蓝牙技术毕业设计（论文） .doc

目录绪论3第1章 蓝牙概论41.1初识蓝牙41.1.1蓝牙的起源41.1.2蓝牙简介41.1.3蓝牙特别兴趣小组( sig)61.2蓝牙竞争对手61.2.1蓝牙与红外71.2.2蓝牙与ieee802.11b81.2.3蓝牙与数字增强无绳通信（dect）101.2.4蓝牙与家庭无线电射频（homerf）111.2.5蓝牙与高性能无线局域网络（hiperlan）131.3蓝牙优势141.3.1开放性优势141.3.2成本优势141.3.3便携式优势151.3.4频带优势151.3.5安全性优势16第2章 蓝牙技术的原理172.1蓝牙系统的基本术语172.2蓝牙系统构成172.1.1无线射频单元182.1.2链路控制(硬件)单元182.1.3链路管理(软件)单元192.1.4软件(协议栈)单元202.3蓝牙技术指标212.3.1系统参数212.3.2射频特性232.3.3传输特性242.4蓝牙技术特点252.5蓝牙技术的原理26第3章 蓝牙组网283.1无线局域网概述283.1.1无线局域网的优势293.1.2无线局域网的结构及拓扑结构303.1.3无线局域网的应用及安全性313.2蓝牙技术在无线局域网中的应用313.2.1无线组网新技术323.2.2蓝牙无线组网的优点323.2.3蓝牙无线组网的原理333.3蓝牙的网络拓朴结构及组建343.4适合家庭网络的组网方案353.4.1家庭网络系统的定位363.4.2家庭网络体系结构373.4.3蓝牙组建家庭网络的设计方案383.5适合企业无线办公网络的组网方案413.5.1 企业无线办公网络的定位413.5.2企业无线办公网络系统结构423.5.3蓝牙组建企业网络的设计方案43第4章 蓝牙的市场展望444.1蓝牙技术的应用444.1.1话音/数据接入454.1.2外围设备互连464.1.3个人局域网464.2蓝牙技术的现状474.3蓝牙技术发展趋势474.4目前蓝牙存在的问题494.4.1前景问题494.4.2产品问题504.4.3标准问题51小结52谢辞53参考文献54绪论随着经济的发展，人们对随时随地提供信息服务的移动计算机和宽带无线通信的需求越来迫切。以人为本、个性化、智能化的移动计算机，以其方便、快捷的无线接入、无线互联的新产品，已经逐渐融入到人们的日常生活和工作中。随之而来的便携式终端和无线通信相关的新技术层出不穷，其中短距离的无线通讯技术更是百花齐放、目不暇接，蓝牙技术就是在这种背景下产生的。21世纪人们已步人数字化网络信息时代，而数字化设备的有线连接给人们随时随地与信息网络相连和通信带来诸多的不便。发展无线通信连接技术， 将人们从有线连接的束缚中解放出来，已经成为一种必然的趋势。1994年，瑞典的爱立信移动通信公司(ericsson mobile)就成立了一个专项科研小组，对移动电话及其附件之间实现低功耗、低成本无线连接的可能性进行研究，他们的最初目的在于建立无线电话与pc卡、耳机及桌面设备等的连接。但随着项目研究的深入，科研人员越来越感觉到这项技术所具有的显著特性和未来的巨大商机，同时也意识到，仅凭一家公司的实力是难以继续研究下去的，若要使这项技术最终获得成功，必须得到业界其他公司的支持与应用才行。于是，爱立信将其研究项目公诸于世，并积极寻求合作伙伴。1998年的2月，爱立信（ericsson）公司就联合了诺基亚(nokia)、英特尔(inte1)、东芝(toshiba)和国际商用机器(ibm)公司，组成一个蓝牙特别兴趣小组 (special interest group， sig)，共同推动蓝牙sig协会的成立。1998年 5月，蓝牙sig协会分别在英国伦敦、加州圣荷西及13本东京公开宣布该协会正式成立，并欢迎全世界的相关厂商加入该协会。1999年12月，美国的4家公司3com、朗讯 (lucent)、微软 (microsoft)和摩托罗拉(motorola)宣布加入蓝牙 sig协会，与 sig的 5个创建公司一同成为 sig的9个倡导发起者，共同致力于蓝牙无线技术标准的制订、产品测试，并协调各国蓝牙的具体使用。最终目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，并将此技术命名为蓝牙技术。第1章 蓝牙概论1.1初识蓝牙随着通信网络的发达，各种通信电缆五花八门，不但办公室中电缆无处不在，家用设备的发展也使居室成了电缆的世界。人们在觉得它们必不可少的同时，又伤透了脑筋，如电缆使用不便，连线频出故障，各种电缆之间无法通用。电缆成为现代通信中的美中不足。为了取消连线，以较低成本实现各设备间的无线通信，诞生了蓝牙技术。