基于藍牙技術的計算機間通信

摘 要藍牙技術做為現(xiàn)代通訊技術中的一種，能夠有效的完成近距離信息傳遞工作，并能夠有效保障信息傳遞的安全性。本文對藍牙技術及其在計算機間的通信進行分析。

【關鍵詞】藍牙 計算機通信

藍牙技術在計算機間可以進行有效通信，利用藍牙技術可以使不同的計算機之間在進行信息交互時更加的安全。

1 藍牙技術概況

藍牙所使用的工作頻段，在全球范圍內(nèi)為通用的2.4GHz ISM頻段，數(shù)據(jù)傳輸效率可以達到1Mb/s。但是由于ISM頻帶所具有的開放性特點，所有的無線電系統(tǒng)都可以應用ISM頻帶。這就導致了使用ISM頻帶所包含的某一個頻段時，會遇到很多干擾，而且造成這種干擾的干擾源是不可預測的，無法進行有效的、全方位的防范。譬如，人們?nèi)粘Ｉ町斨兴褂玫募矣秒娖?、汽車鑰匙等等，在很多情況下都可以成為干擾源。針對這種情況，藍牙為了保障自身的鏈路穩(wěn)定，設計了特殊的快速確認以及跳頻方案加以應對，有效的避免了大量干擾源所產(chǎn)生的干擾問題。跳頻技術在實際工作中，將ISM頻帶劃分成了多個跳頻信道，在藍牙進行連接時，收發(fā)器按照特定的碼序列從一個信道連續(xù)不斷的改變到另一個信道進行信息傳遞。在這種信息傳遞的過程中，只有信息發(fā)送方與信息接收方按照這樣的特殊跳頻規(guī)律進行信息傳輸，而其他的干擾源則無法按照這種特殊頻率進行信息傳遞，這樣便可以有效的避免干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成信息傳遞出現(xiàn)中斷或者信息泄露的問題。

藍牙在信息傳遞的過程中，信道變化非?？?，其它在相同的頻段進行信息傳遞的系統(tǒng)很難對藍牙造成干擾。并且，藍牙在信息傳遞過程當中所使用的數(shù)據(jù)包更加簡短，這就使藍牙擁有了相較于其他系統(tǒng)更加穩(wěn)定的信息傳遞能力。FEC的有效使用，使藍牙在長距離鏈路上有效的降低了噪音的產(chǎn)生。

藍牙基帶協(xié)議由兩個主要部分組成，分別是電路交換以及分組交換。藍牙同步數(shù)據(jù)包可以利用被保留的時隙中進行傳遞工作，每一個數(shù)據(jù)包在傳遞的過程當中都會使用不同的頻率。名義上，每一個數(shù)據(jù)包都會占用一個時隙，但是實際上卻可以進行擴展，最大可以占用五個時隙。藍牙也可以對異步數(shù)據(jù)信道進行兼容，譬如三個語音信道或者是一條同時傳遞異步數(shù)據(jù)和同步話音的信道。

藍牙技術在進行定位時，便以現(xiàn)代通信網(wǎng)絡周邊10米范圍做為工作區(qū)域。藍牙的存在就像是一種信息技術的神經(jīng)末梢，通過藍牙可以將各種數(shù)字化和信息化的網(wǎng)絡終端設備相互連接起來，在比較近的距離之內(nèi)便可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸工作。通過藍牙可以非常有效的實現(xiàn)手機、計算機或者其他便攜式通信設備的無縫資源共享。

2 計算機間的藍牙通信

2.1 模塊分析

藍牙的硬件組成以層次進行分別，可以將其分成三個主要層次：第一、無線層。第二、基帶層。第三、鏈路管理層。其中，無線層的主要工作是將頻率進行合成、將bit轉換成符號并進行有效的辨別和過濾，同時進行符號的發(fā)送與接受工作；基帶層的工作主要是進行編碼和解碼工作以及加密和解密工作，同時，還需要進行數(shù)據(jù)信息的分組處理以及生成并選擇頻率等等；鏈路管理器層的主要任務是對鏈接進行建立工作以及對鏈路進行管理。

單芯片藍牙模塊一般采用的都是片上系統(tǒng)SOC技術，將很多功能模塊進行集成化處理，使其全部集成到一個芯片之上。這樣的SOC包括若干模塊：

（1）藍牙基帶核心模塊。

（2）微處理器模塊。

（3）HCI模塊。

（4）語音處理模塊。

（5）測試模塊。

具體的工作形式如圖1。

2.2 系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)硬件的組成分為四個部分，分別是：藍牙模塊；藍牙天線；供電電源；接口電路。

其中藍牙模塊主要由三個部分組成：分別是：基帶控制器；閃存；無線收發(fā)器。

藍牙模塊的功能是支持語音和數(shù)據(jù)傳輸，與主機之間通過USB或者PCM接口進行連接。

藍牙天線的作用是輔助接收。藍牙技術做為一種短距離通訊技術，進行無線通訊時需要依靠射頻頻率、發(fā)送功率以及接收信號的靈敏度等來決定傳輸距離。良好的天線對藍牙的工作能夠起到很重要作用，使藍牙在進行信息傳輸工作時，更好的進行信號的發(fā)送和接收，使藍牙傳輸?shù)姆€(wěn)定性和傳輸距離能夠有所增強。

供電電源在藍牙模塊當中主要起著穩(wěn)定電壓的作用，使藍牙模塊在使用的過程中最大程度的減少電壓急劇變化所帶來的沖擊，保障藍牙模塊工作的穩(wěn)定性和模塊自身的安全性，增加藍牙模塊的使用壽命，使各項功能的有效使用得到保障。

2.3 軟件設計

雖然藍牙的SIG對藍牙的協(xié)議棧進行了定義，但是這個軟件本身是不可見的，用戶無法對其進行直接觀察，因此必須要為用戶提供一種課件的接口UI，使用戶能夠直接對藍牙進行設置和操作，從而更好的實現(xiàn)通信要求。藍牙的協(xié)議棧中同樣沒有給出API，當開發(fā)人員并不熟悉藍牙時，很難基于藍牙的功能和特點進行軟件開發(fā)，所以就必須利用協(xié)議棧所給出的API。開發(fā)人員在得到API后便可以基于藍牙進行各種相關軟件的開發(fā)，而不必再花費時間去深入研究藍牙技術。

系統(tǒng)軟件的結構如下圖，可以將HCI以下的軟件與核心模塊進行固化處理，HCI以上的軟件進行重點開發(fā)工作。

3 結語

藍牙技術能夠有效保障計算機間通信的安全性和可靠性，對于現(xiàn)代信息交互工作來說，這是非常重要的一個環(huán)節(jié)。藍牙的通信作用能夠有效解決計算機在短距離內(nèi)的安全信息傳遞要求，是非常重要的信息傳遞手段。

參考文獻

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[2]陳大力，化雪薈.基于藍牙技術的計算機與ARM間無線通信系統(tǒng)[J].自動化技術與應用，2016（11）：12-13.

作者簡介

胡巖松（1983-），男，遼寧省遼陽市人。碩士學歷，職稱：中級，工作于遼寧石化職業(yè)技術學院。主要研究方向為計算機網(wǎng)絡及職業(yè)教育。

作者單位

遼寧石化職業(yè)技術學院 遼寧省錦州市 121001endprint