藍牙技術的現狀及發展論文

　　摘要：根據2003年藍牙世界大會上的信息，就目前藍牙技術的現狀及發展作一探討。

　　關鍵詞：藍牙 現狀 發展

　　藍牙(Bluetooth)是由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無線數字通信的技術標準。 其目標是實現最高數據傳輸速度1Mb／s(有效傳輸速度為721kb／s)、最大傳輸距離為10米，用戶不必經過申請便可利用2．4GHz的ISM(工業、科學、醫學)頻帶，在其上設立79個帶寬為1MHz的信道，用每秒鐘切換1600次的頻率、滾齒方式的頻譜擴散技術來實現電波的收發。

　　目前，藍牙標準化集團Bluetooth SIG(特別興趣小組)的成員企業數已達到2000家以上。除了原創的5家廠商之外，包括康柏(Compaq)、戴爾(Dell)、摩托羅拉(Motorola)、Qualcom、BMW及卡西歐(Casio)等均已加入，所有廠商已達成知識產權共享的協議，以推廣此項技術。在技術標準方面，藍牙協會已在1999年7月推出Bluetooth 1．0之標準。而我國亦至少有12家廠商、組織已加入Bluetooth國際聯盟，同時國內也在1999年初成立國內的Bluetooth SIG，以促進技術引進、市場及技術資訊擴展、應用推廣等工作。

　　1 目前藍牙技術的現狀

　　1．1 發展迅速，應用廣泛

　　自從1998年提出藍牙技術以來，藍牙技術的發展異常迅速。藍牙Bluetooth作為一種新的短距離無線通信技術標準，受到全世界越來越多工業界生產廠家和研究機構的廣泛關注。成立了世界藍牙組織Bluetooth SIG，采用技術標準公開的策略來推廣藍牙技術，現已發展成為一個相當大的工業界高新技術標準化組織，全球支持藍牙技術的2000多家設備制造商都已經成為它的會員，一項公開的、全球統一的技術規范得到了工業界如此廣泛的關注和支持在以往是罕見的。近年來，世界上一些權威的標準化組織，也都在關注藍牙技術標準的制定和發展。例如，IEEE的標準化機構，也已經成立了802．15工作組，專門關注有關藍牙技術標準的兼容和未來的發展等問題。IEEE 802．15．1 TG1就是討論建立與藍牙技術1．0版本相一致的標準；IEEE 802．15．2 TG2是探討藍牙如何與IEEE 802．11b無線局域網技術共存的問題；而IEEE 802．15．3 TG3則是研究未來藍牙技術向更高速率(如10-20Mbits／s)發展的問題。國內的一些生產廠家與研究部門也準備開始組織藍牙技術產品的開發。由來自國家主管部門、企業界、學術界以及研究生產機構的領導、專家、教授等權威人士發起成立的中國藍牙技術發展與應用論壇，吸引了眾多關注藍牙技術的各界人士，還組織國內各界與世界藍牙組織SIG的代表，就雙方所關注的問題進行了認真的討論。并就雙方今后進一步加強聯系、共享藍牙技術信息資源、共同促進藍牙技術在中國的推廣與應用等問題達成共識。

　　藍牙是取代數據電纜的短距離無線通信技術，可以支持物體與物體之間的通信，工作頻段是全球開放的2．4GHz頻段，可以同時進行數據和語音傳輸，傳輸速率可達到10Mb／s，使得在其范圍內的各種信息化設備都能實現無縫資源共享。 藍牙技術的應用被認為非常廣泛而且極具潛力。它可以應用于無線設備(如PDA、手機、智能電話、無繩電話)、圖像處理設備(照相機、打印機、掃描儀)、安全產品(智能卡、身份識別、票據管理、安全檢查)、消費娛樂(耳機、MP3、游戲)汽車產品(GPS、ABS、動力系統、安全氣袋)、家用電器(電視機、電冰箱、電烤箱、微波爐、音響、錄像機)、醫療健身、建筑、玩具等領域。藍牙行業對于市場的持續增長感到欣慰，現在沒有人再質疑它的生命力。2002年，400余種藍牙產品的銷量總共達到了3000萬件；而2003年的數字是2002年的2倍。In-Stat／MDR公司預測，藍牙市場的規模在2007年將膨脹到6億件。愛立信技術授權公司的總裁Maria Khorsand表示：“在如此艱難的經濟環境下，藍牙是少數仍在增長的產品之一”。