1.1.1蓝牙的起源 蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王harald blatand英译为harold bluetooth(因为他十分喜欢吃蓝梅，所以牙齿每天都带着蓝色)。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员，在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后，有些人认为用blatand国王的名字命名再合适不过了。blatand国王不是采用野蛮的武力,而是更多地依靠他出色的协调与沟通能力，通过谈判将现在的挪威，瑞典和丹麦统一起来，他的口齿伶俐，善于交际，就如同这项即将面世的技术，技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作，保持着个各系统领域之间的良好交流，例如计算，手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。蓝牙的创始人是瑞典爱立信公司，爱立信早在1994年就已进行研发。1997年，爱立信与其他设备生产商联系，并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。 1998年2月，5个跨国大公司，包括爱立信、诺基亚、ibm、东芝及intel组成了一个特殊兴趣小组（sig），他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，即现在的蓝牙技术。1.1.2蓝牙简介蓝牙是一种短距离的无线通信技术，用来描述和规定各种信息电子产品相互之间是如何用短距离无线电系统进行连接的。利用蓝牙技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网因特网之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电， 组成一个巨大的无线通信网络。蓝牙技术最大的好处是代替了电缆线，而通常要实现信息电子设备之间的信息传递与同步，这些电缆是必不可少的。既然替代电缆是蓝牙技术最根本的应用特征，蓝牙必须具备通用电缆在成本，安全和承载能力等方面的种种特征，必须像电缆一样安全，必须降到与电缆相当的成本，必须可以同时连接多个设备，必须达到足够的数据传递速率，必须能够支持诸如声音和数据这样的不同类型的信息传送，必须实现低功耗，以满足用电池供电的便携式设备的需要，必须满足致密性要求，以便能够嵌入到小型甚至微型的移动设备中，最后，它还必须具备全球通用性，消费者在世界的各个角落都能够方便地使用。为了达到这些目标，蓝牙开发者所设计的蓝牙基本功能及性能指标如下：(1)蓝牙通过嵌入芯片来为现有设备增添无线连接功能。这种微芯片的面积只有1cm，比普通邮票还小，但能使设备在短距离范围内发送无线信号，来寻找另一个蓝牙设备，一旦找到，相互之间便开始通信，交换信息。(2)蓝牙的无线传输距离一般是10m左右，此时的发射功率大约为1mw。将发射功率加大到100mw后,可增加到100m。总的来说,蓝牙属于微功率设备。(3)蓝牙设备可以实现点到多点的通信,一台蓝牙设备最多可以同时和7台设备建立无线连接。(4)蓝牙的数据传输速率理论上最高可以达到每信道1mbit/s,实际使用时的有效值为每信道721kbit/s,大约是普通电话线的13倍。(5)蓝牙可以像因特网那样传输数据,也可以像移动电话那样传输语音。(6)蓝牙适用的是2.42.4835ghz的工业、科研、医疗全球通自由频段,在世界上绝大部分国家无需申请无线电执照或许可证,使旅行者可以随时随地毫无障碍地使用蓝牙。共使用79个频道，每个频道间隔均为1mhz，载波频率可表示为(2402+k)mhz(其中：k=0，l，78)。但有些国家基于当地规定的考虑，将频道数目做了若干的调整。在法国和西班牙使用23个频道，每个频道间隔均为lmhz，载波频率分别表示为(2454+k)mhz和(2449+ k)mhz(其中：k=0，l，22)，日本原来也是使用23个频道，但自1999年 l0月开始即从原来2.47l2.497ghz(带宽 26mhz)调整为2.40002.4835ghz(带宽 83.5mhz)，改成使用 79个频道。(7)一旦蓝牙芯片到达批量生产的规模,预计蓝牙的嵌入只会在原来的产品成本上增加5美元左右的成本。蓝牙的这个目标价位与目前电脑或移动电话所使用的数据电缆的价位基本相当。