¿Cómo transmite Bluetooth? La tecnología Bluetooth es una nueva tecnología de comunicación inalámbrica anunciada conjuntamente por cinco empresas de fama mundial: Ericsson, Nokia, Toshiba, International Business Machines Corporation (IBM) e Intel (Intel) en mayo de 1998. , tomando prestadas las palabras de Harald Bruce (Hara), un emperador danés de hace más de mil años. Se propone en respuesta al hecho de que actualmente los enlaces entre dispositivos portátiles muy próximos se logran principalmente a través de enlaces infrarrojos (IrDA). Aunque la aplicación de enlaces de transceptor de infrarrojos puede evitar la conexión de alambres o cables, es muy inconveniente de usar. No solo la distancia está limitada a 1 ~ 2 m, sino que debe estar directamente alineado dentro de la línea de visión sin ninguna obstrucción, y está limitado a dos dispositivos. Los enlaces entre dispositivos no se pueden vincular a más dispositivos al mismo tiempo. Por otro lado, la gente está familiarizada con la tecnología de comunicación por radio, que puede realizar comunicaciones a larga distancia, comunicaciones por satélite e incluso comunicaciones espaciales. “El propósito de la tecnología Bluetooth es conectar varios equipos de comunicación móviles, equipos de comunicación fijos, computadoras y sus equipos terminales, varios sistemas digitales (incluidas cámaras digitales, videocámaras digitales, etc.) e incluso electrodomésticos dentro de un rango pequeño para lograr un recurso perfecto. compartir En julio de 1999, Bluetooth anunció oficialmente la versión 1.0 de Bluetooth. Bluetooth se ha convertido en un nuevo punto de acceso en el campo de las comunicaciones y es probable que se convierta en un estándar internacional para las comunicaciones multimedia inalámbricas a pequeña escala. , las conexiones inalámbricas de bajo costo reemplazan las conexiones por cable, proporcionando una conexión unificada a las redes de datos existentes y pequeñas interfaces periféricas. Las siguientes son algunas de las principales características técnicas. La banda de frecuencia de trabajo de los dispositivos Bluetooth es la ISM de 2,4 GHz (Industrial, Científica y). Médico), que se puede utilizar libremente en todo el mundo. Los usuarios pueden elegir la banda de frecuencia del transceptor de radio Bluetooth adecuada en el rango de 2400 ~ 2500 MHz sin necesidad de aplicar. Hay 23 o 79 canales, el espacio entre canales es de 1 MHz y el método de modulación es. GFSK, BT = 0,5 y el índice de modulación es 0,28 ~ 0,35. El transmisor inalámbrico Bluetooth utiliza modulación FM, que puede reducir la potencia de transmisión máxima del dispositivo, 100 mW (20 dBm), 2,5 mW (4 dBm), 1 mW (. 0 dBm). El requisito de control de potencia está dentro del rango de 4 ~ 20 DBM. Por lo tanto, la distancia de comunicación efectiva entre dispositivos Bluetooth es de aproximadamente 10 ~ 100 m. 2 La velocidad de transmisión de datos TDMA de Bluetooth es de 1 MB/s, y cada intervalo de tiempo es. transmitido en forma de paquetes de datos durante 0.625μs. El sistema Bluetooth admite conexiones direccionales síncronas en tiempo real y conexiones no direccionales asíncronas en tiempo real. La tecnología Bluetooth admite un canal de datos asíncrono y tres canales de voz simultáneos. que transmite datos asíncronos y voz síncrona simultáneamente. Cada canal de voz admite voz síncrona de 64 KB/S, y el canal asíncrono admite una conexión asimétrica con una velocidad máxima de 721 KB/S y una velocidad de respuesta inversa de 57,6 KB/s, o una velocidad de. Conexión simétrica de 432,6 KB/s. 2.3 Uso de la tecnología de salto de frecuencia El salto de frecuencia es una de las tecnologías clave utilizadas por Bluetooth. Correspondiente a un paquete de intervalo de tiempo único, la velocidad de salto de frecuencia de Bluetooth es de 1600 saltos/segundo; paquetes de ranura, la tasa de salto de frecuencia se reduce; sin embargo, durante la construcción de la cadena, aumenta a 3200 saltos/segundo. Con una tasa de modulación de frecuencia tan alta, el sistema Bluetooth tiene una fuerte capacidad antiinterferente, un equipo de hardware simple y un rendimiento superior. 2.4 Conexión en red de dispositivos Bluetooth Basado en el concepto de red, Bluetooth proporciona conexiones inalámbricas punto a punto y punto a multipunto. Dentro de cualquier rango de comunicación efectivo, todos los dispositivos son iguales y siguen el mismo modo de funcionamiento. Principio TDMA y la igualdad de los dispositivos Bluetooth, cualquier dispositivo Bluetooth en la piconet y la red dispersa puede ser un dispositivo maestro o un dispositivo esclavo. Por lo tanto, el sistema Bluetooth no tiene el concepto de estaciones esclavas y todos los dispositivos son móviles. La estructura jerárquica del software 2.5 es la misma que la de muchos sistemas de comunicación Bluetooth y su programa está escrito en un microchip de 9 mm × 9 mm. La capa inferior es común a todo tipo de aplicaciones, mientras que la capa superior varía según la aplicación específica. Se puede dividir aproximadamente en dos métodos: fondo de computadora y fondo sin computadora.

