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蓝牙传输精选(九篇)

蓝牙传输

第1篇:蓝牙传输范文

关键词:手机蓝牙,传输协议,快速建立互动游戏

1.研究背景

蓝牙通讯技术已经成为多种便携式设备进行无线连接的新的标准之一,但是在现有的应用情况来看这一技术仅仅于手机之间或手机与其它蓝牙设备间传输数据。目前在3G/WAP收费网络下可以快速的建立互动游戏,实现互相沟通,信息的互递,但是它存在每一台手机都必须接入其网络,并且存在延迟现象,而一旦没有信号,则无法进行通信。而蓝牙是通过两台设备直接建立连接,同时在十米内几乎不会出现延迟现象,到了未来走向,可以基于此功能开发为单独平台,然后加入识别功能,短距离信息可以直接通过此平台发送,但是无法应用于多台设备之间,有延迟性的。延迟性造成就把人耐心给磨消了,造成手机互动娱乐功能的发展滞后却得不到解决。而手机多人蓝牙连接功能则可以突破这个限制,不会延迟的特点势必能更加收到欢迎。当一个蓝牙平台的建成后,兼容多款游戏,并且无延迟的特点,那么势必未来手机游戏的偏向也会有所改变,并且由于聊天功能和短距离短信的传送功能的优势,也可以在一定意义上吸引部分客户。

2.系统设计

蓝牙是通过两台设备直接建立连接,同时在十米内几乎不会出现延迟现象不会延迟的特点势必能更加收到欢迎。而蓝牙与网络进行比较的优越性在于其不需要接入任何网络,即可实现互相沟通和信息的传递。

本文将采用一种新的应用方式——用蓝牙技术模拟多人连接通讯,以此可以解决之现有无线网络中资费过高、传输不稳定等带来的问题。将针对蓝牙基层协议进行修改更正,利用微观下并行传输来模拟实现多设备传输,而将这一技术应用到手机游戏上还在起步阶段。目前市面上已有一些蓝牙游戏,本文以图片传输为例,证实多设备连接的可行性。

2.1 环境配置

     开发环境:52d、vs2008、手机模拟器、初始手机固件

     串口工具:SSCOM3.2

     烧录工具:Flash_Tool2

     设备:配套固件手机、USB接口、串口连接线

     项目编译地址:D:10AW1116mp_SAGETEL52D_1632_10A_V46_F2_gsm_MMI

2.2 蓝牙函数解析

1. 设备菜单

Bluetooth 入口函数:BTMMI_entry_screen_bt_main_menu()

蓝牙菜单回调函数  MMI_Bool  BTMMI_event_handler_main_scr()

   2.执行设备配对

   (1)搜索设备                                      

   BTMMI_scr_display_device_search_progress();BTMMI_discovered_devices()                          

   BTMMI_scr_handle_search_audio_dev_veq()

   (2)存在配对设备时运行    

   BTMMI_entry_screen_bt_main_menu()

   (3)找到返回设备                                 

每追加一个设备执行设备数的累加次  函数①;第二台设备执行2次,总执行次数2+1,第三台设备执行3次,总执行次数3+2+1,返回是否找到布尔值   BTMMI_cm_is_searching()通过判断值来找到配对是否完成

   (4)请求配对   

   BTMMI_scr_display_pair_progress();

   (5)执行配对

   BTMMI_scr_entry_security_user_confirm();

(6)确认/取消配对

主机先确认:BTMMI_scr_display_pair_progress();

子机确认:BTMMI_event_handler_discovered_dences_screen();

取消:BTMMI_scr_pair_result()

3.执行文件传输

请求发送:mmi_send_entry_sending_scr()

文件发送: btsend_selected_dence_cb()(搜寻到接受文件设备是否存在)

文件发送中:Bt_sending_run()

发送关闭:Bt_sending_close()

2.3 蓝牙地址组成

蓝牙地址的原理,它分为三部分:LAP(24位地址低端部分)、UAP(8位地址高端部分)和NAP(16位无意义地址部分)。其中,NAP和UAP是生产厂商的唯一标识码,必须由蓝牙权威部门分配给不同的厂商。而LAP是由厂商内部自由分配。蓝牙传输地址,唯一标识获取。