　　1．2 技術應用問題凸現

　　雖然藍牙技術發展迅速，應用廣泛，市場前景良好，但藍牙技術目前的現狀，特別從2003年的藍牙世界大會所暴露的問題來看，前景仍然不容樂觀。

　　1．2．1 藍牙技術目前仍未獲得消費者的足夠認可

　　雖然目前藍牙技術在業界受到廣泛的關注，但是仍未獲得消費者的足夠認可。菲利浦半導體公司商業線路連接部總經理Paul Marino指出：“藍牙行業沒有清楚地告訴消費者，該技術會給他們帶來什么價值。”而TI公司的短距離無線業務部總經理Ari Rauch將藍牙與IrDA紅外規范相提并論：“盡管事實上基于IrDA的紅外技術已被嵌入到各類產品中，但現今，沒有人再使用Ir-DA。”他甚至警告說：“確實，藍牙最后有可能不會為用戶提供任何價值。”以前國內有些

　　媒體報道存在失實現象，例如把明明是用紅外技術開發的點菜機當作藍牙技術來報道，并且以冒牌教授的名義大談藍牙技術的概念；另外還有一些企業把自己的其他產品也冠以“藍牙技術”進行銷售。

　　在進行藍牙產品的銷售過程中，沒有很好地為消費者解釋為什么要使用藍牙技術，因為消費者只想使用可行的無線技術，而并不是過分關心它的類別。例如IXI移動公司的個人移動網關(PMG)技術將有助于利用藍牙為運營商帶來價值，通過將普通的電話變成無線路由，從而可以擴大其他數據設備的使用，完全可以由個人移動網關將數據通過藍牙轉移到所謂的瘦客戶終端以提高其可用性，這恰恰可以解決目前由于使用數據不方便的問題。但同時IXI移動公司的技術似乎也并非專為藍牙所設計，Wi-Fi和Zigbee等其他無線聯網技術也可適用其架構。

　　2003年在阿姆斯特

　　丹舉行的第五屆藍牙世界大會上，業界內部的`討論已從芯片級問題，如成本、尺寸、功耗等，轉向更重要的議題，如應用、系統和易用性。PalmSolutions Group新興軟件解決方案部經理Eric Klein表示：“過去藍牙大會的焦點一直是芯片，但現在那已不是頭號問題；目前應該是指出我們希望用藍牙為消費者解決哪些問題的時候了。”

　　此屆的藍牙世界大會始終籠罩在一種低沉的氣氛下，盡管藍牙的實際應用仍在穩定的增長，甚至分析師們還表示了非常樂觀的預測。表面的數字的確值得興奮，近兩年支持藍牙的設備已經超過4000萬件，2003年甚至將超過7500萬件，但真正對藍牙功能的使用卻仍微乎其微。一項對11個歐洲國家用戶調查中顯示，69％的受訪者沒有使用藍牙的計劃，而對Wi-Fi卻有超過42％的用戶正在使用。

