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美国《网络计算》杂志将“蓝牙”技术与802.11b、宽带技术等评为了“十年来十大热门新技术产品”。在网络热、第三代移动电话热之后,“蓝牙”又来了。
曾经有许多专家们为未来设计了一幅极其美妙的图景:当你在工作之余的片刻休闲时间里,使用内置“蓝牙”技术模块的笔记本经内部局域网接入INTERNET给家里的信息控制中心发一指令,让它从网上下载一个菜谱,然后,信息控制中心根据菜谱需要通过“蓝牙”技术向冰箱核对是否能够满足要求,如果不能达到要求,冰箱将会自动利用“蓝牙”技术接入INTERNET,向电子商务公司发出订单,所缺材料送来后,信息控制中心通过“蓝牙”技术向其他自动机器发布指令调好各种配料放入并启动微波炉……当你回到家中时,等待你的是一顿极其丰盛的美味佳肴!
一、什么是“蓝牙”
“蓝牙”技术(Bluetooth)是一个由东芝、爱立信、IBM、英特尔、诺基亚等厂商发起成立的“蓝牙”特殊利益集团(Bluetooth SIG,Special Interest Group)在全球范围内力推的无线连接技术标准,SIG成立于1998年5月,1999年12月1日,微软公司正式宣布加盟“蓝牙”,并与3Com、朗讯、摩托罗拉公司及原有的五家公司一起成为“蓝牙”SIG的九个领导成员。到2000年11月,加盟支持“蓝牙”的公司已超过2000余家,其中包括诸如AMD、康柏、DELL、惠普、德仪(TI)、高通以及卡西欧、飞利浦、三星、LG、精工、夏普等许多世界最著名的计算机行业、通信领域以及消费电子产品,甚至还有汽车与相机制造商和生产厂家。一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持是以往所罕见的,幕后的原因必然是基于此项“蓝牙”技术的产品具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。
“蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准,其目标是实现最高数据传输速率1Mbps(有效传输速率为721Kbps)、最大传输距离为10厘米-10米,通过增加发射功率可达到100米。其使用的收发器是不必经过申请便可使用2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带,在其上设立79个频带为1MHz的信道,以每秒切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。
利用“蓝牙”技术的设备可以和其他七个以内的设备构成所谓的“蓝牙”微网(Piconet),共享1Mbps的频宽,而一个“蓝牙”设备可以同时加入8个不同的微网,每个子网分别有1Mbps的传输频宽。运作时,二个以上的装置共享一个频道即构成一个微网,并由其中一个装置主导传输量。由于同一时间每个装置还可以分别隶属于不同的微网,因此,各个“蓝牙”装置就可通过网网互连,互相传递信息。当设备未加入“蓝牙”微网时,它会先进入待机状态,在此状态下,随时监听传呼讯息,直到收到的讯号与自己本身的识别码相关时才会启动自己,并且呼叫连结程序,接着进行识别码的确认及信号时间的同步,以便决定往后跳频,从而建立一个微网络。在这样一个微网中,用户将不再受到各种电缆的束缚,能够轻而易举地拥有一处宝贵的个性化空间,轻松享受无限自由的乐趣。
当然,作为无线通信技术,“蓝牙”技术并不是唯一的技术,与其他几种无线联接方式比较起来(参见图表),“蓝牙”的传输速率虽比后两者慢,但其具有的优势却更多:“蓝牙”可传送影音资料,其他则不可能。另外,“蓝牙”不但可穿透物体传输,且不对准接收模组的方向就可传送资料,这是红外线传输无法作到的。对于移动设备而言,“蓝牙”具明显优势。“蓝牙”最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如果搭配“蓝牙”架构进行,使用整体网络的成本肯定比铺设线缆低。随着“蓝牙”设备的微型化与成本的降低,“蓝牙”将具有更为广阔的应用前景。