3. 数据传输

3.1 传输原理

(1)发送文件:选择所需要发送的文件;

(2)选择发送设备:这里选择已经载入的设备数,即已经完成配对的设备数;

(3)载入设备地址:从已经载入的设备数中依次获取设备地址;

(4)根据地址查找本地服务:根据已经获取到的地址来调用蓝牙搜索函数搜索设备是否存在,若存在则执行文件传输操作,不存在则进行检查是否还有剩余设备数;

(5)文件传输:进行文件的传输操作;

(6)返回结束标识:返回结束的标识,使主机设备确认发送成功或者失败。

3.2 传输方式

传输方式一:通过一台手机同时对多个手机进行蓝牙连接,同步传输数据,这种方法在蓝牙协议上是不支持的。          

传输方式二:创建一个设备配对单,依次发送,微观下并行传输数据,本文采用这种方式实现。

4. 核心代码实现

4.1 核心代码

当文件发送后,会执行函数mmi_oppc_send_finish(),继而在满足条件下调用mmi_oppc_pre_send(Blue_Addr)。根据判断number数量,若number>0则执行,读取蓝牙已配对设备地址,载入发送函数mmi_oppc_pre_send(Blue_Addr);否则结束。

4.2 模拟测试

   编译命令 make SAGETEL52P_1632_10A_gsm(编译目标不写则整体编译)

   目标:找到搜索点,发送点,文件返回等

   测试方法:串口连接调试

   测试原理:在协议代码段插入Trace_po(str *sq,int i)执行编译,烧录手机,通过操作手机获取到已经编译写入trace值

   测试返回值:Trace_po返回16进制数字

   烧录手机上进行功能调试,用SSCOM3.2工具观察手机运行图片传输,修改手机蓝牙功能的BUG以及部分函数功能解析

5. MTK手机中的移植

在52d工具上修改MTK平台的文件,CMD下编译生成,用本项目生成的lib文件覆盖原项目的蓝牙协议栈并ARM编译生成目标bin文件,通过Flashtool工具将bin文件烧录到目标MTK手机上。

6. 结束语

本文详细介绍了MTK手机蓝牙传输中所用到的协议函数,并改进协议函数,使其能够承担设备与设备之间的连续传输,从而达到微观下并行,初步模拟出一台设备连接多台设备的效果,在此基础上,我们可以开始搭建JAVA应用,开发JAVA模拟器;或者对配对数压栈处理,实现一台设备传输多台设备。

参考文献

[1] 朱勇 嵌入式系统蓝牙联网方式的研究 东北大学 2005

[2] 郭代 基于多蓝牙设备的主机通信设计与实现 数据通信 2004

[3] 彭述清,施心陵 嵌入式蓝牙协议的数据传输实现 通信技术 2009

[4] 蒋粒,钱进 蓝牙协议栈在移动终端中的应用 信息技术

第2篇:蓝牙传输范文

关键词:蓝牙无线技术;蓝牙协议:RBTFT

中图分类号:TN925

1 蓝牙无线技术的重要性概述

蓝牙技术相比其他电子设备而言,是一种成本低、科技含量高的非封闭式的无线通讯技术,其使用范围受距离限制明显,只能在短距离范围内与电脑、便携设备、打印机、数码相机、键盘、电脑鼠标等实现无线连接。当前,受科学技术进步的推动和资源节约型社会的影响,无线连接技术发展迅速,受到社会欢迎。蓝牙无线技术的发展应用对于无线移动数据通信业务的发展起到了促进作用,蓝牙无线技术普遍采用的2.4G赫兹频带为全球通用标准,能保证蓝牙无线技术在世界各地的推广使用。换句话来说,蓝牙无线技术使得各种电子数码产品之间实现无线沟通,净化了空间和节约了资源。整合蓝牙无线技术,可以在设备方圆九米的范围内实现电脑、便携设备、收集、打印机、键盘等设备的无线连接,拓展无线通信网络道路。当前,蓝牙无线技术主要采取分散式网络结构和快跳频、短包技术,实现点对点及点对多点通信。