蓝牙的实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝牙计划主要面向网络中各类数据及语音设备，如 pc 机、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话、家电设备等，使用无线微波的方式将它们连成一个微微网，多个微微网之间也可以互连，从而方便快速地实现各类设备之间的通信。蓝牙作为一个全球公开的无线应用标准，通过把各种语音和数据设备用无线链路连接起来，使人们能随时随地进行数据信息的交换与传输。无疑，它将在人们的日常生活和工作中扮演重要的角色，其市场潜力巨大，正成为 21 世纪的投资热点。1.1.3蓝牙特别兴趣小组( sig) 爱立信、ibm、intel、nokia、东芝五家公司于1998年5月联合成立了蓝牙特别兴趣小组(bluetooth special interest groupbsig) 。sig是一家贸易协会，由电信、计算机、汽车制造、工业自动化和网络行业的领先厂商组成。该小组致力于推动蓝牙无线技术的发展，为短距离连接移动设备制定低成本的无线规范，并将其推向市场。 sig在全球设立的办事处的包括：美国西雅图（全球总部）；美国堪萨斯市（美国总部）；瑞典马尔默市（欧洲、中东和非洲地区总部）；中国香港特别行政区（亚太区总部）。 sig的全体职员包括执行董事麦弗利博士，营销总监anders edlund，以及销售人员、工程专家和运营专家等。除了蓝牙特别兴趣小组（bluetooth sig)的支援，成员公司的志愿者在经营蓝牙sig的过程中也发挥了重要作用。按照sig的规定，每个愿意签署蓝牙sig成员协议的公司都可以免费加入sig，成为sig的正式成员。蓝牙sig成员协议规定了每个成员应该遵守的义务和无偿拥有的权利。一方面，sig成员企业应该将自己拥有的蓝牙相关技术贡献给所有sig成员使用,它所开发的蓝牙产品必须符合蓝牙协议规范。另一方面，sig成员开发的蓝牙产品可以免费使用蓝牙协议以及有关的所有专业技术，而非sig成员使用这些技术是不合法的。另外，sig成员才能使用蓝牙商标，只有通过蓝牙认证的产品才能使用蓝牙标识。即使蓝牙协议及相关资料最终会向社会公布，但是sig会员具有优先获得的权利,在正式的蓝牙协议公布之前，sig成员就可以得到协议的先期版本。除了制订，修改和完善蓝牙协议之外，sig的另一个重要任务是对不同厂商生产的蓝牙相关产品进行认证，考核其是否符合蓝牙协议，以确保不同蓝牙产品之间的互操作性。蓝牙认证要求包括蓝牙无线电链接要求、蓝牙协议要求、蓝牙应用规范要求和蓝牙信息要求等。此外，蓝牙设备厂商必须保证它所生产的蓝牙产品的无线电性能符合产品销售国的无线电管制要求。事实证明，sig免费发放蓝牙许可证的方法确实是行之有效的。sig发展速度之快是任何其他的无线通信联盟组织所无法比拟的。现在，sig由发起公司agere、爱立信、ibm、英特尔、微软、摩托罗拉、诺基亚和东芝，以及数千家作为协助与应用成员的公司组成，sig的成员数量在所有的通信及网络方面的国际组织终最多的。1.2蓝牙竞争对手蓝牙不是当今唯一的无线连接解决方案，红外，ieee 802.11b，数字增强无绳通信(dect)，家庭无线电射频homerf和高性能无线局域网络(hiperlan)以不同的形式与蓝牙技术互相竞争，与蓝牙共存，甚至补充蓝牙的应用。1.2.1蓝牙与红外1.红外的简介红外技术可以说是无线连接技术的鼻祖，由国际红外数据协会(irda)提出并推行的，这种通信方式使用850nm的红外光来传输数据和语音。红外已广泛地使用在笔记本电脑、移动电话、pda等移动设备中。红外技术的主要特点有：利用红外传输数据，无须专门申请特定频段的使用执照；具有对设备体积小、功率低的特点；由于采用点到点的连接，数据传输所受到的干扰较小，数据传输速率高，速率可达16mbps, 称之为超高速红外(vifr)。由于红外技术使用红外线作为传播介质。红外线是波长在0.751000m之间的无线电波，是人用肉眼看不到的光线。红外数据传输一般采用红外波段内波长在0.7525m之间的近红外线。红外数据协会成立后，为保证不同厂商基于红外技术的产品能获得最佳的通信效果，规定所用红外波长在0.850.90m之间，红外数据协会相继也制订了很多红外通信协议，有些注重传输速率，有些则注重功耗，也有二者兼顾的。irda1.0标准简称sir(serial infrared，串行红外协议)，它是基于hp-sir开发出来的一种异步的、半双工的红外通信方式，它以系统的异步通信收发器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)为依托，通过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收的光信号电脉冲的波形扩展这一编解码过程(3/16 endec)实现红外数据传输。