藍(lán)牙音頻接收器

本文格式為Word版，下載可任意編輯——藍(lán)牙音頻接收器什么是藍(lán)牙？藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)，藍(lán)牙4.0延遲到100m）的無(wú)線電技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間舉行無(wú)線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠告成地簡(jiǎn)化設(shè)備與Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加急速高效，為無(wú)線通信拓寬道路。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)布局以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHzISM頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。

藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展

V1.1（1998年）：

為最早期版本，傳輸率約在748～810kb/s，因是早期設(shè)計(jì)，輕易受到同頻率之產(chǎn)品所干擾影響通訊質(zhì)量。

V1.2：

748～810kb/s的傳輸率，增加了（改善Software）抗干擾跳頻功能。

V2.1（2022年）：

改善了裝置配對(duì)流程，短距離的配對(duì)方面，具備了在兩個(gè)支持藍(lán)牙的手機(jī)之間彼此舉行配對(duì)與通訊傳輸?shù)腘FC（NearFieldCoMMunication）機(jī)制。具備更佳的省電效果。

V3.0（2022年）：

核心是“GenericAlternateMAC/PHY”（AMP），這是一種全新的交替射頻技術(shù)，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對(duì)任一任務(wù)動(dòng)態(tài)地選擇正確射頻。傳輸速率更高，功耗更低。

V4.0（2022年）：

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（BluetoothSIG）2022年7月7日宣布，正式采用藍(lán)牙4.0核心模范（BluetoothCoreSpecificationVersion4.0），并啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的認(rèn)證籌劃。包括三個(gè)子模范，即傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、高速藍(lán)牙和新的藍(lán)牙低功耗技術(shù)。藍(lán)牙4.0的提升之處主要表達(dá)在三個(gè)方面：電池續(xù)航時(shí)間、節(jié)能和設(shè)備種類上。有效傳輸距離也有所提升，為60m。

藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)

1全球范圍適用

藍(lán)牙工作在2.4GHz的ISM頻段，全球大多數(shù)國(guó)家ISM頻段的范圍是2.4～2.4835GHz，使用該頻段無(wú)需向各國(guó)的無(wú)線電資源管理部門申請(qǐng)?jiān)S可證。

2同時(shí)可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)

藍(lán)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(yǔ)音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語(yǔ)音同時(shí)傳輸?shù)男诺?。每個(gè)語(yǔ)音信道數(shù)據(jù)速率為64kbit/s，語(yǔ)音信號(hào)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。當(dāng)采用非對(duì)稱信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，速率最高為721kbit/s，反向?yàn)?7.6kbit/s；當(dāng)采用對(duì)稱信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，速率最高為342.6kbit/s。藍(lán)牙有兩種鏈路類型。異步無(wú)連接（AsynchronousConnection-Less，ACL）鏈路和同步面向連接（SynchronousConnection-Oriented，SCO）鏈路。

3可以建立臨時(shí)性的對(duì)等連接（Ad-hocConnection）

根據(jù)藍(lán)牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色，可分為主設(shè)備（Master）與從設(shè)備（Slave）。主設(shè)備是組網(wǎng)連接主動(dòng)發(fā)起連接苦求的藍(lán)牙設(shè)備，幾個(gè)藍(lán)牙設(shè)備連接成一個(gè)皮網(wǎng)（Piconet）時(shí)，其中只有一個(gè)主設(shè)備，其余的均為從設(shè)備。皮網(wǎng)是藍(lán)牙最根本的一種網(wǎng)絡(luò)形式，最簡(jiǎn)樸的皮網(wǎng)是一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備組成的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信連接。通過(guò)時(shí)分復(fù)用技術(shù)，一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備便可以同時(shí)與幾個(gè)不同的皮網(wǎng)保持同步。概括來(lái)說(shuō)，就是該設(shè)備按照確定的時(shí)間依次參與不同的皮網(wǎng)，即某一時(shí)刻參與某一皮網(wǎng)，而下一時(shí)刻參與另一個(gè)皮網(wǎng)。

4具有很好的抗干擾才能

工作在ISM頻段的無(wú)線電設(shè)備有好多種，如家用微波爐、無(wú)線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）和HomeRF等產(chǎn)品，為了很好地抗?fàn)巵?lái)自這些設(shè)備的干擾，藍(lán)牙采用了跳頻（FrequencyHopping）方式來(lái)擴(kuò)展頻譜（SpreadSpectrum），將2.402～2.48GHz頻段分成79個(gè)頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)間隔1MHz。藍(lán)牙設(shè)備在某個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)之后，再跳到另一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送，而頻點(diǎn)的排列依次那么是偽隨機(jī)的，每秒鐘頻率變更1600次，每個(gè)頻率持續(xù)625μs。

