藍(lán)牙無線組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)、原理及在應(yīng)用

引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)在布線和組網(wǎng)上都存在一定的局限。而藍(lán)牙作為一種短距離無線通信技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動手機(jī)等移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設(shè)備與Internet之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速而高效。

1、藍(lán)牙無線組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

藍(lán)牙技術(shù)是一種低成本、短距離的無線個人網(wǎng)絡(luò)傳輸（WireleSS Personal Area Network）技術(shù)，其主要目標(biāo)是提供一個全世界通行的無線傳輸環(huán)境，以通過無線電波來實(shí)現(xiàn)所有移動設(shè)備之間的信息傳輸服務(wù)。這些移動設(shè)備包括手機(jī)、筆記本電腦、PDA、數(shù)字相機(jī)、打印機(jī)等。藍(lán)牙收發(fā)信機(jī)采用跳頻擴(kuò)譜（Frequency}topping Spread Spe－tmm，F(xiàn)HSS）技術(shù)。根據(jù)藍(lán)牙規(guī)范1．OB規(guī)定，在2．4～-2．4835 GHz之間的ISM頻帶上以1600跳／s的速率進(jìn)行跳頻，可以得到79個1 MHz帶寬的信道。除采用跳頻擴(kuò)譜的低功率傳輸外，藍(lán)牙還可采用鑒權(quán)和加密等措施來提高通信的安全性。藍(lán)牙無線組網(wǎng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）支持移動聯(lián)網(wǎng)。用戶可以像使用移動電話那樣靈活的移動計(jì)算設(shè)備的位置，而使設(shè)備仍然保持持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）不需要使用物理線路，安裝非常簡便，成本低、體積小，可用于更多的設(shè)備。

（3）網(wǎng)絡(luò)使用的高頻電波可以穿透墻壁或玻璃窗，所以設(shè)備可以在有效范圍任意放置。

（4）多層安全防護(hù)措施可以確保用戶隱私。

（5）改動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或布局時，不需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新設(shè)置。

2 、常見的三種無線接入方式

2．1 IEEE802．11家族

IEEE802．1l是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接人，其業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2 Mb／s。目前，3Com等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)卡。

IEEE802．11 b物理層可支持5．5 Mb／s和11 Mb／s兩個新速率，IEEE802．11標(biāo)準(zhǔn)在擴(kuò)頻時是一個11位調(diào)制芯片，而IEEE802．11 b標(biāo)準(zhǔn)則采用一種新的調(diào)制技術(shù)CCK來完成。IEEE802．11 b使用動態(tài)速率漂移，可根據(jù)環(huán)境變化在11 Mb／s、5．5 Mb／s、2 Mb／s、1 Mb／s之間切換，且在2 Mb／s、1 Mb／s速率時可與IEEE802．11兼容。

IEEE802．11a工作在5 GHz U-N II頻帶，物理層速率可達(dá)54 Mb／s，傳輸層達(dá)25 Mb／s．它采用正交頻分復(fù)用（OFDM）的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù)，可提供25Mb／s的無線ATM接口、10Mb／s的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口以及TDD／TDMA的空中接口，能支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)，而且一個扇區(qū)可接人多個用戶，每個用戶也可帶多個用戶終端。

2．2 藍(lán)牙新貴

藍(lán)牙（IEEE802．15）是一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)，對于IEEE802．11來說，它的出現(xiàn)主要是相互補(bǔ)充。藍(lán)牙比IEEE802．11更具移動性，此外，藍(lán)牙技術(shù)成本低、體積小，可用于更多的設(shè)備。但是，藍(lán)牙技術(shù)主要是點(diǎn)對點(diǎn)的短距離無線發(fā)送技術(shù)，本質(zhì)上的傳輸介質(zhì)要么是RF，要么是紅外線。而且，藍(lán)牙被設(shè)計(jì)成低功耗、短距離、低帶寬的應(yīng)用。嚴(yán)格來講，藍(lán)牙技術(shù)不算是真正的局域網(wǎng)技術(shù)。

2．3 家庭網(wǎng)絡(luò)的HomeRF

HomeRF、主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，是IEEE802．11與DECT結(jié)合的產(chǎn)物，旨在降低語音數(shù)據(jù)成本。HomeRF也采用了擴(kuò)頻技術(shù)，它工作在2．4 GHz頻帶，能同步支持4條高質(zhì)量語音信道。但目前的HomeRF傳輸速率只有1～2 Mb／s．FCC建議也只是增加到10Mb／s。