　　這些問題的出現，恰恰說明了消費者對藍牙技術概念的本質還不夠深入理解，藍牙技術仍未獲得消費者的足夠認可。

　　1．2．2 藍牙設備好賣不好用

　　雖然藍牙技術的出現將會給人們的工作和生活方式帶來很大變革，人機接口會更加人性化。目前藍牙技術1．0的標準還只能傳輸1Mbit／s的語音和數據，但是2003年推出的藍牙技術2．0標準的傳輸速率可達到12Mb，它還將采用智能跳頻技術可以與1．0的標準兼容。也許在不久的將來，人們外出乘坐火車與飛機將會變得非常方便，訂票、買票、檢票登機等等，都會變得非常輕松自然；人們家庭中的保安系統、信息家電的遙控與使用也都會實現自動化和網絡化。這些非常美好的應用前景還需要我們做很多工作，但是藍牙技術的發展的確能夠提供這種實現的可能性，提供這樣一些新的概念。在近幾年的業界共同努力下，藍牙產品發展迅速，銷售狀況良好，但是大部分用戶在設置和連接藍牙設備時面臨許多困難。 目前，購買了藍牙設備的顧客首先要花幾個小時的時間來研究菜單、配對藍牙設備和設置規則，然后才能連接兩個藍牙系統，使用起來極不方便。藍牙業界正在探索一條新的途徑，以確保消費者在購買藍牙設備后，能夠迅速地建立起藍牙連接。這方面，索尼公司走在了前列。索尼公司在2003年藍牙世界大會上推出的FEEL專有藍牙應用技術將能實現為索尼公司的產品之間提供藍牙的快速方便連接，FEEL能在當手機及PDA接近個人電腦等時，在其間進行用戶認證及內容傳輸，這大大提高了藍牙產品的可用性。但目前僅僅只能使用在部分索尼公司的藍牙設備之間，要想大面積使用，尚需業界的多年努力。總的來說，藍牙好賣不好用是目前藍牙設備存在的一大難題。

　　1．2．3 互操作性

　　互操作性是所有通信設備的重要特性，藍牙產品也不例外。從理論上說只要通過了產品的一致性和互連性測試，互操作性問題就可以得到解決。目前藍牙協議許多互連測試規范尚未推出，即使推出了，其測試的完備性有個過程。國際SIG對藍牙互操作非常重視，因為它涉及到藍牙產品的進一步應用，各大公司接連不斷開會，進行溝通、測試、實驗，目的就是使其產品相互可操作。

　　使用藍牙技術的產品， 由于歷史和技術的原因，各自采用的CPU、操作系統、通信協議可能差別很大。協議是在基于某一特定的操作系統(如Windows)開發出來的，開發出來后用于某一專用設備(如PDA、移動電話)時，由于這些設備使用的操作系統不是開發時基于的操作系統，必須做操作系統移植，而經過移植的協議棧應當保持原有的穩定性和效率。這些問題對藍牙特殊興趣小組(SIC)來說，可能已經考慮到。但有些問題的存在也可能SIG有自己的考慮，比如不采用某領域最先進的技術，是因為采用最先進技術會使成本太高，而且局部最優并不等于整體最優。

　　在本屆藍牙世界大會上，種類繁多的“協議子集”也是藍牙業界內部討論最多的話題之一。對許多OEM來說，為他們的每種設備選擇合適的協議子集是頭等重要的任務。業界還沒有就哪類產品必須支持哪些協議達成一致意見，所以要由設備制造商自己來決定。如果一款蜂窩電話支持某種協議子集，而另PDA支持另一種協議子集，那

　　么兩者將無法進行互操作。例如：Plam的Klein指出，Plam支持藍牙的20個有效子集中的3個，包括串行、目標互換和撥號網絡，它們基本上都是為特定功能而度身定做的高層協議軟件包。

　　1．2．4 藍牙的生存

　　在目前充滿競爭的無線標準市場，要指明藍牙的未來并不是一件容易的事。一方面，藍牙技術需要不斷改進，以適應醫療電子、工業控制和家電自動化領域的潛在應用，另一方面，許多人警告，隨著數據率的增高，藍牙的市場定位更變得令人困惑。在本屆藍牙世界大會上召開的研討會揭示，藍牙的生存將取決于它能否與其他技術共存在龐大的無線技術家族中。本屆是最后一次獨立的藍牙世界大會，2004年，藍牙技術將被并人一個名為“無線連接世界”的新展會，該展會還將涵蓋WLAN和若干其它技術。

　　2 藍牙技術的發展

　　當然，藍牙仍然是一項發展中的技術，其應用目前應該說仍處于起步階段，要真正達到大規模進入商用市場并在用戶中普及，還有大量應用技術細節需要解決。

　　2．1 增加消費者的認知度

　　作為一種近距離的無線通信技術，藍牙技術并不是唯一的。但是與其他相應的無線通信技術比較起來，藍牙技術的優勢就在于它的全球統一的、開放的技術標準，技術先進與成本低廉的折衷統一考慮，以及世界藍牙組織SIG知識產權共享的巨大誘惑力。近年來，世界上一些權威的標準化組織，也都在關注藍牙技術標準的制定和發展。銷售藍牙時要告訴消費者為什么要使用藍牙技術?藍牙技術能給他們帶來什么?