5藍(lán)牙模塊體積很小、便于集成

由于個(gè)人移動(dòng)設(shè)備的體積較小，嵌入其內(nèi)部的藍(lán)牙模塊體積就理應(yīng)更小，如愛(ài)立信公司的藍(lán)牙模塊ROK101008的形狀尺寸僅為32.8mm×16.8mm×2.95mm。

6低功耗

藍(lán)牙設(shè)備在通信連接（Connection）狀態(tài)下，有四種工作模式——激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。Active模式是正常的工作狀態(tài)，另外三種模式是為了節(jié)能所規(guī)定的低功耗模式。

7開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)

SIG為了推廣藍(lán)牙技術(shù)的使用，將藍(lán)牙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全部公開(kāi)，全世界范圍內(nèi)的任何單位和個(gè)人都可以舉行藍(lán)牙產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，只要最終通過(guò)SIG的藍(lán)牙產(chǎn)品兼容性測(cè)試，就可以推向市場(chǎng)。

8本金低

隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，各個(gè)供給商紛紛推出自己的藍(lán)牙芯片和模塊，藍(lán)牙產(chǎn)品價(jià)格飛速下降。

藍(lán)牙4.0技術(shù)特點(diǎn)

藍(lán)牙4.0是藍(lán)牙3.0+HS模范的補(bǔ)充，擁有極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗，使用一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作數(shù)年之久。同時(shí)還擁有低本金，跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、AES-128加密等諸多特色，有效傳輸距離從上一代藍(lán)牙3.0的有效傳輸距離10米提升到了100米，另在終端的適配上也同樣向下兼容。藍(lán)牙4.0可以用于計(jì)步器、心律監(jiān)視器、智能儀表、傳感器物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域，大大擴(kuò)展藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍。藍(lán)牙4.0支持兩種部署方式：雙模式和單模式。雙模式中，低功耗藍(lán)牙功能集成在現(xiàn)有的經(jīng)典藍(lán)牙操縱器中，或再在現(xiàn)有經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)（2.1+EDR/3.0+HS）芯片上增加低功耗堆棧，整體架構(gòu)根本不變。單模式面向高度集成、緊湊的設(shè)備，使用一個(gè)輕量級(jí)連接層（LinkLayer）供給超低功耗的待機(jī)模式操作、簡(jiǎn)樸設(shè)備恢復(fù)和穩(wěn)當(dāng)?shù)狞c(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，還能讓聯(lián)網(wǎng)傳感器在藍(lán)牙傳輸中安置好低功耗藍(lán)牙流量的次序，同時(shí)還有高級(jí)節(jié)能和安好加密連接。

藍(lán)牙4.0技術(shù)細(xì)節(jié)概括表現(xiàn)如下：

速度：支持1Mbps數(shù)據(jù)傳輸率下的超短數(shù)據(jù)包，最少8個(gè)八組位，最多27個(gè)。全體連接都使用藍(lán)牙2.1參與的減速呼吸模式（sniffsubrating）來(lái)達(dá)成超低工作循環(huán)。

跳頻：使用全體藍(lán)牙模范版本通用的自適應(yīng)跳頻，最大程度地裁減和其他2.4GHzISM頻段無(wú)線技術(shù)的串?dāng)_。

主操縱：更加智能，可以休眠更長(zhǎng)時(shí)間，只在需要執(zhí)行動(dòng)作的時(shí)候才喚醒。

延遲：最短可在3毫秒內(nèi)完成連接設(shè)置并開(kāi)頭傳輸數(shù)據(jù)。

范圍：提高調(diào)制指數(shù)，最大范圍可超過(guò)100米。

剛強(qiáng)性：全體數(shù)據(jù)包都使用24-bitCRC校驗(yàn)，確保最大程度抗拒干擾。

安好：使用AES-128CCM加密算法舉行數(shù)據(jù)包加密和認(rèn)證。

拓?fù)洌好總€(gè)數(shù)據(jù)包的每次接收都使用32位尋址，理論上可連接數(shù)十億設(shè)備：針對(duì)一對(duì)一連接優(yōu)化，并支持星形拓?fù)涞囊粚?duì)多連接；使用快速連接和斷開(kāi)，數(shù)據(jù)可以再網(wǎng)狀拓?fù)鋬?nèi)轉(zhuǎn)移而無(wú)需維持繁雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

藍(lán)牙4.0技術(shù)應(yīng)用

藍(lán)牙4.0技術(shù)已經(jīng)開(kāi)頭應(yīng)用到眾多生活領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)鞋、血壓計(jì)、血糖儀、牙刷均開(kāi)頭使用藍(lán)牙技術(shù)，而藍(lán)牙4.0技術(shù)也已經(jīng)成為了智能終端的標(biāo)配，并有望在未來(lái)成為物聯(lián)網(wǎng)的紐帶。