2 蓝牙协议的概念

蓝牙协议的目的是使符合该协议的各种设备之间能够传递信息。两个相互之间传递信息设备需要使用相同的协议栈。蓝牙协议栈采用的结构是用来完成数据流的过滤和传输以及跳频和数据帧传输的分层结构。当然不同设备可以在不同的协议栈上实行。但是,必须遵循一个共同的原则,那就是所有的协议栈都要使用蓝牙协议中的数据层和物理层。支持蓝牙使用模式的应用层在协议中的最高位置。有的应用不要用到协议中的所有内容。相反,应用仅用在蓝牙协议栈中垂直方向的协议。基带,链路管理,逻辑链路控制与适应协议和服务搜索协议是蓝牙的核心协议的四个组成单元。(1)基带协议可以确保互相连接的蓝牙设备射频连接,以形成一个微小的网络。(2)在蓝牙各设备间连接的建立和设置需要链路管理协议。链路管理协议通过发起连接,进行身份验证和加密,通过协调确定基带数据大小;无线设备的节能模式和工作周期需要链路管理协议控制,以及那个微小网络内设备的连接状态也是由该协议所控制的。(3)逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)可以说是基带的上层协议,L2CAP与链路管理协议是一个并列的关系,两个协议是并行工作的。但是这两个协议也有一定的区别,当业务数据不经过链路管理协议时,这个时候适配协议会提供上层服务。(4)服务搜索协议(SDP),使用该协议可以查询到相应的设备信息和服务类型,各蓝牙设备间在此基础上建立相应的连接。所谓的支持协议主要指的是蓝牙协议层,包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、无线射频通信(RFCOMM)和业务搜索协议(SDP)。L2CAP提供分割和重组业务。RFCOMM是用于传统串行端口应用的电缆替换协议。SDP包括一个客户/服务器架构,负责侦测或通报其它蓝牙设备。

3 RBTFT协议的研究与实现

3.1 RBTFT协议的可靠性和稳定性

RBTFT协议(Reliable Bluetooth File Transfer的简称)是指在RFC0MM协议基础之上建立的一条端到端(或点到点)的文件传输协议。该协议的主要目标在于在蓝牙设备和其他数码设备之间建立一条无线连接通道,该通道应具有可靠性和稳定性,以便践行文件的可靠传输。该协议目前通常采用的开发应用程序是VC++,以WIN98/2000/NT为应用平台,但RBTFT协议并不受VC++这一具体编程语言和WIN98/2000/NT操作系统的限制,它支持不同工作形式,包括一次传输多个文件、断点续传、CRC校验等等,其设计思想源是在传统的帧传输方式得到启发的(这中方式在数据传送过程中要求一帧一帧地发送,而不是整体发送)。为了确保文件传送的可靠性,RBTFT协议明确了RBTFT帧的定义,规定帧由报头和数据子包两部分组成,其中报头指明帧的类型(同时携带CRC校验信息),数据子包有不同的子包结束符构成,并明确是否有后续包等情况。RBTFT协议在进行数据传输时,采用发送---应答---握手---失败的传输方式,即在发送文件时一帧为单位,每发送一帧数据收到一个应答,说明此次发送是成功的。

蓝牙技术在利用RBTFF协议传送文件时,最先要做的工作是进行串口初始化操作,如果这个操作成功,成功报告将通过异步消息RBTFF―CONNECT向应用程序发送,告知系统文件传输通信线路连接已经建立。开始是连接通信线路,接通成功后开始发送数据,此时实际数据发送的多少将根据内部缓冲区的内存来决定,数据信息在内部缓冲区内被暂时存储起来,根据RBTFF协议将这些数据以一帧帧的文件形式,并在文件里加入了帧信息和CRC校验信息。接收方在接收文件的过程中,每成功接收一份文件,接收方系统将对接收的文件进行CRC校验。如果文件接收不成功,将通过RBTFF协议后重发或协商,如果发送成功的前提下,不会向应用程序系统发送任何信息报告,如果发送不成功,系统会自动放弃此链接线路,同时错误报告向发送给应用程序。应用程序将自我重新复位此链接线路,也可以进行其他对应的程序处理。在文件传输过程中,无论是文件发送方还是文件接收方,任何一方断开文件链接,应用系统内部都将接收到文件传输关闭的信息,断开文件传输链接线路。在文件接收方的按帧发送的数据将被去掉枕头并重新回入接收缓冲区,重新组合为原来的传输整体文件。之后再继续下一个文件的传输,直至文件完全传送。提高蓝牙无线传送文件的可靠性,在应用层面主要依靠RBTFF协议支持断点续传。断点续传的原理在于RBTFF数据帧在报头中携带有一个信息,该信息会指明文件数据在文件具体某个位置开始的偏移量。当发生错误或连接中断时,接收方发送一个带有偏移量的信息帧,使得应用程序系统能自动识别文件发送方重新传送文件的意思,这种技术在文件数据量大的时候效果明显。