sir的最高数据速率只有115.2kbps。在1996年，发布了irda1.1协议，简称fir(fast infrared，快速红外协议)，采用4ppm(pulse position modulation，脉冲相位调制)编译码机制，最高数据传输速率可达到4mbps，同时在低速时保留1.0标准的规定。之后，红外技术又推出了最高通信速率在16mbps的vfir(very fast infrared)技术，并将其作为补充纳入irda1.1标准之中。红外技术标准都包括三个基本的规范和协议：红外物理层连接规范irphy(infrared physicallayer link specification)、红外连接访问协议irlap(infrared link access protoco1)和红外连接管理协议irlmp(infrared link management protoco1)。irphy规范制订了红外通信硬件设计上的目标和要求；irlap和irlmp为两个软件层，负责对连接进行设置、管理和维护。在irlap和irlmp基础上，针对一些特定的红外通信应用领域，红外技术还陆续发布了一些更高级别的红外协议，如tinytp、irobex、ircomm、irlan、irtran-p等。2.红外与蓝牙的比较红外和蓝牙都可用于替换计算设备和通信设备之间的线缆。红外速率更快，蓝牙更加灵活，范围更广。红外的传输速率比蓝牙和wlan技术都高，传统版本的红外数据速率可以达到4mbps，新制定的vifr标准则可以达到16mbps，而蓝牙只能达到721kbps，所以红外特别适合于传输容量较大的数据文件和多媒体信息流。红外线的发射角度较小，一般不超过30度，视线之外的设备很难对它构成干扰，所以可控性较好，有一定的物理传输层面上的安全性。经过近十几年的发展，红外目前的实现成本也非常低廉。表1-1给出了蓝牙和红外在实现功能、技术规格以及成本等方面的比较数据：表1-1 蓝牙与红外的比较规格蓝牙红外无线传输媒介射频无线电波红外光标称传输速率11.152, 4, 16数据/语音支持都支持只支持数据传输距离10100m20cm1.2m移动能力极佳差方向性全向360度,中间可有障碍窄角2000家100家主要用途个人局域网企业无线局域网(1)数据传输速率：ieee 802.11b的传输速率最高可以达到11mbit/s，大约是蓝牙的10倍以上，足以传递视频信号, 这主要得益于它采用的直接序列扩谱技术。这种技术虽然抗干扰能力不如跳频扩谱, 但数据吞吐量和传输带宽远大于后者。ieee 802.11b也可以使用跳频扩谱,但跳频速率远低于蓝牙, 而且数据传输速率下降到了1mbit/s。(2)传输距离：ieee 802.11b的传输距离在室外是300m，在办公环境中最长为100m，均比蓝牙要长。另外，ieee 802.11b可同时连接的设备数目也比蓝牙的多，可以达到10100台设备。(3)成本：与蓝牙相比, ieee 802.11b的射频和基带协议更为复杂, 实现成本较高。(4)功耗与移动性：ieee 802.11b的功耗本身远大于蓝牙，这使得通信模块的耗电量几乎可以与微处理器或液晶面板的耗电量相比，因此难以适应必须采用电池供电的移动设备之需要。而且，ieee 802.11b的硬件实现需要更大的容纳空间，蓝牙的实现靠模块或芯片，因此可以植入移动电话和信息家电中使用，而ieee 802.11b的实现方式目前还是靠无线网卡或接入点设备，插入个人电脑中使用。蓝牙构成的网络本质上属于“设备到设备”, 而ieee 802.11b构成网络的基本方式是“设备到服务器”。基于上述原因, ieee 802.11b不适合移动设备的互联。(5)数据传输与语音传送的兼容性：ieee 802.11b传输语音的能力是非常有限的，所以，ieee 802.11b一般不传输语音。而蓝牙既能传输数据也能传输语音。(6)抗干扰能力和安全性：ieee 802.11b的高速版本是用的是直接序列扩谱，而非跳频扩谱，因此抗干扰能力和防窃听能力不如蓝牙，一般不建议在住宅密集区使用。(7) 支持厂家：就像蓝牙的推动依靠sig一样, ieee 802.11b的推进组织叫无线以太网兼容性联盟(weca), 主要成员有100多家, 该组织的成员数量和总体水平无法与sig相比。(8)应用对象：ieee 802.11b主要适合于大型办公室或企业集团, 例如大公司的台式电脑, 而蓝牙则更适合于移动电话, 手提电脑以及家庭中的经济型电脑。(9)需求数量：蓝牙的应用要比ieee 802.11b宽得多。1.2.3蓝牙与数字增强无绳通信（dect）1.dect简介数字增强无绳通信(dect)的技术规范1992年由欧洲电信标准协会(etsi)作为ets300 175/176标准。