概述
蓝牙是一种短距离无线通信技术，允许移动电话、计算机和外围设备等设备在短距离内无线传输数据或语音。蓝牙的目的是替换通常连接设备的电缆，同时仍然保持它们之间的通信安全。蓝牙技术（Bluetooth）是由东芝、IBM、Intel、爱立信和诺基亚于1998年5月共同提出的 一种近距离无线数字通信的技术标准。一种无线通讯技术标准，用来让固定与移动设备，在短距离间交换资料，以形成个人局域网（PAN）。其使用短波特高频（UHF）无线电波，经由2.4至2.485 GHz的ISM频段来进行通信。1994年由电信商爱立信（Ericsson）发展出这个技术。它最初的设计，是希望创建一个RS-232数据线的无线通信替代版本。它能够链接多个设备，克服同步的问题。“蓝牙”这个名字取自10世纪的丹麦国王哈拉尔德·蓝牙（Harald Bluetooth），据说他将不同的交战地区派系团结在一起。与其同名产品一样，蓝牙技术通过统一的通信标准将许多不同行业的各种设备聚集在一起。
Bluetooth技术是一种短距离无线通信的技术规范，具有Bluetooth体积小、功率低优 势，其被广泛应用到各种数字设备中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便 携设备。Bluetooth技术是低功率短距离无线连接技术，能穿 透墙壁等障碍，通过统一的无线链路，在各种数字设备之间实现安全、灵活、低成本、小功率 的话音和数据通信。其目标是实现最高数据传输速度lMb/s（有效传输速度为721kb/s）、 最大传输距离为 10m,采用 2. 4GHz 的 ISM(Industrial Scientific and Medical,工业、科学、 医学)免费频带不必申请即可使用，在此频段上设立79个带宽为1MHz的信道，每秒频率 切换1600次、扩频技术来实现电波的收发。
蓝牙特点特性
蓝牙于1994年开发，旨在作为电缆的无线替代品。它使用与家庭或办公室中的其他一些无线技术相同的2.4GHz频率，例如无绳电话和WiFi路由器。它创建一个半径为 10 米（33 英尺）的无线网络，称为个人局域网 （PAN） 或微微网，可在两台到八台设备之间联网。例如，这种短距离网络允许您将页面发送到另一个房间的打印机，而无需使用难看的电缆。蓝牙范围和传输速度通常低于Wi-Fi（您家中可能拥有的无线局域网）。蓝牙 v3.0 + HS — 蓝牙高速技术 — 设备可以提供高达 24 Mbps 的数据，比 802.11b WiFi 标准快，但比无线 a 或无线 g 标准慢。然而，随着技术的发展，蓝牙速度也随之提高。蓝牙 4.0 规范于 2010 年 7 月 6 日正式采用。蓝牙 4.0 版的功能包括低能耗、低成本、多供应商互操作性和增强的范围。与 Wi-Fi 相比，蓝牙使用更少的功率和更低的实施成本。其较低的功耗也使其不易遭受或干扰同一2.4GHz无线电频段中的其他无线设备。
蓝牙4.0规范的标志性功能增强是其较低的功耗要求;使用蓝牙 v4.0 的设备针对低电池电量运行进行了优化，并且可以使用小型纽扣电池，从而为无线技术开辟了新的机会。例如，您不必担心保持蓝牙打开会耗尽手机的电池电量，而是可以将蓝牙v4.0手机始终连接到其他蓝牙配件。
Bluetooth技术的特点：
(1) 全球范围适用。
Bluetooth工作在2. 4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频 段的范围是2. 4〜2.4835GHz,是免费频段，使用该频段无须向政府职能部门申请许可证。(2) 可同时传输语音和数据。
Bluetooth采用电路交换和分组交换技术，支持一路数据 信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。每个语音信道数据速率为 64kb/s,语音信号编码采用脉冲编码调制PCM或连续可变斜率增量调制(CVSD)方法。当 采用非对称信道传输数据时，速率最高为721kb/s,反向为57. 6kb/s；当采用对称信道传输 数据时，速率最高为342.6kb/s。Bluetooth有两种链路类型：同步定向连接(SCO)链路和 异步无连接(ACL)链路。(3) 可以建立临时对等连接。
根据Bluetooth设备在网络中的角色，分为主设备和从设 备。主设备是组网连接主动发起请求的Bluetooth设备，几个Bluetooth设备连接成一个皮 网(piconet,微微网)时，其中只有一个主设备，其余的都为从设备。皮网是Bluetooth最基 本的一种网络形式，最简单的皮网是一个主设备和一个从设备组成的点对点通信连接。