二、“蓝牙”引起的技术革命
“蓝牙”无线技术主要包括一种在2.4ISM频段用于个人区域网络(PAN)的低成本、低功率无线接口,实时传输数据和语音信号。它消除了在办公室、家庭和旅途中在各种电子设备间布设专用线缆和连接器的需要。“蓝牙”无线技术与第三代电话中的通信协议,如GPRS和WAP共同使用时,移动数据无线通信的用途将大大增加。增加EPOC后,用户将能够接入移动多媒体业务并享受移动通信业内前所未有的简便易用性。
电话多能化 在办公室里,可以将现有的电话用作无线对讲设备;在家中,可以作为以固定电话为依托的无绳通信工具;在外出时,可通过蜂窝移动业务接听移动电话。
连接无线化 利用“蓝牙”技术无需连线,也无需任何通信协议即可将个人电脑、笔记本电脑和PDA掌上电脑等各种各样的电子设备连接起来进行通信。比如说无需连线即可将你的文件直接传输到打印机上打印出来;即时图像和数据可以以无线方式将数码相机与移动电话或任何固定线路连接;通过基于“蓝牙”技术的手机、笔记本或便携式PC机可以与互联网紧密相联,实时地通过互联网收发信息。
办公自动化 当您的PC机收到电子邮件时,基于“蓝牙”技术的移动电话会发出提示,可通过电话显示屏读取收到的信息。当您一踏入办公室,就可以自动对桌面电脑、便携式PC机、笔记本、PDA或HPC及移动电话进行同步处理,自动更新你计算机中的地址簿和日历表等的信息。
货币电子化当您走向收银台时,手机会发出一个信号,证明您的信用卡或现金卡上有足够的余额,您不必掏出钱包便可自动为所购物品付款。然后收银台会向您的手机发回一个信号,更新您的现金卡余额,这就是无线电子钱包。不论是网上购物,还是购买电影票、机票只须轻松输入就可随时随地完成;此外,交易的最新信息还可随时反馈在手机的屏幕上。可能您会担心安全问题,但使用个人密码或其他个人识别技术的服务将使您的风险最小化。
网络的个人化 “蓝牙”规范为个人区域网络PAN(Personal Area Network)定义了两个传输范围,短距离约为10米,大致是一个房间的大小;中等距离约为100米,相当于一般家庭住宅的大小。无线链路能够以最高达到每信道1Mbps的容量传输语音或数据。在PAN内,所有支持“蓝牙”的设备,可以在一瞬间组成一个局域网,共享资源。甚至临时聚在一起开会的人,都可以享受连网的好处,无论他们在办公室里,还是在长途旅行的火车上。
技术智能化 “蓝牙”以无线LANs的IEEE802.11标准技术为基础,2.45Hz波段运行的技术能够使相距30米以内的设备互相连接,传输速度可达到每秒2M。“蓝牙”使用了“即插即用(Plug and Play)”概念,即任意“蓝牙”设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备,马上就可以建立联系,而无须用户进行任何设置。“蓝牙”采用了自动寻道技术,每隔一段时间就从一个频率跳到另一个频率,不断搜寻干扰比较小的信道,这在无线电环境非常嘈杂的环境下其优势就更加明显了。“蓝牙”的另一大优势是它应用了全球统一的频率设定,消除了“国界”的障碍。
蓝牙面临的问题
蓝牙与802.11无线网络标准(wireless LAN standard)使用同样的频率,如何避免相互干扰目前尚无良策。航空公司也对蓝牙的无线应用能力提出了质疑,他们担心蓝牙发出的电波可能会干扰飞机上的电子设备,对于飞行安全这将是极大的隐患。蓝牙无线通讯仅仅100英尺的有效矩离对于那些大公司,特别是员工遍布数间办公室的公司来说也是一个问题。它的速度不能令人满意,蓝牙目前的最快速度仅能达到720Kbps,而无线以太网联接的标准速度已经接近了10Mbps。
“蓝牙”离我们并不遥远
IDC最近预测,2004年,“蓝牙”技术将广泛应用于手机、笔记本电脑、智能手提设备之中,预计美国将有1.018亿台、世界将有4.489亿台设备使用这种技术。随着技术的进步,未来的“蓝牙”技术更会渗入到诸如打印机、扫描仪、数码相机等硬件设备之中。尽管人们对于“蓝牙”还存在这样或那样的疑问与担心,但回想几年前人们提起互联网时更多的质疑与观望,对比现在互联网带给我们生活的改变与冲击,谁又能怀疑,“蓝牙”在不远的将来不会蓬勃发展呢?不管从何种角度看,“蓝牙”的明天正在到来。