dect首先在欧洲推行，如今已经成为全世界大多数无声电话所采纳的技术，在100多个国家获得应用。dect采用了多载波的时分双工(tdd)和时分多址(tdma)架构。dect系统由一个或多个固定部分(基站)以及一个或多个移动部分(无绳电话终端)组成。原则上，对dect基站和无绳电话终端的数目没有限制，所以dect构造的网络的规模也没有限制。dect既支持语音通信也支持数据通信。在语音通信时，采用自适应差分脉冲编码调制(adpcm)作为语音压缩算法，传输速率为32kbit/s，考虑到纠错所产生的消耗，实际的净传输速率为24 kbit/s。在数据传输时，24个时隙可以同时使用，这样传输速率就可以达到约552 kbit/s。dect基站至少会在一个频道连续发送信标消息。这个信标带有无绳电话终端与基站建立连接所需要的所有信息，包括基站身份、系统能力、基站状态和寻呼信息等。无绳电话终端一旦抓住这个信标，就会对它所包含的信息进行分析。以确定自己能否与基站建立联结，判断系统的能力是否与该移动终端所需要的业务相匹配，基站是否有未被占用的信道供自己与它建立链接等。2.dect与蓝牙的比较dect所建立的网络必须依赖于基站，所以无法建立像蓝牙那样的ad-hoc网络，它最大数据速率与蓝牙几乎相同，为736 kbit/s.dect与蓝牙的另一个区别是使用的频段不同，它所使用的1.881.9ghz频段没有蓝牙使用的2.4ghz频段那么拥挤，这是dect的一个优点。但这个频段在许多国家需要申请使用许可，这又是它的一个缺点。在功能方面，dect与蓝牙的一个重要区别是它具有“移交”功能，蓝牙则没有。dect可以同时占用两个频道传输相同的信息，一旦发现一个信道受到干扰的时候，就可以立即转移到另一个信道继续传输。更重要得是，这两个信号既可以建立在移动终端与同一个基站之间，还可以建立在同一个移动终端与两个不同的基站之间。基站根据通话质量的高低来选择使用哪一个信道来进行通信。对于蓝牙而言，在不同的微网之间，通信频道的转移是不允许的，“移交”的另一层含义是当dect电话移出了一个基站的范围的时候，它可以将业务移交给另一个基站，即支持漫游功能，而目前的蓝牙规范尚不支持这样的功能。表1-3比较了dect与蓝牙的技术特征：表1-3 蓝牙与dect的比较规格蓝牙dect使用频带2.4ghz1.881.9ghz标称传输速率1mbit/s1.152 mbit/s传输距离10100m300m全双工语音通道数3个12个语音编码cvsd/pcmadpcm支持企业2000家100多家主要用途个人局域网无绳电话1.2.4蓝牙与家庭无线电射频（homerf）1. homerf简介家庭无线电射频homerf，是专门为家庭用户设计的。homerf利用跳频扩谱方式，通过家庭中的一台主机在移动数据和语音设备之间实现通信，既可以通过时分复用支持语音通信，又能通过载波监听多重访问/冲突避免协议提供数据通信服务。同时，homerf提供了与tcp/ip良好的集成，支持广播、多播和48位ip地址。homerf是由homerf工作组开发的，它是在家庭区域范围内的计算机和电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准，为家庭用户建立具有互操作性的音频和数据通信网带来了便利。homerf是ieee 802.11与dect的结合。与前面所介绍的ieee 802.11、ieee 802.11b、蓝牙等无线通信技术一样，homerf工作在开放的2.4ghz频段，采用跳频扩频(fhss)技术，跳频速率为50hops/s，共有75个带宽为1 mhz的跳频信道，室内覆盖范围约45m，调制方式为恒定包络的fsk调制，且分2fsk与4fsk两种，采用fsk调制可以有效地抑制无线通信环境下的干扰和衰落。2fsk方式下，最高数据的传输速率为1mbps；4fsk方式下，速率可达2mbps。在新的homerf 2.x标准中，采用了宽带跳频(wide band frequency hopsping，wbfh)技术来增加跳频带宽，由原来的1mhz跳频信道增加到3mhz和5mhz，跳频的速率也提高到75hops/s，数据传输速率峰值达10mbps。homerf是对现有无线通信标准的综合和改进。homerf把共享无线接入协议(swap)作为网络的技术指标，当进行数据通信时，采用简化的ieee 802.11标准，沿用类似于以太网技术中的载波监听多路访问/冲突避免(csma/ca)方式；当进行语音通信时，则采用dect无线通信标准，使用tdma技术。