利用蓝牙技术实现家庭无线网络系统

摘要：摘要利用蓝牙技术无需电缆就可以高速连接个人电脑、移动电话、PDA、数码相机、打印机、电视机、空调机、洗衣机等家用电器和办公设备，形成一个方便、实用的“无线微网”，为用户提供极大的方便，并可派生出新的服务功能。蓝牙网络技术使传统家庭信息化，并使之与信息高速公路——通信网络紧密结合。

关键词：蓝牙微微网无线接入跳频扩谱协议栈

引言

　　当今信息化的一个重要方面就是因特网(Internet)和移动通信(mobile communication)的迅猛发展。它使得人们的生活方式、工作方式以及思维方式都发生了巨大的变化，同时也刺激人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。智能家庭网络的出现和发展给信息社会注入了新的生机和活力，而蓝牙(Bluetooth)技术的日趋成熟无疑给这个新的浪潮起到了推波助澜的作用。

　　家庭网络是指在家庭和社会的信息网络相连之前，将家庭内部所有的信息设备连接起来而形成的网络。显然，连接家庭网络最理想的技术是无线通信技术，它用微波取代了传统网络中错综复杂的电缆。目前，关于该技术有不少产品和标准，如Butterfly, Diamond, Proxim, Shavewave等公司的产品，其中最具有代表性的是Bluetooth和HomeRF两种技术。Bluetooth的优势在于全球标准的统一，具有互操作性，以及能非常方便地实现快速、灵活、安全、低成本、低功耗的数据和语音通信，因此Bluetooth技术在家庭无线网络系统中的发展潜力巨大。

系统设计

　　蓝牙的载波选用在全球公用的2.4GHz工科医学（ISM）频带，并采用跳频扩谱技术（FHSS）。跳频速率为1600次/s，以2.45GHz为中心频率最多可得到79个1MHz带宽的信道。蓝牙设备采用的是GFSK调制技术，其传输速率为1Mb/s，实际有效速率最高可达721Kb/s，传输距离为10m。语音传输采用连续可变斜率调制编码（CVSD）技术，通信协议则采用时分多址（TDMA）协议。遵循Bluetooth协议的各类数据和语音设备都能够以无线方式接入到公共网络系统中（如Internet, Intranet）。

　　蓝牙系统以点到点PPP（Point-to-Point Protocol）连接为基础，用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微图1主从设备的拓扑结构图微网（Piconet）。每个Piconet的蓝牙装置组成为1个主设备（Master）和若干个从设备（Slave），主设备负责通信协议的运作。MAC地址用3位来表示，即在1个微微网内可寻址８个设备（互联的设备数量实际是没有限制的，只不过在同一时刻只能激活８个，其中１个为主，７个为从）。图1给出了1个微微网中主从设备的拓扑结构图。此外，蓝牙系统还支持点到多点的通信构成分布式网络，即1个主设备可以是其他Piconet的从设备，每个从设备也可以是其他Piconet的主设备。



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