　　2．2 產品應具有互操作性

　　如上所述，藍牙產品的互操作性是目前藍牙發展的一大問題，雖然當前產品一致性測試都已經沒問題，但是無法互通。而只有互通，藍牙系統才有意義。SIG已經召集制造商開了兩次會議來測試各自藍牙產品基礎組件間的兼容情況，測試中發現的不兼容情況正在解決之中，相信通過世界藍牙組織和業界的共同努力，標準的完善，產品的認證，可以使不同廠家的產品實現

　　互聯互通。這也是藍牙發展中必須要解決的技術問題。

　　2．3 產品應使用方便

　　在電子工業把藍牙發展成消費類和計算機產品必備的一項無線功能之前，必須解決其易用性問題，而不像目前的產品使用極不方便，在這方面東芝公司已領先一步。經過業界相關各方的創新和努力，應該相信經過多年發展的藍牙技術將可能在未來的市場中找到自己的位置。

　　2．4 與其它技術的共存

　　藍牙只是WLAN中一項重要的技術，本身有其局限性，WLAN網的實現需要幾種技術的結合。 如IEEE802．15委員會采納了可使藍牙和IEEE802．11b共存的技術提案。 Intersil公司和Silicon Wave公司宣布合作開發兼容藍牙和IEEE802．11b標準的WLAN解決方案。 Ashvattha半導體公司最近宣稱已經開發出RF單芯片系統，利用該系統可以同時接收和發送GSM、藍牙和GPS信號。

　　2．5 爭取眾多操作系統支持藍牙

　　微軟公司于2001年上市的Windows操作系統——Whistler也支持藍牙。以IBM為首的眾多計算機廠商正在努力達成協議，為PC平臺制定藍牙標準，以解決不同設備之間的兼容性。

　　2．6 芯片越來越小巧

　　藍牙的技術界面是專用半導體集成電路芯片，用于嵌入電子器件內部。而與用戶直接見面的產品界面則是各種時尚電子產品。因此，藍牙技術要嵌入到電子器件內就要考慮藍牙的芯片尺寸，它必須具有小巧、廉價、結構緊湊和功能強大的特點才能放進蜂窩電話中。

　　2．7 向單芯片方向發展

　　目前已經有所突破，法國Alcatel Microelectronics等公司在ISSCC2001上發表了用于藍牙的單芯片LSI，CSR公司也推出了嵌入電池中的單芯片藍牙IC BlueCore01。

　　2．8 芯片價格持續下降

　　英國CSR生產的主要藍牙芯片產品，目前售價約為7美元～8美元每顆。隨著公司陸續推出新產品，預計秋季時將降價至5美元、而年底時降至3美元左右。

　　2．9 干擾問題的解決

　　美國Mobilian公司推出了兼具無線LAN和Bluetooth功能的芯片組。這個由兩個芯片構成的芯片組具備無線LAN的標準方式IEEE802。11b的無線收發功能和藍牙功能。由于IEEE802．11b和藍牙的載波頻帶都使用2．4GHz頻帶，當同時收發這兩種規格的數據時，有可能引起數據包沖突等電波干擾，一直無法同時應用。Mobilian公司此次開發的芯片組中，通過采用消除電波干擾的方法，實現了兩種規格數據通信的同時進行。

　　2．10 支持漫游功能

　　藍牙技術可以在微網絡或擴大網之間切換，但每次切換都必須斷開與當前PAN的連接。為解決此問題，Commil技術公司設計了一種系統，即使在藍牙模式不同入口點之間漫游，仍可以維持連續的、不中斷的數據和聲音交流。這種藍牙網絡技術提供很好的連接，其中一個連接是從一個藍牙入口點出發，在運作中保證不斷開。

　　一項新技術的出現，人們對它抱的期望值往往很高，往往短期內不能令人滿意，這是因為任何新技術的發展都需要有一個過程，藍牙技術也不例外；技術標準統一，知識產權共享的優勢是非常明顯的，相信通過業界的共同努力，它未來的發展是不可限量的，從長遠來看可能會超出人們的想象。

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