homerf提供了对流媒体真正意义上的支持，其规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制，这样就满足了播放流媒体所需的高带宽、低干扰、低误码要求。目前homerf技术仅获得了少数公司的支持，并且由于在抗干扰能力等方面与其他技术标准相比也存在不少缺陷，这些使得homerf技术的应用和发展前景受到限制，又加上这一标准推出后，市场策略定位不准、后续研发与技术升级进展迟缓，因此，从2000年之后，homerf技术开始走下坡路，2001年homerf的普及率降至30，逐渐丧失市场份额。尤其是芯片制造巨头英特尔公司决定在其面向家庭无线网络市场的anypoint产品系列中增加对ieee802.11b标准的支持后，homerf的发展前景比较不乐观。这样看来，homerf很难冲出只能在家庭里应用的限制。2. homerf与蓝牙的比较与面向企业应用的802.11b相比，面向家庭应用的homerf在技术上与蓝牙有更多的类似之处，特别是在经济性, 易用性和可靠性方面。 表1-4 蓝牙与homerf的比较规格蓝牙homerf最大传输速率1mbit/s(2fsk调制)1 mbit/s(2fsk调制)2 mbit/s(4fsk调制)使用频带2.4ghz2.4ghz跳频次数1600次/s50次/s全双工语音通道数3个6个传输距离10100m50m参考成本20美元80美元发射功率1mw100mw加密算法safer+blowfish链接设备数8个127个支持企业2000家100家主要用途个人局域网家庭无线局域网homerf与蓝牙，尽管两者有相似之处，但是仍然存在着一些不同，它们的主要区别在于：(1)使用对象：homerf的共享无线接入协议(swap)主要是侧重于家庭中个人电脑及其外设的无线联接，所以有人也称之为家庭局域网(han)，而蓝牙技术则主要是为便携式移动计算设备或手持式通信信息设备所设计, 构成的是个人局域网(pan)。(2)支持厂家：homerf工作组是以英特尔公司为首的, 支持厂家有ibm,康柏，微软，惠普，proxim，摩托罗拉和西门子等100多家公司，来自电脑, 通信，家电，软件和半导体各个行业，实力不可谓不强，但该组织的凝聚力不够, 各自都想标新立异，例如butterfly,diamond proxim,sharewave等公司虽然都是homerf工作组的主要成员，但却顾不上swap的标准纷纷各自推出自己的产品抢占市场。homerf的许多支持者都是sig的成员. 就技术标准来说, homerf的swap还没有完全向业界公开，因此加盟的成员相对较少。(3)抗干扰能力与安全性：homerf与蓝牙一样,也是采用调频扩谱技术,但他的跳频频率只有50次/s，而蓝牙达到1600次/ s，因此抗干扰能力和安全特性不如蓝牙。(4)语音传输：homerf与蓝牙一样，既能传输数据，也能传输语音，而且传输语音得知量比蓝牙高。另外，由于带宽的限制，蓝牙在传输语音时，大部分情况下是点对多点的传输，而homerf可以实现8个用户同时通话，这在视频会议这样的场合中是非常有用的。(5)传输带宽：homerf的带宽高于蓝牙，所以可以实现更多的语音和数据传输应用。它主要适用于家庭和小型办公室组网。(6)实现成本：目前homerf只能通过pc卡的形式实现，尚无法像蓝牙那样利用模块或芯片实现，因而成本比蓝牙高。1.2.5蓝牙与高性能无线局域网络（hiperlan）1. hiperlan简介高性能无线局域网络(hiperlan), 也是一种利用无线电射频进行短距离无线通信的技术规范。该规范是由欧洲电信标准协会(etsi)在1991年到1996年间制定出的。与蓝牙、802.11b、homerf不同的是, hiperlan没有利用公开的2.4ghz频段, 而是采用了频率更高而带宽也更大的5ghz频段(802.11a也是使用这一频段)。目前在许多国家, 5ghz频段需经授权才能使用。据hiperlan工作组称, 之所以采用这个频段是因为hiperlan要实现更高的传输速率以及与之现配套的服务质量(qos)。2.4ghz频带只有80mhz的频段可供使用，而5ghz频带中可用频段宽度达到300mhz。这将有利于大量的用户实现高速通信。hiperlan有四种格式，即hiperlan1，hiperlan2，hiperlink和hiperaccess。其中hiperlan1和hiperlan2用于高速无线lan接入, hiperlink用于室内无线主干系统， hiperaccess用于室外对有线通信设施提供固定接入。hiperlan1和hiperlan2无论在采纳的和新技术方面，还是性能指标方面, 都有不小的区别。在调制方法上， hiperlan1采用高斯滤波最小频移键控(gmsk)调制，这一调制技术在gsm蜂窝网和蜂窝数字分组数据(cdpd)中被广泛使用。