通過以上比較分析可以看出，各種標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)不同的使用場合，不同的用戶需求而制定的。有的是為了增加帶寬和傳輸距離，有的則是考慮移動性和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際上，局部最優(yōu)不等于全局最優(yōu)?，F(xiàn)在最炙手可熱的無線局域網(wǎng)是IEEE802．XX，藍(lán)牙則是方興未艾，802．XX標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢主要在于速度。無線局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)信號較好的時候，和有線局域網(wǎng)的速度相差無幾。而藍(lán)牙線局域網(wǎng)的優(yōu)勢主要是成本和擴(kuò)展性［3］。表1所列是藍(lán)牙和IEEE802．XX技術(shù)的比較：

3、 藍(lán)牙無線組網(wǎng)原理與上網(wǎng)方案

3．1 組網(wǎng)原理

藍(lán)牙無線組網(wǎng)要求每臺電腦必須具備藍(lán)牙功能，故應(yīng)使用USB接口的藍(lán)牙適配器，其次需要購買一個藍(lán)牙無線接人點(diǎn)。用藍(lán)牙技術(shù)組建局域網(wǎng)有兩種組網(wǎng)方式：一種是PC對PC組網(wǎng)；另一種是PC對藍(lán)牙接人點(diǎn)的組網(wǎng)。

PC對PC的組網(wǎng)方式可以用藍(lán)牙適配器來讓兩臺電腦共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連人，其中的一臺電腦通過網(wǎng)卡連接ADSLMODEM等接人設(shè)備已經(jīng)能訪問Internet。并裝上藍(lán)牙USB適配器，以把它當(dāng)作一臺Internet共享的代理服務(wù)器。這樣，其它配有藍(lán)牙USB適配器的電腦就可以當(dāng)作客戶端來通過該服務(wù)器訪問Internet，也可以共享其它資源。圖1所示是這種方案的原理圖。

對于PC和藍(lán)牙接人點(diǎn)之間的組網(wǎng)，可先把藍(lán)牙接人點(diǎn)（藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)）通過RJ45與ADSLMODEM等寬帶接人設(shè)備相連。其它要接入網(wǎng)絡(luò)的電腦均應(yīng)安裝藍(lán)牙適配器，一個藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)最多可連接7臺這樣的電腦。這樣，藍(lán)牙接人點(diǎn)的功能就如同上個方案中的Internet代理服務(wù)器。這個方案的組網(wǎng)拓樸類似Wi-Fi無線接人點(diǎn)的組網(wǎng)。其方案示意圖如圖2所示。

3．2 藍(lán)牙無線上網(wǎng)方案

在沒有專線寬帶上網(wǎng)的時候，網(wǎng)絡(luò)是采用電話線來進(jìn)行連接的，它的速度相當(dāng)慢，而且不穩(wěn)定，經(jīng)常死鏈，容易在CPU的大量請求中導(dǎo)至死機(jī)。專線寬帶出現(xiàn)后，電話線上網(wǎng)基本被淘汰。但是電話線上網(wǎng)的步驟卻給了我們對現(xiàn)時手機(jī)上網(wǎng)的一種啟發(fā)：家用電話線能使電腦通過MOD－EN撥號上網(wǎng)，同理，手機(jī)的無線功能也可以讓電腦通過某種設(shè)備拔號上網(wǎng)，從而達(dá)到無線上網(wǎng)的內(nèi)容范圍。這里的某種設(shè)備必需具有撥號功能．并能連接手機(jī)和電腦以進(jìn)行通信。只要手機(jī)有拔號上網(wǎng)功能，那么實(shí)現(xiàn)手提電腦無線上網(wǎng)就不是一種構(gòu)想。而藍(lán)牙技術(shù)正好具有替代電纜的功能，因此，用藍(lán)牙作為一種無線中介就可以讓電腦與手機(jī)間進(jìn)行拔號上網(wǎng)。這就是本設(shè)計(jì)的核心。根據(jù)現(xiàn)時手機(jī)與電腦的互聯(lián)形式，藍(lán)牙無線上網(wǎng)可分為以下三大類：

