无线通信 - 蓝牙
蓝牙无线技术是一种短距离通信技术，旨在替代连接便携式设备的电缆并保持高安全级别。蓝牙技术基于**自组织网络技术**，也称为**自组织微微网**，它是一种覆盖范围非常有限的局域网。
蓝牙的历史
WLAN 技术使设备能够通过无线运营商连接到基于基础设施的服务。个人设备之间无需既定基础设施即可进行无线通信的需求导致了**个人局域网 (PAN)** 的出现。
爱立信在 1994 年的蓝牙项目定义了 PAN 的标准，以实现使用低功耗和低成本无线接口的移动电话之间的通信。
1988 年 5 月，IBM、英特尔、诺基亚和东芝等公司加入爱立信，成立了蓝牙特别兴趣小组 (SIG)，其目标是开发 PAN 的事实标准。
IEEE 批准了一项名为 IEEE 802.15.1 的基于蓝牙的无线个人局域网 (WPAN) 标准。IEEE 标准涵盖 MAC 和物理层应用。
**蓝牙**规范详细说明了整个协议栈。蓝牙采用射频 (RF) 进行通信。它利用**频率调制**在**ISM** 频段生成无线电波。
蓝牙因其特殊功能而得到广泛应用。
蓝牙为各种设备提供了一个统一的结构，使它们能够彼此连接和通信。
蓝牙技术已获得全球认可，因此世界上几乎任何启用蓝牙的设备都可以连接到启用蓝牙的设备。
蓝牙技术的低功耗和高达 10 米的有效范围为多种使用模式铺平了道路。
蓝牙通过建立笔记本电脑的自组织网络提供交互式会议。
蓝牙的使用模型包括无线电脑、对讲机、无线电话和手机。
微微网和散射网
启用蓝牙的电子设备通过称为**微微网**的短距离设备进行无线连接和通信。蓝牙设备以小型自组织配置存在，能够充当主设备或从设备，规范允许**主设备**和**从设备**切换其角色。点对点配置（一个主设备和一个从设备）是最简单的配置。
当两个以上的蓝牙设备相互通信时，这称为**微微网**。微微网最多可以包含 7 个围绕单个主设备聚集的从设备。初始化建立微微网的设备成为**主设备**。
主设备负责传输控制，将网络划分为网络成员之间的一系列时隙，作为**时分多路复用**方案的一部分，如下所示。
微微网的功能如下：
在微微网内，各种设备的定时和各个设备的跳频序列由主设备的时钟和唯一的**48 位地址**确定。
每个设备可以同时与单个微微网内的最多 7 个其他设备通信。
每个设备可以同时与多个微微网通信。
当启用蓝牙的设备进入和离开微微网时，微微网会动态且自动建立。
从设备之间没有直接连接，所有连接本质上都是主设备到从设备或从设备到主设备。
从设备在被主设备轮询后才能传输。
传输从主设备轮询数据包后的从设备到主设备时隙立即开始。
一个设备可以是两个或多个微微网的成员，通过调整由第二个微微网的主设备指示的传输机制-定时和跳频序列，从一个微微网跳到另一个微微网。
它可以在一个微微网中充当从设备，在另一个微微网中充当主设备。但是，它不能在多个微微网中充当主设备。
驻留在相邻微微网中的设备提供桥接以支持微微网内连接，从而允许链接的微微网的组合形成一个物理上可扩展的通信基础设施，称为**散射网**。
频谱
蓝牙技术在 2.4 至 2.485 GHz 的非许可工业、科学和医疗 (ISM) 频段运行，使用跳频扩频全双工信号，标称速率为 1600 跳/秒。2.4 GHz ISM 频段在大多数国家/地区都可用且未经许可。
范围
蓝牙工作范围取决于设备。3 类无线电的范围最远达 1 米或 3 英尺。2 类无线电最常见于移动设备中，范围为 10 米或 30 英尺。1 类无线电主要用于工业用例，范围为 100 米或 300 英尺。
数据速率
蓝牙支持 1.2 版的 1 Mbps 数据速率和 2.0 版的 3 Mbps 数据速率，并结合错误数据速率。