(4) 具有很好的抗干扰能力。
在ISM频段工作的无线电设备有很多，如无线局域网 (WLAN)、家用微波炉等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰,Bluetooth采用了跳 频方式来扩展频谱。将2. 402〜2.48GHz频段可以分成79个频点，相邻频点间隔为1MHz, Bluetooth设备在某个频点发送数据之后，再跳到另一个频点发送，而频点的排序是伪随机 的，每秒频率可以改变1600次，每个频率持续约625/is。(5) 体积小，便于集成。
个人移动设备的小体积决定了嵌入其内部的Bluetooth模块体 积更小。(6) 低功耗。
Bluetooth设备在通信连接(Connection)状态下有四种工作模式，分别是 呼吸模式(Sniff)、激活模式(Active).保持模式(Hold)、休眠模式(Park)o激活模式是正常 的工作状态，另外三种是为了节能所规定的低功耗模式。(7) 开放的接口标准。
SIG为了让Bluetooth技术的使用推广开来，将Bluetooth的技 术标准全部公开，全世界范围内任何单位、个人都可以进行Bluetooth产品的开发，只要能 通过SIG的Bluetooth产品兼容性测试，就可以推广市场。(8) 成本低。
随着市场需求的不断扩大，各个供应商纷纷推出自己的Bluetooth芯片和 模块，致使Bluetooth产品的价格飞速下降。Bluetooth主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的Bluetooth设备。主 端设备找到从端Bluetooth设备后，需要从端设备的PIN码才能进行配对，也有设备不需要输 入PIN码。配对完成后，从端Bluetooth设备会记录主端设备的信息，此时主端即可向从端设 备发起呼叫，已配对过的设备在下次呼叫时，就不必再重新配对。已配对的设备，作为从端的 Bluetooth耳机也可以发起建链请求。主从两端之间在链路建立成功后即可进行双向的语音 或数据通信。在通信状态下，主端和从端设备都可发起断链并断开Bluetooth链路。Bluetooth技术规定每一对设备之间必须一个为主设备，另一个为从设备，才能进行通 信，通信时，必须由主设备进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一 个Bluetooth主端设备，可同时与7个Bluetooth从端设备进行通信。一个具备Bluetooth 通信功能的设备，可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其他主设备来连接，需要 时，转换为主模式，向其他设备发起呼叫。一个Bluetooth设备以主模式发起呼叫时，需要 知道对方的Bluetooth地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。
各种Bluetooth数据传输应用
Bluetooth数据传输应用中，一对一串口数据通信是最常见的应用之一，在出厂前 Bluetooth设备就已提前设好两个Bluetooth设备之间的配对信息，主端预存了从端设备的 PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串口传输，无须外围电路干预。一对一应用 中从端设备可以设为两种类型，一种是不能被别的Bluetooth设备查找的静默状态；二是可 被指定主端查找以及可以被别的Bluetooth设备查找建链的状态。
Bluetooth系统按照功能分为四个单元：链路控制单元、无线射频单元.Bluetooth协议 单元和链路管理单元。数据和语音的发送和接收主要由无线射频单元负责bluetooth天线 具有体积小、质量轻、距离短、功耗低的特点。链路控制单元(LinkController)进行射频信号 与数字或语音信号的相互转化，实现基带协议和其他的底层连接规程。链路管理单元 (LinkManager)负责管理Bluetooth设备之间的通信，实现链路的建立、验证、链路配置等操 作。Bluetooth协议是为个人区域内的无线通信制定的协议，包括两部分：核心(Core)部分 和协议子集(Profile)部分。协议栈采用的分层结构，分别完成的是数据流的过滤、传输、跳 频和数据帧传输、连接的建立和释放、链路的控制以及数据的拆装等功能。