相反，hiperlan2则采用正交频分双工(ofdm)调制，这在调制技术上是新的突破。在传输速率上，hiperlan2的有效传输速率要比hiperlan1高出许多，前者为18mbit/s，而后者的原始物理层传输速率高达54mbit/s, 实际应用速率最低也能保持在20mbit/s左右, 而且能在高吞吐率下支持qos,对于像视频和话音一类的实时应用提供了新的途径。在技术规范上, hiperlan1与现代的无线以太网非常相似，适合组建集中网络。此外, hiperlan2的传输结构能够对多种类型的网络基础结构，(包括为以太网, 网际协议,atm和点到点协议)提供连接，而且对每一种连接都具有安全认证和加密功能。在实现难度方面，hiperlan1要比hiperlan2更容易实现, 目前已有一些产品和相关元件出现，hiperlan2因采用了多种调制方式以及与之对应的多种传输速率选项，导致系统设计非常复杂,要实现产品化还需要一段时间。2. hiperlan与蓝牙的比较hiperlan虽然与蓝牙同属短距离无线通信技术，但在实现成本,性能指标和应用对象上有很大的不同。hiperlan针对的是宽带高速的多媒体应用，追求的是良好的视频传输质量和在建筑内的强大的穿透能力。这样的传输性能指标是蓝牙无法实现的。复杂的传输架构和更高频率的载波使得hiperlan的实现难度和实现成本都高于蓝牙。表1-5比较了蓝牙和hiperlan的技术特征。表1-5 蓝牙与hiperlan的比较规格蓝牙hiperlan 1hiperlan 2使用频带2.4ghz5 ghz5ghz标称传输速率1mbit/s23.5mbit/s6,16,36,54 mbit/s有效传输速率721bit/s18 mbit/s（最小)50 mbit/s(最大)发射功率1mw10/100/100010/100/1000传输距离10m50m50m调制方法gfskgmskofdm+(bpsk,qpsk,16-qam,64-qam)主要用途个人局域网无线以太网无线atm网1.3蓝牙优势与其他类似技术相比，蓝牙的优势主要体现在低成本、低功耗、实现小尺寸、点对多点连接、语音与数据混合传输以及高抗干扰能力等方面。1.3.1开放性优势(1)支持企业多蓝牙的支持企业几乎包括了全球各相关行业的所有著名企业。sig成员企业的增长速度极为惊人，这在历史上是从未有过的。(2)协议公开无偿使用不少对蓝牙技术十分了解的专家认为，与生俱来的开放性赋予了蓝牙强大的生命力。从它诞生之日起，蓝牙就是一个由厂商们自己发起的规范，完全体现了厂商的意志，而此前的通信标准大都是由各国政府代表投票来决定的。只要是sig的成员，都有权无偿使用蓝牙的新技术，无需交纳专利费用，而且蓝牙规范制订后，任何厂商都可以无偿地拿来生产产品，一旦产品通过sig测试认证证明它符合规范后，即可投入市场。蓝牙的发展轨迹符合当今新技术发展的理想模式竞争前合作，即先由企业制订出相应的标准，再进行市场推广，这样可以最大程度地避免同一领域企业间的无序竞争。1.3.2成本优势(1)无需基站蓝牙系统以芯片模块为节点，无需建立基站，就可以将各种通信、电脑、家电设备及其配件无线地连接起来，实现廉价简便的数据及语音传输。蓝牙采用了一种极为经济的形式解决了无线通信“最后10m”的问题，不需增加任何基础设施建设费用，同时不对现有的固定通信网产生任何压力。(2)应用范围广大在个人通信领域中，移动通信取代固定通信已成为不可逆转的趋势。目前，应用蓝牙技术的产品涵盖以下领域:移动通信、计算机及其周边设备、个人随身信息及其娱乐设备、网络接入设备、信息家电、音响视听产品、医疗保健设备、商业、工业、安全、银行、汽车、订票与购票、军事等。(3)协议相对简单 跳频、时分复用和时分多址等技术的使用使得蓝牙的射频电路比较简单，协议的绝大部分内容可以用专用集成电路和软件来实现，因此从技术上保证了蓝牙设备的高性能和低成本。与其他广域网和局域网的通信协议相比较，蓝牙协议的设计也相对简单。(4)数据传输速率适中蓝牙的数据传输速率理论上最高可以达到每信道1mbit/s，实际使用时的有效值为每信道721kbit/s，大约是普通电话线的13倍，已能满足语音传输和大部分数据传输的需要，同时也满足了传输静止图片和非实时视频的需要。这是考虑了性价比之后确定的一个相对最佳的折中。1.3.3便携式优势蓝牙的便携式优势主要体现在两个方面：一是实现体积小，可以直接嵌入到小型乃至微型设备中使用；二是功耗小，可以用于电池供电的场合。这两个特点使得它非常适合用于移动设备。(1)实现体积小无论是何种信息电子设备，只需装一块只有89mm见方的微芯片，即可实现短距离无线通信功能。