第三节 Bluetooth设备识别
学习准备
人们经常使用手机的蓝牙传递照片，在手机开启蓝牙功能后，小米计步器会计步，什么是蓝牙呢？下面来共同学习一下吧。
学习目标
【知识目标】
（1）能描述蓝牙的概念；
（2）能描述蓝牙的协议标准；
（3）能描述蓝牙网络的组网方式；
（4）能概述蓝牙的作用。
【能力目标】
能正确使用蓝牙设备。
学习过程
一、蓝牙无线技术概述
蓝牙是一种支持短距离通信的微功耗无线电技术，能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、智能终端等众多设备之间进行无线信息交换。采用蓝牙技术，能够方便移动通信终端设备之间的通信，也能够简化设备与局域网、因特网、物联网之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效和实用。
蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点以及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM频段。其数据速率为1～3Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙通信距离一般10m内，发射功率为1mW。当发射功率增到100mW时，通信距离可到100m左右。
二、蓝牙协议标准
SIG（特别兴趣小组）所颁布的蓝牙规范就是蓝牙无线通信协议标准，它规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要达到的要求。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接，通常其协议栈和驱动程序写在一个微芯片中。
三、蓝牙网络
蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式，使得一个蓝牙设备可同时与最多7个其他的蓝牙设备相连接。蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式：微微网（piconet）和分布式网络（scatternet）。
微微网是通过蓝牙技术以特定方式连接起来的一种微型网络，一个微微网可以只是两台相连的设备，比如一台便携式电脑和一部移动电话，也可以是8台连在一起的设备。在一个微微网中，所有设备的级别是相同的，具有相同的权限。
蓝牙采用自组式组网方式（ad-hoc），由主设备（master）单元（发起连接的设备）和从设备（slave）单元构成，有一个主设备单元和最多7个从设备单元。主设备单元负责提供时钟同步信号和跳频序列，从设备单元一般是受控同步的设备单元，接受主设备单元的控制。如图1-7所示。
图1-7 自组式组网方式
在这种网络模式下，最简单的应用就是蓝牙手机与蓝牙耳机，在手机与耳机间组建一个简单的微微网，手机作为主设备，而耳机充当从设备。同时在两个蓝牙手机间也可以直接应用蓝牙功能，进行无线的数据传输。
分布式网络是由多个独立的非同步的微微网组成的，以特定的方式连接在一起。一个微微网中的主设备单元同时也可以作为另一个微微网中的从设备单元，这种设备单元又称为复合设备单元。蓝牙组网可以有7个移动蓝牙用户通过一个网络节点与因特网相连。它靠跳频顺序识别每个微微网。同一微微网所有用户都与这个跳频顺序同步。
蓝牙分布式网络是自组网（ad hoc networks）的一种特例。其最大特点是可以无基站支持，每个移动终端的地位是平等的，并可独立进行分组转发的决策，其建网灵活性，多跳性、拓扑结构动态变化和分布式控制等特点是构建蓝牙分布式网络的基础。
四、bluetooth节点
蓝牙（bluetooth）是一种无线个人局域网（wireless PAN），最初由爱立信创制，后来由蓝牙技术联盟制订技术标准。蓝牙用于在不同的设备之间进行无线连接，例如连接计算机和外围设备，如打印机、键盘等，又或让个人数码助理（PDA）与其他附近的PDA或计算机进行通信。目前市面上具备蓝牙技术的手机选择非常丰富，可以连接到计算机、PDA甚至连接到免持听筒。图1-8为蓝牙无线通信节点。
图1-8 蓝牙无线通信节点
事实上，根据已订立的标准，蓝牙可以支持功能更强的长距离通信，用以构成无线局域网。每个bluetooth设备可同时维护8个连接，可以将每个设备配置为不断向附近的设备声明其存在以便创建连接。另外也可以对2个设备之间的连接进行密码保护，以防止被其他设备接收。
小练习
一、填空题
1.蓝牙是一种支持__________通信的微功耗无线电技术。
2.蓝牙采用__________结构以及快跳频和短包技术，支持点对点以及点对多点通信。
3.蓝牙采用自组式组网方式（ad-hoc），由__________设备（master）单元（发起连接的设备）和__________设备（slave）单元构成，有一个主设备单元和最多7个从设备单元。
二、简答题
1.蓝牙的概念是什么？
2.蓝牙网络是如何组网的？
3.请概述蓝牙的作用。
4.蓝牙的组网方式有哪些？