블루투스 기술은 어떤 기술인가요?

블루투스는 편리하고 빠르며 유연하고 안전하며 저비용, 저전력 소모의 데이터 통신과 기기 간 음성 통신을 구현할 수 있는 근거리 무선 통신 기술입니다. 블루투스 기술을 사용하면 이동통신 단말 장치 간의 통신을 효과적으로 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 장치와 인터넷 간의 통신도 성공적으로 단순화할 수 있어 데이터 전송이 더 빠르고 효율적이 되어 무선 통신 경로가 넓어집니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

블루투스 기술은 단거리 무선 통신 기술입니다.

블루투스는 기기 간 단거리 통신(일반적으로 10m 이내)을 지원하는 무선 기술로 휴대폰, PDA, 무선 헤드셋, 노트북, 관련 주변기기 등 다양한 기기 간에 무선 정보를 교환할 수 있습니다. 블루투스 기술을 사용하면 이동통신 단말 장치 간의 통신을 효과적으로 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 장치와 인터넷 간의 통신도 성공적으로 단순화할 수 있어 데이터 전송이 더 빠르고 효율적이 되어 무선 통신 경로가 넓어집니다.

블루투스는 근거리 무선 연결 기술로 편리하고, 빠르고, 유연하며, 안전하고, 저비용, 저전력 소모의 데이터 통신과 기기 간 음성 통신을 구현할 수 있는 주류 기술 중 하나입니다. 무선 개인 영역 네트워크 통신. 다른 네트워크에 연결하면 더 넓은 범위의 애플리케이션을 사용할 수 있습니다. 다양한 디지털 기기들이 무선으로 통신할 수 있도록 하는 최첨단 개방형 무선 통신이다. 무선 네트워크 전송 기술의 일종으로 원래는 적외선 통신을 대체하기 위해 사용됐다.

블루투스 기술은 무선 데이터 및 음성 통신을 위한 개방형 글로벌 사양으로, 저렴한 단거리 무선 연결을 기반으로 하며 고정 장치 및 모바일 장치 통신 환경을 위한 특별한 연결을 설정합니다. 고정형 기기나 모바일 기기 간의 통신 환경을 위한 범용 무선 무선 인터페이스(Radio Air Interface)를 구축하고, 나아가 통신 기술과 컴퓨터 기술을 결합해 다양한 3C 기기를 전선이나 케이블 없이 서로 연결할 수 있도록 하는 것이 그 핵심이다. 특정 상황에서는 짧은 범위 내에서 상호 통신이나 작동이 이루어질 수 있습니다. 간단히 말해, 블루투스 기술은 저전력 무선을 사용해 다양한 3C 기기 간에 데이터를 전송하는 기술이다. Bluetooth는 전 세계적으로 공통적인 2.4GHz ISM(예: 산업, 과학, 의료) 주파수 대역에서 작동하며 IEEE802.15 프로토콜을 사용합니다. 최근 떠오르는 근거리 무선통신 기술로서, 저속 무선 개인지역 네트워크 개발을 활발히 추진하고 있습니다.

이름의 유래

블루투스라는 이름은 10세기 덴마크 왕 하랄드 블루투스(King Harald Bluetooth)에서 따왔습니다. 영어로 블라탄드(Blatand)라는 뜻은 제가 먹는 것을 좋아하는 왕이라 블루투스(Bluetooth)로 해석할 수 있습니다. 블루베리, 잇몸이 매일 파랗게 변해서 블루투스라고 부릅니다.

산업 협회의 준비 단계에서 이 첨단 기술을 명명하려면 매우 표현력이 풍부한 이름이 필요합니다. 업계 관계자들은 유럽의 역사와 무선 기술의 미래에 대해 밤새 논의한 후 King Blatand의 이름을 따서 이름을 짓는 것이 적절할 것이라고 생각했습니다. Blatand 왕은 노르웨이, 스웨덴, 덴마크를 통합합니다. 그는 이 다가오는 기술만큼 명확하고 사교적입니다. 이 기술은 다양한 산업 분야 간의 조정된 작업을 허용하고 다양한 시스템 분야를 함께 유지하는 것으로 정의됩니다. 컴퓨터, 휴대폰 간의 작업과 같은 원활한 의사소통 그리고 자동차 산업.

개발 내역

1994년 Ericsson에서 개발

1997년에 Ericsson은 다른 장비 제조업체에 연락했습니다.

1998년 2월, 특별 이익 단체 SIG(Special Interest Group);

에 1998년 5월 Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM, Intel Corporation 등 5개 유명 제조업체가 공동 개발했습니다.