(2)功耗小蓝牙工作或待机所消耗的电流远小于普通移动电话的电流，大约只相当于手机的3%5%，工作电压也很低(35v)，所以完全适用于采用电池供电的移动便携式设备。另外，蓝牙芯片组也具有非常奥的节电控制功能，具有四种低功耗模式，能够在通信量减少或者通信结束时即刻自动转入这些模式。蓝牙拥有自动接入的能力，即蓝牙设备可以寻找它周围的蓝牙设备，一旦找到就会自动建立连接，这种方式与手机相仿，使用者不必按接入键，更无需进行初始化设置，这就为用户提供了最大限度的便利。其次，蓝牙发送和接收的信号可以穿越障碍物，各个蓝牙设备之间可以透过墙壁、口袋和公文包等进行通信。1.3.4频带优势开发商希望蓝牙技术能在世界范围内使用，这就必须采用全球都可以免费使用且无需申请许可证的频段。现在，世界上能满足这一要求的频段只有2.4ghz的ism频段。对于世界上的大多数国家而言，2.42.5ghz频段是自由频段，是专门为工业、科研、医疗领域的一般性应用预留的频段。蓝牙无线收发信机的工作频率范围就设在这一频段，使人们可以随时随地毫无障碍地使用蓝牙设备。由于2.4ghz的ism频段的公开性，对在该频段运行的无线通信产品产生了一些限制。蓝牙针对这些限制，在技术上采取了多项应对措施，使这些限制基本上可以克服。这些限制以及蓝牙采取的主要应对措施有：(1)必须使用扩谱：蓝牙使用了跳频扩谱技术。(2)频道宽度限制在1mhz：蓝牙使用1mbit/s的传输速率，最大限度地挖掘了1mhz带宽的潜力。(3)多种网络并存形成干扰：蓝牙采用快跳频和短数据包，提高了抗干扰能力；采用连续可变斜率增量调制(cvsd)语音编码，使得蓝牙可以在高比特误差率下传输较高品质的语音。(4)要求高电流射频集成电路支持：蓝牙采用空中接口设计，降低了电流消耗。1.3.5安全性优势(1)抗干扰能力强由于2.4ghz的ism频段是对所有无线电系统都开放的频段，而蓝牙系统不是工作在该频段的唯一系统，大多数无线局域网、某些无绳电话以及某些军用或民用通信都在使用isn频段，微波炉、高压锅灯和某些车库遥控器所发射的无线电波也在此频率范围之内，所以ism频谱变得相当拥挤而嘈杂。因此，使用ism频段的任何系统都会遇到干扰，而蓝牙可能遇到的干扰源更为复杂而多样。因为蓝牙系统使用的覆盖面非常广泛，它不仅用在干扰相对较小的办公室或工作间，而且在家庭应用中可能还要直接连接到微波炉一类的干扰源上。针对这种情况，蓝牙在设计上采取了多项措施，以保证它具有其他无线局域网更强的抗干扰能力。蓝牙采取的抗干扰措施主要有快跳频、自适应功率控制和短数据包等。在通新技术中，在特定的频段内避免干扰有两个办法：一是通过自适应算法找到该频段没有被使用的部分，使传输转移到未被干扰的部分；二是采用扩谱技术，主要目的是抑制窄带干扰。蓝牙使用的扩谱技术，使得它所传输的信号工作在一个很宽的频带上，传统的窄带干扰只能影响到扩谱信号的一小部分，这就使得信号不容易受到电磁噪声和其他干扰信号的影响，从而更加稳定。而且，蓝牙以跳频技术作为频率调制手段。跳频就是在不同的频道之间迅速而随机地跳变，这将非常有利于保证数据的安全性和完整性，因为如果在一个频道上遇到干扰，就可以迅速跳到可能没有干扰的另一个频道上工作；如果在一个频道传送的信号因受到干扰而出现了差错，就可以跳到另一个频道上重发。蓝牙的运行方式不仅能够保证数据出错时可以重发，而且还能保证重发必定是在不同的频道上进行的。(2)保密性好蓝牙传输具有全方位特性，即蓝牙设备发送信号时是对四周任何方向同时发送的， 因此它就有可能被任意方向的设备窃听或破坏，所以蓝牙的防窃听能力就显得格外重要。为此，蓝牙在其基带协议中加入了鉴权和加密措施。鉴权是指对蓝牙设备用户身份的鉴别和确认，可防止对关键数据和功能的非法访问，也可以防止黑客试图伪装成授权用户进行欺骗。加密是在发送端将数据按一定的规律扰乱后再进行传送，到接收端再通过解密进行复原，这样可以保持链路中的机密性，以防止他人窃听。与其他无线通信技术一样，蓝牙通过限制数据访问来解决防窃密问题。它要求您为每一台蓝牙设备设置访问密码，只有提供正确访问密码的蓝牙设备才可以处理网络数据。 蓝牙采用密钥为数据加密，在进行蓝牙设备的初始设置时，密钥被存入加密芯片。接受信息时，加密芯片利用密钥对信息进行加密；发送信息时，加密芯片再利用密钥对信息进行解密。网络中，只有那些拥有相同加密芯片和密钥的蓝牙设备才能读懂信息，其他没有密钥的用户并不能解密任何信息。(3)低辐射蓝牙的标称输出功率为1mw，是微波炉使用功率的百万分之一，是移动电话功率的百分之一，比所有的符合工业标准的无绳电话的功率都要小。而且，蓝牙设备的发射时间也比蜂窝移动电话短，所以蓝牙设备比移动电话更安全。同时，蓝牙设备的发射面积大，