1智能終端標(biāo)配

據(jù)悉，新的藍(lán)牙4.0技術(shù)已經(jīng)開(kāi)頭成為眾多新近推出的智能終端產(chǎn)品的標(biāo)配，蘋果的iPhone4S、iPhone5、iPodnano、iPodtouch就均納入到了藍(lán)牙4.0生態(tài)系統(tǒng)中。另在蘋果的電腦產(chǎn)品MacMini、MacbookPro、MacbookAir、iPad中也均采用了藍(lán)牙4.0技術(shù)。蘋果甚至沒(méi)有在新品中采用目前流行的NFC技術(shù)，而有分析人士那么認(rèn)為，蘋果夢(mèng)想借用藍(lán)牙4.0及其他技術(shù)來(lái)得志NFC的一些應(yīng)用需求。近日，隨著微軟Windows8操作系統(tǒng)的發(fā)布，其也宣布全面支持藍(lán)牙4.0。最新的搭載Windows8的平板電腦、PC產(chǎn)品也均采用了藍(lán)牙4.0技術(shù)。

根據(jù)最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，今年已經(jīng)有20億的藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng)，每天的新增藍(lán)牙設(shè)備達(dá)成700萬(wàn)，藍(lán)牙設(shè)備總數(shù)已達(dá)90億。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的成員數(shù)已經(jīng)達(dá)成了17000家，每月還會(huì)增加200多家的新成員。

2向應(yīng)用擴(kuò)展供給支持

藍(lán)牙4.0技術(shù)的普及那么推動(dòng)了其下BluetoothSmart與BluetoothSmartReady設(shè)備的廣泛應(yīng)用。具備藍(lán)牙4.0技術(shù)的手機(jī)、電腦可以被稱之為BluetoothSmartReady終端，通過(guò)這些終端的操作系統(tǒng)可以開(kāi)發(fā)出支持廣泛藍(lán)牙應(yīng)用功能的應(yīng)用產(chǎn)品，這些應(yīng)用產(chǎn)品合作于具備BluetoothSmart功能的傳感器，為用戶帶來(lái)新的以藍(lán)牙技術(shù)為傳輸紐帶的應(yīng)用。

3廣泛應(yīng)用多領(lǐng)域

目前，藍(lán)牙4.0技術(shù)已經(jīng)不僅僅應(yīng)用于手機(jī)或電腦的終端上，還開(kāi)頭大量應(yīng)用于生活中的一些周邊產(chǎn)品中。除了較為常見(jiàn)的鍵盤、鼠標(biāo)、耳機(jī)上的應(yīng)用外，目前在牙刷、運(yùn)動(dòng)鞋、高爾夫球桿、血糖儀上也開(kāi)頭應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)。

在健康領(lǐng)域，Beam推出的使用藍(lán)牙技術(shù)的牙刷上，其可以將使用者每次的刷牙時(shí)間及頻率發(fā)送至平板電腦或手機(jī)之中，家長(zhǎng)可以通過(guò)此來(lái)促使兒童每天舉行刷牙。該牙刷甚至還可以監(jiān)測(cè)使用者的刷牙力度及區(qū)域。另外，一些血壓計(jì)、血糖儀也開(kāi)頭使用藍(lán)牙技術(shù)，其可以扶助匯總用戶每日的數(shù)據(jù)，并建立檔案?jìng)魉徒o醫(yī)生。

在健身領(lǐng)域中，Nike的Nike+、阿迪達(dá)斯的miCoach就均選擇藍(lán)牙技術(shù)作為運(yùn)動(dòng)鞋芯片、心率帶與終端間的連接技術(shù)。這些產(chǎn)品均可以監(jiān)測(cè)用戶在運(yùn)動(dòng)中的熱量消耗、跑動(dòng)距離、步頻及心率，來(lái)為健身愛(ài)好者供給參考，并扶助用戶創(chuàng)造訓(xùn)練籌劃及健身日志。

未來(lái)，藍(lán)牙技術(shù)甚至可以應(yīng)用于停車場(chǎng)的監(jiān)控，目前一些廠商的藍(lán)牙有效傳輸距離已經(jīng)可以達(dá)成1公里。預(yù)計(jì)在2022年，藍(lán)牙設(shè)備新增數(shù)將達(dá)成25億，2022年將有超過(guò)270億的藍(lán)牙設(shè)備。而這些新的增長(zhǎng)并非來(lái)自于手機(jī)、電腦這樣的傳統(tǒng)設(shè)備，而是來(lái)自更多的生活中應(yīng)用產(chǎn)品。

這款應(yīng)用藍(lán)牙4.0技術(shù)的燈泡被命名為BluetoothBulb。只要你在你的iPhone下載到了相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序，你的iPhone就相當(dāng)于和家里全體使用這種燈泡的燈具相連接，你可以通過(guò)iPhone對(duì)他們舉行調(diào)色、定時(shí)、調(diào)理亮度等功能。

延遲閱讀：

“藍(lán)牙”的名稱的由來(lái)：一是來(lái)自10世紀(jì)的丹麥國(guó)王哈拉爾德（HaraldGormsson）的外號(hào)