1999년 하반기에는 Microsoft, Motorola, Samsung, Lucent 등 주류 장비 제조업체에서 Bluetooth 기술 적용을 널리 홍보했습니다. ;

2006년 10월 13일, Bluetooth SIG(Bluetooth Technology Alliance)는 200개 이상의 제휴 회원사와 약 6,000개의 애플리케이션 회원사로 성장했습니다.

블루투스 기술과 블루투스 제품의 주요 특징은 다음과 같습니다.

1 블루투스 기술은 다양한 장치에 적용 가능하며 케이블이 필요하지 않으며 컴퓨터와 통신을 무선으로 연결하여 통신합니다.

2 블루투스 기술의 작동 주파수 대역은 보편적이며 전 세계 사용자가 무제한으로 사용하기에 적합하여 휴대전화의 국가 경계 장벽을 해결합니다. Bluetooth 기술 제품은 사용하기 쉽습니다. Bluetooth 장치를 사용하여 다른 Bluetooth 기술 제품을 검색하고, 두 장치 간의 연결을 빠르게 설정하고, 제어 소프트웨어의 제어에 따라 데이터를 자동으로 전송할 수 있습니다.

3 Bluetooth 기술은 강력한 보안 및 간섭 방지 기능을 갖추고 있습니다. Bluetooth 기술에는 주파수 호핑 기능이 있으므로 ISM 대역의 간섭 소스를 효과적으로 방지합니다. 블루투스 기술은 호환성이 좋습니다. 블루투스 기술은 운영체제에 독립적인 기술로 발전할 수 있어 다양한 운영체제에서 좋은 호환성 성능을 발휘할 수 있습니다.

4 짧은 전송 거리: 이 단계에서 Bluetooth 기술의 주요 작동 범위는 약 10미터입니다. 무선 주파수 전력을 높인 후 Bluetooth 기술은 100미터 범위 내에서 작동할 수 있습니다. Bluetooth 전송의 효율성이 보장되고 Bluetooth의 전파 속도가 향상됩니다. 또한, 블루투스 기술 연결 과정에서 해당 기술과 다른 전자 제품 간의 간섭을 효과적으로 줄여 블루투스 기술이 정상적으로 작동할 수 있도록 보장합니다. 블루투스 기술은 전송 품질과 효율성이 높을 뿐만 아니라 전송 보안 특성도 높습니다.

5 주파수 호핑 확산 스펙트럼 기술을 통한 전파: Bluetooth 기술을 실제로 적용하는 동안 원래의 주파수 지점을 분할하고 변환할 수 있습니다. 주파수 호핑 속도가 더 빠른 일부 Bluetooth 기술을 사용하면 전체 Bluetooth 시스템의 주요 장치가 됩니다. 모두 자동 주파수 호핑 형태로 변환되어 무작위로 주파수를 호핑하게 됩니다. Bluetooth 기술 자체에는 높은 보안 및 간섭 방지 기능이 있으므로 실제 적용 중에 Bluetooth 작동 품질을 향상시킬 수 있습니다.

버전 정보

6가지 블루투스 버전이 있습니다. V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0 버전 정보 다운로드 링크:

1, V1.1 버전

전송 속도는 대략 748~810kb/s는 초기 설계이기 때문에 동일한 주파수의 제품에 간섭을 받기 쉽고 통신 품질에 영향을 미칩니다.

2, V1.2 버전

또한 전송 속도가 748~810kb/s에 불과하지만 (향상된 소프트웨어) 간섭 방지 주파수 호핑 기능을 추가합니다.

3, V2.0+EDR 버전

은 1.2의 개선 및 업그레이드 버전입니다. 전송 속도는 약 1.8M/s~2.1M/s입니다. 즉, 음성 통신을 지원하기 시작합니다. 한쪽에서는 음성 통신이 가능하며, 파일/고화질 사진 전송이 가능하며, 물론 버전 2.0도 스테레오 작동을 지원합니다.

가장 널리 사용되는 표준은 2004년에 출시된 Bluetooth 2.0+EDR 표준입니다. Bluetooth 2.0+EDR 표준을 지원하는 제품도 2006년에 대거 등장했습니다. Bluetooth 2.0+EDR 표준은 많은 기술적 개선을 이루었지만 1.X 표준에서 물려받은 복잡한 구성 프로세스와 높은 장치 전력 소비 문제는 여전히 존재합니다.

4, V2.1 버전

더 나은 절전 효과: Bluetooth 버전 2.1에는 두 장치 간의 상호 확인 신호 전송 간격을 설정하여 전력 소비를 절약하는 SniffSublating 기능이 추가되었습니다.