3.2 RBTFT协议发送文件的过程

蓝牙文件传输RBTFF协议发送单个文件的详细过程可以这么理解:当相互之间传递信息的设备,开始的时候设备要进行重试次数计数器的初始化,也就是计数器归零。当收发设备双方建立连接,发送方设备搜寻文件指针,读取文件长度并设置并发送报头,这个报头里包含有文件名称以及大小。接收方会发来的响应报头信息。此时若接收方返回“已经准备接收”,则开始发送第一个数据包,当然接收方可以拒绝接收并信息返回。接收方返回确认信息后发下一个数据包;若尝试连接过中重试20次后,还不能恢复连接,则放弃需要重新建立连接。当接收方发送带有偏移量的信息帧时,发送方接收该信息帧后,会自动跳到指定偏移量处继续传送,接收方放弃传输,文件传输完毕。“文件传输完毕”这样的提示信息会在设备屏幕上输出来。

4 结束语

蓝牙无线文件传输协议RBTFT的研究与实现对于蓝牙技术的发展有重要作用,明晰RBTFT的工作原理和发送文件过程,有利于更好地实现蓝牙无线文件传输的发展。

参考文献:

[1]王楠,侯紫峰,宋建平等.蓝牙无线连接可靠性措施的研究与实现[J].小型微型计算机系统,2003(05).

[2]刘任庆.蓝牙技术的抗干扰性与可靠性分析[J].技术交流,2009(03).

第3篇:蓝牙传输范文

[论文摘要]蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输。

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。

蓝牙(bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“gsm”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括pda、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由ericsson(爱立信,瑞典)、intel(英特尔,美国)、nokia(诺基亚,芬兰)、ibm(国际商务机器,美国)、toshiba(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(sig,special interest grou)”称为bluetooth sig,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始,但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议:ieee-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频(rf)方式进行无线通讯,至于使用的频带范围,则是使用2.45ghz,这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带,举凡工业、科学、医疗(ism,industrial/scientific/medical)、甚至微波炉等都是使用2.45ghz的频带。

由于这个频带被广泛使用了,那么使用此频带进行通讯,绝对是很容易收到干扰的,因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯,能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作,此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频,这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长,否则不能满足如此频繁的跳频次数,所以蓝牙短封包、快速跳频的特性,也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版,规格方面算是踏出成熟的第一步,接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及,就是在既有的用途装置上,追加设计蓝牙功能即可,以节省开发时间与成本,为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜,才可能快速普及,另一方面也要够小巧,才能适用于所有的需求装置上,目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及,而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2mbps、10-100公尺的无线通讯能力,因此蓝牙技术可以舒缓若干问题,例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音,等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等,也可以省去布设实质线路的成本,以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能,也等于可以建立无线的lan环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

(一)蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波,据报导证实电磁波会对人体造成伤害,所以有了蓝牙,你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大, 然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率,所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里讲电话,不必把电话紧贴的脸,甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

(二)比一般传统式红外线传输更快,且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是,它能够允许两个装置,在不排成一直线的状态下,还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是, 你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快,每秒钟高达1mb。

(三)手表可自动对时间,无线下载mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有mp3拨放功能,这样一来将可自动设定为标准时间,且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

