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2.7.2 蓝牙(802.15.1)
2020-09-22 16:31:12     我来说两句
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本书采用系统方法,将网络看作由相互关联的模块构成的交互式系统,通过丰富的因特网实例解析网络工作原理和应用设计方法。每章都以启发式问题开篇,章末辅以相关资源和习题,以完整的端到端系统为重点,不囿于传  立即去当当网订购
蓝牙技术填充了移动电话、PDA、笔记本电脑以及其他个人或外围设备之间的短距离通信的缝隙。例如,蓝牙技术可用于连接移动电话和耳机,笔记本电脑和耳机。概略地讲,蓝牙是利用电线连接两个设备的一种更为方便的替代。在这种应用中,不必提供很大的范围或带宽。这对于由电池供电的设备很有利,其中很重要的原因是耗电不多。这样就能够满足蓝牙的应用目的,多数蓝牙设备电池能量有限(例如无处不在的电话耳机),因此耗电少是非常重要的。(谁真的想在耳朵里放一个高能量的无线电耳机呢? )
 
蓝牙运行在2.45GHz的免许可频段,其链路典型带宽是1~3Mbps,有效范围大约10m。正因如此,加之通信设备通常属于个人或一个组织,因此蓝牙有时被归类为个人区域网络(Personal Area Network,PAN)。
 
有一个称为蓝牙专业因特网组织(Bluetooth Special Znternet Group)的工业联盟为蓝牙制定相关标准。它为一系列应用程序制定了一套完整的协议,超出了链路层对应用协议的定义,称为针对应用的应用协议轮廓(profile)。例如,用于同步PDA和个人计算机的应用协议轮廓。就802?11而论,另一个应用协议轮廓为移动计算机提供对有线LAN的访问,尽管这不是蓝牙的最初目的。IEEE 802.15.1标准建立在蓝牙的基础上,但是它不包含应用协议。
 
最基本的蓝牙网络配置称为皮可网(piconet),由一个主设备和7个从设备组成,如图2.35所示。所有通信都发生在主设备和从设备之间,从设备彼此之间不直接通信。由于从设备作用简单,因而它们的蓝牙硬件和软件简单且价格低廉。
 
 
由于蓝牙在一段免许可的频段上运行,所以它需要利用一种扩频技术(见本节前面的叙述)来处理频率段中可能的干扰。它利用79个信道(channel)(频率)的跳频,每个每次使用625μs。这为蓝牙利用同步时分多路复用提供了一个自然的时间片。传输一帧占用1、3或5个连续的时间片。只有主设备可以在奇数时间片开始传输。从设备可以在偶数时间片开始传输,但仅回应在先前时间片中主设备的请求,因此不允许在从设备之间进行连接。
 
从设备可以被停置(parked):设置其为不活动、低电量状态。停置设备不能与皮可网通信,它只能通过主设备激活。除了活动从设备之外,一个皮可网还可有255个停置设备。
 
除了蓝牙之外,在低功耗短距离通信领域还有一些其他技术,其中之一就是ZigBee,它由ZigBee联盟设计并被标准化为IEEE 802?15?4, ZigBee用于带宽需求较少和耗电很低以使电池使用时间较长的情况。它的设计宗旨是比蓝牙简单和便宜,其经济性使其适合于廉价设备,例如传感器。传感器是一种越来越重要的网络设备,这些廉价的小设备可以大量部署,用于监控温度、湿度以及建筑物中的能耗。
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