（1）電腦＋藍(lán)牙適配器＋藍(lán)牙手機(jī)方案

該方案使用支持GPRS手機(jī)或者CDMA1X上網(wǎng)的手機(jī)，且手機(jī)和電腦都應(yīng)支持藍(lán)牙，這樣借助于GPRlS或CDMA1X的數(shù)據(jù)服務(wù)，就可以用筆記本進(jìn)行無線沖浪了。操作時首先要開通手機(jī)的藍(lán)牙功能．然后在PC上點(diǎn)開“本地連接→屬性→高級”，再在“Internet連接共享”中勾選“允許其他網(wǎng)絡(luò)用戶通過此計(jì)算機(jī)的Internet連接來連接”，后點(diǎn)“確定”。接著將USB藍(lán)牙適配器插人電腦USB接口，系統(tǒng)會提示發(fā)現(xiàn)新硬件，并自動開始安裝軟件。安裝完成后在系統(tǒng)托盤內(nèi)會出現(xiàn)藍(lán)牙標(biāo)志。最后右擊藍(lán)牙圖標(biāo)，打開藍(lán)牙設(shè)備對話框，再單擊“添加”按鈕，然后打開手機(jī)上的藍(lán)牙，勾選上“我設(shè)備已經(jīng)設(shè)置并且準(zhǔn)備好”復(fù)選框點(diǎn)擊“下一步”按鈕，此時藍(lán)牙適配器便會開始工作，并搜索可用的藍(lán)牙設(shè)備。當(dāng)找到打開的藍(lán)牙手機(jī)時，網(wǎng)絡(luò)的組建便完成了。

（2）PDA＋CF藍(lán)牙卡＋藍(lán)牙手機(jī)方案

用PDA的CF型無線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)同樣要有CF型藍(lán)牙卡，只要在CF插槽中插人該卡，然后進(jìn)行撥號設(shè)置，那么，利用支持GPRS或者CDMA1X上網(wǎng)的藍(lán)牙手機(jī)即可撥號上網(wǎng)。 操作時，首先打開手機(jī)的藍(lán)牙，讓它處于工作狀態(tài)。然后打開PDA的藍(lán)牙管理器，選擇“工具→配對設(shè)備→添加”，點(diǎn)擊“查找”圖標(biāo)并稍等一會，屏幕上會出現(xiàn)搜索到的藍(lán)牙手機(jī)，選擇該手機(jī)并輸人配對碼。此時，在手機(jī)上同樣會出現(xiàn)一個要求輸入配對碼的窗口，同樣輸入剛才在PDA上輸入的配對碼，即可配對成功，最后點(diǎn)擊PDA屏幕上的連接圖標(biāo)，輸入撥號上網(wǎng)所使用的用戶名和密碼等資料即可進(jìn)行撥號連接了。

（3） PDA＋CF藍(lán)牙卡與電腦共享上網(wǎng)方案

該方案是將PDA和電腦用藍(lán)牙連接起來并配對，然后在PDA上打開藍(lán)牙管理器并新建一個連接，同時選擇藍(lán)牙同步，然后單擊“下一步”進(jìn)入搜尋界面，以等待藍(lán)牙管理器找到要配對的設(shè)備。此時若連接在電腦上的藍(lán)牙適配器正在工作，那么就能找到配對的設(shè)備，并建立連接。

接下來應(yīng)進(jìn)行串口參數(shù)的設(shè)置，可先在PDA的同步選項(xiàng)中選擇藍(lán)牙同步，同時選擇連接后保持連接，確保你的電腦已經(jīng)連接上因特網(wǎng)后。即可在PDA中實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)。圖3所示是PDA＋CF卡的電腦共享上網(wǎng)操作方案。

3．3 無線上網(wǎng)的配置

在確保手機(jī)與電腦的藍(lán)牙聯(lián)通（即藍(lán)牙設(shè)備的開啟條件下）后，便可進(jìn)行PC端藍(lán)牙驅(qū)動設(shè)置（以IVT BlueSoleil為例），操作時先打開藍(lán)牙驅(qū)動主窗口，選擇我的服務(wù)→屬性，并在服務(wù)屬性窗口的“個人局域網(wǎng)”選項(xiàng)中，啟用個人局域網(wǎng)服務(wù)和DHCP服務(wù)，在服務(wù)屬性窗口的“網(wǎng)絡(luò)接人”選項(xiàng)中啟用該服務(wù)。

對于PC端網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)置，可在網(wǎng)絡(luò)連接中打開“傳人的連接”的屬性（如果沒有可以新建一個傳人連接），在“常規(guī)”選項(xiàng)中，選中Blue－tooth LAP Modem連接，并在“用戶”選項(xiàng)中，允許掌上電腦不通過密碼連接，然后在“網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)中打開TCP／IP屬性，再在TCP／IP屬性中手動設(shè)置IP地址，并保證不與其并網(wǎng)連接重疊，之后再回到“網(wǎng)絡(luò)連接”啟用Internet的連接共享，并把家庭網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置為你的藍(lán)牙虛擬網(wǎng)卡的連接，即可完成PC端的設(shè)置。藍(lán)牙手機(jī)的無線上網(wǎng)設(shè)置方法如圖4所示。

4、 結(jié)束語

隨著藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，藍(lán)牙電子商品必然成為今后的主要電子產(chǎn)品，且價格也會為大眾所接受?？梢灶A(yù)期，藍(lán)牙技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用將為我們帶來深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

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