El primero realiza la conexión entre alto y bajo nivel a través de HCI (Interfaz de control de host). Este último no requiere HCI. La estructura en capas confiere a su equipo la máxima versatilidad y flexibilidad. Según el protocolo de comunicación, varios dispositivos Bluetooth pueden encontrar otros dispositivos Bluetooth mediante consultas manuales o automáticas, formando así una red maestro-esclavo y una red descentralizada para realizar diversas funciones proporcionadas por el sistema y que son muy cómodas de usar. 3 Módulos funcionales del sistema Bluetooth Los módulos funcionales básicos del sistema Bluetooth se muestran en la Figura 1. Sus módulos funcionales incluyen unidades de antena, controladores de enlace, gestión de enlaces y funciones de software. 3.1 Especificaciones técnicas inalámbricas La antena Bluetooth es una antena microstrip. La interfaz inalámbrica Bluetooth está diseñada basándose en la potencia de transmisión inalámbrica convencional de 0 dBm y cumple con las regulaciones de banda de frecuencia ISM de la FCC. La aplicación de tecnología de espectro ensanchado puede aumentar la potencia a 100 dBm, lo que puede satisfacer las necesidades de diferentes países. En Japón, España y Francia, debido a que las bandas de frecuencia locales son relativamente estrechas, la conversión se puede realizar mediante software interno. 3.2 Especificaciones técnicas de la banda base La banda base describe la parte de procesamiento de señales digitales del dispositivo, es decir, el controlador de enlace Bluetooth, que completa el protocolo de banda base y otros programas de enlace subyacentes. Incluye principalmente los siguientes aspectos: (1) El establecimiento de la conexión de red. (2) Tipo de enlace y tipo de paquete. El tipo de enlace determina qué patrones de paquetes se pueden utilizar en un enlace específico. La tecnología de banda base Bluetooth admite dos tipos de enlaces: SCO síncrono orientado a conexión (utilizado principalmente para voz) y ACL asíncrono sin conexión (utilizado principalmente para paquetes de datos). (3) El controlador de banda base de corrección de errores adopta tres métodos de corrección de errores: codificación de corrección de errores directa (FEC) de tasa 1/3, codificación de corrección de errores directa (FEC) de tasa 2/3 y solicitud automática de retransmisión (ACL). (4) La parte de banda base Bluetooth de autenticación y cifrado proporciona a los usuarios mecanismos de protección y confidencialidad de la información en la capa física. La autenticación se basa en un algoritmo de "solicitud-respuesta". La autenticación es una parte clave del sistema Bluetooth, que permite a los usuarios establecer un dominio de confianza para dispositivos Bluetooth personales, como permitir que solo la computadora portátil del propietario se comunique a través del teléfono móvil del propietario. El cifrado se utiliza para proteger la información personal en la conexión. Las claves son administradas por las capas superiores del programa. Los protocolos y aplicaciones de transporte de red pueden proporcionar a los usuarios sólidos mecanismos de seguridad. 3.3 Protocolo de administración de enlaces El módulo de software de administración de enlaces (LM) lleva la configuración de datos, la autenticación, la configuración del hardware del enlace y otros protocolos del enlace. Los LM pueden encontrar otros LM remotos y comunicarse con ellos a través de LMP (Protocolo de gestión de rutas clave). El módulo LM proporciona los siguientes servicios: (1) Enviar y recibir datos. (2) El nombre de la solicitud. (3) Consulta de dirección de enlace. (4) Establecer una conexión. (5) Certificación. (6) Negociación y establecimiento del modo de enlace. (7)Determinar el tipo de marco. (8) Configure el dispositivo en modo de rastreo. El host solo puede enviar datos periódicamente durante franjas horarias específicas. (9) Configure el dispositivo en modo de espera. Para ahorrar energía, los dispositivos que funcionan en modo de espera dejan de recibir datos durante un tiempo prolongado y activan el enlace una vez en promedio, según lo definido por el funcionamiento de LM y LC (Link Controller). (10) Configure el dispositivo en modo de pausa cuando no necesite enviar ni recibir datos pero aún necesite permanecer sincronizado. Un dispositivo en modo de pausa activa y rastrea periódicamente la sincronización mientras busca mensajes de localización. (11) Establezca la conexión de red. 3.4 Unidad de software (protocolo) El protocolo de banda base Bluetooth combina conmutación de circuitos y conmutación de paquetes y es adecuado para transmisión de voz y datos. La especificación de la arquitectura del software Bluetooth requiere que los dispositivos compatibles con Bluetooth admitan un nivel básico de interoperabilidad. El grado de cumplimiento depende de la aplicación. Los dispositivos Bluetooth deben admitir algunos requisitos básicos de interoperabilidad. Para algunos dispositivos, los requisitos se relacionan con módulos inalámbricos, protocolos inalámbricos, protocolos de capa de aplicación y formatos de intercambio de objetos. El estándar Bluetooth 1.0 consta de dos archivos. Uno, llamado FoundationCore, estipula estándares de diseño. El otro se llama FoundationProfile, que especifica estándares de interoperabilidad. Los dispositivos Bluetooth deben poder reconocerse entre sí y cargar el software correspondiente para admitir un mayor rendimiento del dispositivo. La unidad de software (protocolo) de Bluetooth es un sistema operativo independiente y no está vinculado a ningún sistema operativo.