藍芽傳輸
藍芽是一種可應用在電腦、行動電話、及其他家電用品上的無線傳輸技術。藍芽(一種晶片)的運作原理是在2‧45 GHz的頻帶上傳輸,除了數位資料外,也可以傳送聲音。每個藍芽技術連接裝置都具有根據IEEE 802標準所制定的48-bit地址;可以一對一或一對多來連接,傳輸範圍最遠在10公尺。藍芽技術不但傳輸量大,每秒鐘可達1MB,同時可以設定加密保護,每分鐘變換頻率一千六百次,因而很難截收,也不受電磁波干擾。1994年間瑞典Ericsson有個專案Project,主要是發展一種低功率的無線電介面,以取代原有行動電話(Mobile Phone)與其週邊附件(handset、PC cards、desktop devices)間繁雜的連接線。1998 年2月由Ericsson(易利信)、Nokia(諾基亞)、IBM、Intel(英特爾)及Toshiba(東芝)等含蓋了通信、 電子、電腦三大領域的五大廠商,共同成立一個專門的研究小組 SIG(Special Interest Group),共同發展此種低功率、短距離的無線電通信技術,而將這種新的無線電通信技術命名為「藍芽」(Bluetooth)技術。至1999年6月止 SIG 共有751個會員‧其中包括了Compaq、Dell、Motorola、3Com、HP、Lucent、TI及Sumung等世界性廠商,成員們並同意制定一套免權利金的標準以降低Bluetooth技術成本並使之快速普及‧台灣也於88/4/13成立無線通訊聯盟積極參與Bluetooth相關產品開發計劃已有多家廠商加入包括宏碁、神通、英業達、廣達、仁寶、華碩、明碁、羅技、致伸、華邦、工研院電通所及資策會等‧
關於藍芽(Bluetooth)這個名字,倒是有個有趣的起源:西元十世紀時,挪威有個維京國王Harald (哈拉德藍芽;Blatand為丹麥文字,相當英文的bluetooth) II (940-981),統一了丹麥(Denmark and Norway),成為維京人的英雄‧Ericsson將其新的無線電介面的Project命名為「藍牙」(Bluetooth),大概是希望藉由 Bluetooth 統一介面規格,成為一個世界標準,而「藍牙」譯名變「藍芽」或許是為了看起來比較文雅吧!藍芽組織也希望能在一個標準之下整合所有的無線電子短程通訊產品。
「藍芽」就是著眼於此,而開發出的傳輸技術,它的主要特點如下:
• 操作頻段:2‧4GHz工業、科學、醫療(Industrial Scientific Medical;ISM)頻段。
• 可及範圍十公分到一百公尺。
• 使用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum;FHSS)。
• 最高可支援八個連結埠。
• 毋需如紅外線傳輸埠做「視線(Line-of-sight) 」的傳輸。
• 支援同步和非同步傳輸模式,易與TCP/IP整合成網路。
藍芽為短距離的無線區域網路傳輸標準
藍芽為短距離的無線區域網路傳輸標準(長距離的無線區域網路傳輸標準為IEEE 802.11),藍芽起源是從行動電話而起,為了要解決行動電話及其周邊相互連線的方便性,由易利信、諾基亞、IBM、東芝及英特爾等廠商共同所定義及發起的無線傳輸技術標準。而在2001年Comdex Fall電腦展,讓人意外地發現無線通訊應用產品已經愈來愈多了。其中包括了筆記型電腦、PDA、數位相機等,大部份都已具有藍芽或IEEE 802.11架構之無線傳輸功能。將來如何進一步將「無線」的概念「生活化」,不再只是侷限於資訊產品,是無線通訊技術未來發展的方向。如「資訊家電」就是一個應用無線通訊技術之新興概念…「空心菜吃完了,怎麼辨?沒關係,只要在資訊冰箱中的控制面板輸入『購買』,透過無線傳輸,商家便會將空心菜自動送達。」無線區域網路(Wireless LAN)成為未來的主流已是一個很接近的夢想,目前機場,以及若干連鎖咖啡店、飯店、書店、圖書館都已經建置了無線區域網路。
藍芽技術與紅外光無線傳輸技術(IrDA)相似,皆為短距離的無線傳輸。但是紅外光無線傳輸裝置在進行資料傳輸時需將兩傳輸裝置對準,而藍芽為「點」傳輸技術,在進行傳輸時,資料從發射點以球狀向四面八方進行傳輸,故在應用性及方便性上而言,藍芽技術是比紅外光無線傳輸方便多了。
藍芽的運作原理 – 跳頻展頻技術
藍芽技術運作的原理主要是運用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum — FHSS)方式,使藍芽晶片的兩端,以某一特定形式的窄頻載波同步地在2.4MHz頻帶上傳送訊號。詳細來說,此FHSS的傳輸技術,是將欲傳輸的信號透過一系列不同的頻率範圍廣播出去,而由傳送裝置先傾聽頻道(Listens Channel),若偵測出頻道處於閒置狀態時,信號便由此頻道傳送出去;反之,若偵測出頻道為使用中,便使用跳躍程序進行傳送。重要的是,傳送與接收必定要同步切換頻道才可以正常接收資料。藍芽最多可進行1對7的傳輸,除了資料之外,也可以使用CVSD (Continuous Variable Slope Delta-Modulation)技術來進行語音傳輸及使用分時多工(TDMA)協定技術之通訊協定。在藍芽技術中,無線電的發射功率為0dBm (Power Class 3),傳輸範圍約為10m,將來可以達到50公尺。傳輸功率的範圍為1mW到100mW (Power Class 1、2),傳送功率的大小與系統的需求有關,但是要達到100mW功率的傳輸時,則須在射頻前再加上一個射頻放大器(Power Amp)裝置,以增益約為20dBm的功率放大。傳輸速率(Transfer Rate)理論上為1Mbps,實際有效速率最高只可達721kbps,未來可以達到12Mbps。

 

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