1.“蓝牙”与笔记本电脑
作为“蓝牙”技术的五大发起者之一——日本东芝公司一直致力于“蓝牙”计划,并投入了大量的资金、人员进行研究开发。经过不懈的努力,2000年上半年,东芝开发成功了支持“蓝牙”技术的PC卡和无线MODEM站(WIRELESS MODEM STATION),并推向市场。该产品是全球首款上市的蓝牙PC卡。用户通过这种PC卡,能以无线方式连接参加会议用户的电脑,进行无线数据交流。其有效通信范围为100米,数据传输速率为430kbps,是普通电话线的8倍。
10月,东芝在WORLD PC EXPO 2000上展示了内置Bluetooth模块的笔记本电脑样机。该样机是以“TECRA 8100”为基础制造的。Bluetooth模块和天线则设置在液晶显示屏的背面,因此即使在关闭液晶显示屏的状态下也可以进行通信。
据东芝笔记本电脑中国唯一总代理——联想神州数码科技发展公司的相关负责人称,东芝关于“蓝牙”技术的整个产品的总体计划分为两步,明年产品的高端和移动计算的专业段仅仅是“蓝牙”应用的开始,在远期,东芝除了即将将“蓝牙”技术贯穿于笔记本电脑产品的整个产品线,而且还要尽可能包括进桌面产品和服务器,以及东芝商业化产品的其他方面,包括移动电话、台式机、PDA、数字相机、打印机、网络接入点等,形成一个完整的基于“蓝牙”技术的“个人微网”设备体系。它将真正实现东芝公司一直倡导的“Go Everywhere,Do Everything”。
2.“蓝牙”与手机
2000年6月,阿尔卡特在“Bluetooth Congress 2000”上展示了对应“蓝牙”的手机,并预定于11月上市。其内部采用了英国Cambridge Silicon Radio公司的单片“蓝牙”处理LSI“BlueCore”。该公司目前正在独自开发“蓝牙”处理芯片,将来将采用自家芯片。
2000年9月,摩托罗拉发布了其第一部可无线上网的蓝牙手机——Timeport 270 CDMA手机,使用户可以通过戴在头上的无线耳机来应答和接听电话,无需用手。
2000年12月,诺基亚推出可使移动电话和个人电脑进行无线连接的“蓝牙”连接套件,这套基于“蓝牙”技术的无线连接套件把诺基亚6210手机作为GSM调制解调器与十米之内的便携式微机连接起来,将增强诺基亚6210的综合个人通信功能。该装置使通过诺基亚6210下载电子邮件、上网浏览、发传真更加便捷,使数据传输速率达到每秒43.2kbps的诺基亚6210得到更充分的利用。
3.“蓝牙”与其它
“蓝牙”已经开始支持Salutation Consortium的网络协议“Salutation Architecture”。Salutation Consortium是一个非盈利团体,主要工作是推进不依赖于OS的信息设备之间的数据交换协议。Salutation Architecture则决定了应用程序、服务及网络设备等为了完成目标任务,通过互联网检索出所必须的应用程序、服务及网络通讯设备的一种构造。
通过组合蓝牙与Salutation的检索/连接功能(Find-and-Bind),可以构筑更具柔软性的无线网络。
摩托罗拉的第一批“蓝牙”产品包括一个PCMCIA (personal computer memory card international association)卡、一个USB (universal serial bus)附件和一个汽车组合产品。这两个新产品都是个人电脑的附加设备,可以允许个人电脑用无线方式交换信息和整理数据。“蓝牙”用在汽车内的其他潜在领域还包括可以将手机同汽车导航系统和多媒体系统实现同步化。
英特尔和微软(Microsoft,MSFT)宣布他们正在合作开发,让“蓝牙”成为2001年Windows软件上的一个标准。2000年底,英特尔预计将推出一种“蓝牙”软件和硬件产品,供应给手提电脑的制造商。