5, V3.0+HS 버전

2009년 4월 21일, 블루투스 기술 연합(Bluetooth SIG)은 차세대 표준 사양인 "블루투스 핵심 사양 버전 3.0 고속"(Bluetooth Core Spec Version 3.0)을 공식 발표했습니다. High Speed)), Bluetooth 3.0의 핵심은 Bluetooth 프로토콜 스택이 모든 작업에 대해 올바른 무선 주파수를 동적으로 선택할 수 있도록 하는 새로운 대체 무선 주파수 기술인 "GenericAlternate MAC/PHY"(AMP)입니다. 당초 새 규격에 사용될 것으로 예상됐던 기술에는 802.11과 UMB가 포함됐으나, 새 규격에서는 UMB 적용이 취소됐다.

6, V4.0 버전

Bluetooth 4.0에는 기존 Bluetooth 기술, 고속 Bluetooth 및 새로운 Bluetooth 저전력 기술이라는 세 가지 하위 사양이 포함되어 있습니다. Bluetooth 4.0의 개선 사항은 주로 배터리 수명, 에너지 절약, 장치 유형의 세 가지 측면에 반영됩니다. 저렴한 비용, 공급업체 간 상호 운용성, 3밀리초의 낮은 대기 시간, 100미터 이상의 초장거리, AES-128 암호화 등 많은 기능을 갖추고 있습니다. 또한 Bluetooth 4.0의 유효 전송 거리도 향상되었습니다. . Bluetooth 버전 3.0의 유효 전송 거리는 10미터(약 32피트)인 반면, Bluetooth 4.0의 유효 전송 거리는 최대 100미터(약 328피트)에 달합니다.

블루투스의 기술적 특성

간단히 말하면, 블루투스는 단거리 광대역 무선 기술이자 음성 및 데이터의 무선 전송을 위한 글로벌 개방형 표준입니다. FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum), TDMA(Time Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access)와 같은 고급 기술을 사용하여 좁은 범위 내에서 다중 통신 및 정보 시스템 간의 정보 전송을 설정합니다.

1. 블루투스의 주요 기술적 특징:

(1) 작동 주파수 대역: 2.4GHz ISM(산업 과학 및 의료) 주파수 대역, 라이센스 신청이 필요하지 않습니다. 대부분의 국가에서는 79개 주파수 지점을 사용하며 반송파 주파수는 (2402+k)MHz(k=0, 1, 2...78)이고 반송파 주파수 간격은 1MHz입니다. TDD 시분할 이중 모드를 채택합니다.

(2), 전송 속도: 1Mb/s(V2.0 이상)

(3), 디버깅 방법: BT=0.5의 GFSK 변조, 변조 지수 0.28-0.35.

(4) 주파수 호핑 기술 채택: 주파수 호핑 속도는 1600홉/초이며 링크 설정(페이징 및 쿼리 포함) 중에는 3200홉/초로 증가합니다. Bluetooth는 빠른 주파수 호핑과 짧은 패킷 기술을 사용하여 동일 채널 간섭을 줄이고 전송 신뢰성을 보장합니다.

(5) 음성 변조 방식: 페이딩 저항이 강한 CVSD(Continuous Variable Slope Delta Modulation). 비트 오류율이 4%에 도달하더라도 음성 품질은 괜찮습니다.

(6) 회선 교환 및 패킷 교환 서비스 지원: 블루투스는 실시간 동기 방향 연결(SCO 링크)과 비실시간 비동기 무지향성 연결(ACL 링크)을 지원합니다. 전자는 주로 다음과 같은 실시간 정보를 전송합니다. 후자는 주로 데이터 패킷을 기반으로 합니다. 음성과 데이터는 별도로 또는 동시에 전송될 수 있습니다. Bluetooth는 하나의 비동기 데이터 채널, 세 개의 동시 동기 음성 채널 또는 비동기 데이터와 동기 음성을 동시에 전송하는 채널을 지원합니다. 각 음성 채널은 64kbps 동기식 음성을 지원합니다. 비동기식 채널은 723.2/57.6kbps 비대칭 이중 통신 또는 433.9kbps 대칭 전이중 통신을 지원합니다.

