納為如下幾點。全球范圍適用。藍牙工作在2.4GHz的ISM頻段，全球大多數(shù)國家ISM頻段的范圍是2.4~2.4835GHz，使用該頻段無須向各國的無線電資源管理部門申請許可證。01同時可傳輸語音和數(shù)據(jù)。藍牙采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道，以及異步數(shù)據(jù)與同步語音同時傳輸?shù)男诺?。每個語音信道數(shù)據(jù)傳輸速率為64kb/s，語音信號編碼采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制(CVSD)方法。02二、藍牙技術(shù)的特點當(dāng)采用非對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時，速率最高為721kb/s，反向為57.6kb/s；當(dāng)采用對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時，速率最高為342.6kb/s。藍牙有兩種鏈路類型，即異步無連接(ACL)鏈路和同步面向連接(SCO)鏈路。可以建立臨時性的對等連接。根據(jù)藍牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，可將其分為主設(shè)備(master）與從設(shè)備(slave)。主設(shè)備是組網(wǎng)連接主動發(fā)起連接請求的藍牙設(shè)備，幾個藍牙設(shè)備連接成一個皮網(wǎng)(piconet)時，其中只有一個主設(shè)備，其余的均為從設(shè)備。皮網(wǎng)是藍牙最基本的一種網(wǎng)絡(luò)形式，最簡單的皮網(wǎng)是一個主設(shè)備和一個從設(shè)備組成的點對點的通信連接。03二、藍牙技術(shù)的特點

具有很好的抗干擾能力。工作在ISM頻段的無線電設(shè)備有很多種，如家用微波爐、無線局域網(wǎng)（WLAN）HomeRF等產(chǎn)品，為了很好地抵抗來自這些設(shè)備的干擾，藍牙采用了跳頻(frequencyhopping)方式來擴展頻譜(spreadspectrum)，將2.4~2.48GHz頻段分成79個頻點，相鄰頻點間隔1MHz。藍牙設(shè)備在某個頻點發(fā)送數(shù)據(jù)之后，再跳到另一個頻點發(fā)送，而頻點的排列順序則是偽隨機的，每秒鐘頻率改變1600次，每個頻率持續(xù)625μs。

04二、藍牙技術(shù)的特點藍牙模塊體積很小、便于集成。由于個人移動設(shè)備的體積較小，嵌入其內(nèi)部的藍牙模塊體積就應(yīng)該更小，如愛立信公司的藍牙模塊ROK101008的外形尺寸僅為32.8mm×16.8mm×2.95mm。05功耗低。藍牙設(shè)備在通信連接(connection)狀態(tài)下，有4種工作模式：激活(active)模式、呼吸(sniff）模式、保持（hold）模式、休眠（park）模式。active模式是正常的工作狀態(tài)，另外3種模式是為了節(jié)能所規(guī)定的低功耗模式。06二、藍牙技術(shù)的特點開放的接口標(biāo)準(zhǔn)。SIG為了推廣藍牙技術(shù)，將藍牙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全部公開，全世