(7) 지점 간 및 지점 간 통신 지원: Bluetooth 장치는 특정 방식으로 두 가지 유형의 네트워크를 형성할 수 있습니다. Piconet과 분산 네트워크(Scatternet), 여기서 piconet은 두 장치를 연결하여 설정됩니다. 시작하려면 최대 8개의 장치로 구성될 수 있습니다. 피코넷에는 하나의 마스터 장치(Master)만 있고 나머지는 슬레이브 장치(Slave)로 구성되며, 서로 다른 마스터-슬레이브 장치 쌍을 사용하여 통신할 때 링크 방식을 임의로 변경할 수도 있습니다. 여러 개의 독립적인 피코넷이 특정 방식으로 함께 연결되어 분산 네트워크를 형성합니다. 모든 블루투스 장치는 P2P 방식이므로 블루투스에는 기지국 개념이 없습니다.

(8) 작동 거리: Bluetooth 장치는 100mW(20dBm), 2.5mW(4dBm) 및 1mW(0dBm)의 세 가지 전력 수준으로 구분됩니다. 해당 유효 작동 범위는 100미터, 10미터 및 1미터입니다. .

블루투스 시스템 구성

1. 무선 주파수 장치(Radio): 데이터와 음성의 송수신을 담당하며, 근거리, 저전력 소모가 특징입니다. 블루투스 안테나는 일반적으로 크기가 작고 무게가 가벼운 마이크로스트립 안테나입니다.
2. 베이스밴드 또는 링크 제어 장치(LinkController): 무선 주파수 신호와 디지털 또는 음성 신호 간의 상호 변환을 수행하고 베이스밴드 프로토콜 및 기타 기본 연결 절차를 구현합니다.
3. 링크 관리 유닛(LinkManager): 블루투스 장치 간의 통신을 관리하고 링크 설정, 확인, 링크 구성 및 기타 작업을 구현합니다.
4. 블루투스 소프트웨어 프로토콜 구현: 위 그림의 보라색 부분에 표시된 것처럼 이에 대해서는 나중에 자세히 설명하겠습니다.

블루투스 프로토콜 사양

전송 프로토콜, 중간 프로토콜, 응용 프로토콜

1. 전송 프로토콜

은 블루투스 장치가 서로의 위치를 ​​확인하고 블루투스를 설정하고 관리하는 역할을 담당합니다.

기본 전송 프로토콜:

블루투스 무선 주파수(Radio) 부분, 베이스밴드 링크 관리 컨트롤러(Baseband&Link Controller), 링크 관리 프로토콜(Link ManagerProtocol LMP). 언어 및 데이터 무선 전송의 물리적 구현과 Bluetooth 장치 간의 네트워킹을 담당합니다.

고급 전송 프로토콜:

논리 링크 제어 및 적응 프로토콜(LogicalLink Control and Adaptation Protocol) L2CAP, 호스트 제어 인터페이스(HCI). 이는 상위 수준 애플리케이션을 위한 주파수 호핑 시퀀스 선택과 같은 하위 수준 전송 작업을 보호하고 상위 수준 프로그램에 효과적이고 도움이 되는 데이터 패킷 형식을 제공합니다.

2. 중간 프로토콜

Bluetooth 논리 링크에서 작동하는 상위 수준 애플리케이션 프로토콜 또는 프로그램에 필요한 지원을 제공하고 애플리케이션에 대한 다양한 표준 인터페이스를 제공합니다.

직렬 포트 시뮬레이션 프로토콜: RFCOMM, 서비스 검색 프로토콜: SDP, 상호 운용성 프로토콜 IrDA, 네트워크 액세스 프로토콜: PPP, IP, TCP, UDP, 전화 제어 프로토콜: TCS, AT 명령 세트.

3. 애플리케이션 프로토콜

전화 접속 인터넷 액세스, 언어 기능 애플리케이션과 같은 Bluetooth 프로토콜 스택 및 관련 프로토콜의 애플리케이션 소프트웨어입니다.

블루투스의 애플리케이션 프레임워크는 다음과 같습니다:

(1), 일반 애플리케이션 프레임워크: 쿼리, 연결 서비스 설정 등
(2), 블루투스 전화 애플리케이션 프레임워크: 전화 제어, 언어
(3); , 블루투스 네트워킹 애플리케이션 프레임워크: 네트워크 애플리케이션 관련
(4), 객체 상호 작용 서비스 프레임워크: IrDA, OBEX (5), 블루투스 오디오 및 비디오 제어 프레임워크;

하드웨어 인터페이스

일반 블루투스 칩은 UART, USB, SDIO, I2S, PCCard를 통해 메인 제어 칩과 통신합니다. 아래 그림과 같이 UART를 통해 메인 컨트롤 칩과 통신합니다.

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위 내용은 블루투스 기술은 어떤 기술인가요?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!