(四)其它还有很多很多,只要现在是要接线的,都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及,相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击,甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言,蓝牙可能带来的便利却是可以想象的,各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台,家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线,就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间,只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据,例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查,只要带个pda,仓库内设有蓝牙基地台,马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总,当然,蓝牙基地台后面有接往internet,或是以公司专线,或vpn方式连接。另外数字相机拍完的相片,只要接近笔记型计算机就可以回传,省去记忆卡的插拔,既有计算机外设装置也都可以无线化,无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台,则一支具有蓝牙功能的手机,在家就可以跟居家无线电话一样使用,而且是付居家电话费,在公司则变成自己的办公分机,公司替您付电话费,而在外出时就跟一般行动手机一样使用,这样真正落实一人一机终生用的理想,这种方式也被人称为三合一电话,即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展,但仍然有一些应用的细节问题需要解决,如相邻设备之间为防止信息误传和被截取,必须要用户提前设置对应频段等,严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程,蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献:

[1]nathan j.muller bluetooth demystified(影印本).人民邮电出版社。

[2]金纯,许光辰,孙睿. 蓝牙技术. 电子工业出版社。

第4篇:蓝牙传输范文

 

0 引言

 

微电子技术、无线电技术的发展和数字通信技术的紧密结合,逐步形成了无线数据传输技术。它的出现改变了传统的有线传输的使用现状,极大地减少了人们对有线网络的依赖,省去了铺设有线线路的麻烦,是无线通讯技术的一个重要发展方向。在现代无线移动终端设备中,蓝牙技术成为了数据传输的新宠;然而,随着无线通信技术的发展,各种无线通信系统相继出现,使可利用的频谱资源日趋饱和。但人们对无线通信系统的要求仍在不断提高,希望其提供更高的数据传输速率、成本更低、功耗更小。在这样的背景下,超宽带技术引起了人们的重视,已逐渐成为无线通信领域研究、开发的一个热点,并被视为下一代无线通信的关键技术之一。由于蓝牙技术和超宽带技术都适用于短距离无线通信,两者也具有很多相似性,因此将两者技术结合无不失为一种很好的现代无线通信解决方案。并且,Bluetooth SIG也在2005年5月公布了其与UWB团体合作的意愿,以开发能够使用UWB无线电的高速率Bluetooth规格。

 

本文首先阐述了蓝牙与超宽带无线通信的技术特点,之后提出了将蓝牙与超宽带无线通信技术相结合的一个解决方案。方案既保留了蓝牙技术现有的核心价值;又能够支持需要更高数据流通量的应用。实际上,对于传输文件这一目前典型的蓝牙应用,将来极有可能需要超宽带技术的速度。在本文最后,说明了该方案的可行性。

 

1 蓝牙和超宽带技术特点

 

Bluetooth无线技术是—种短距离通信技术,旨在取代电缆来连接便携式和,或固定设备,并保证高度安全性。Bluetooth技术的主要特点在于功能强大、耗电量低、成本低廉。Bluetooth规格为范围广泛的设备定义了统一的结构,以便于彼此之间进行连接和通信。Bluetooth 技术已获得了全球认可,世界各地的Bluetooth设备都可以与其邻近的Bluetooth设备连接。Bluetooth电子设备可以通过短距离的即时网络(称为微微网)进行无线连接和通信。在微微网中每个设备同时可以与多达七个设备进行通信。每个设备还可以同时属于多个微微网。当Bluetooth设备出入无线电邻近区域时,微微网可在此期间自动动态建立和撤消。

 

UWB是具革命性的无线数字数据传输技术,以极低的功率通过频段的宽频谱传输数据。它可以极高的速率传输数据(适合无线局域网应用)。理想情况下,UWB无线技术功耗小、价格低廉、高速、可使用范围很宽的无线电频谱、可穿透障碍物传输数据和具有广泛的应用范围。UWB允许在2米范围内达到约 0~500Mbps的数据率,在10米范围内则能达到约110Mbps。

 

2 利用蓝牙和超宽带技术相互配合实现无线数据传输

 

2.1基本思路

 

从以上分析可知,蓝牙在文件较小的数据传输方面比较有优势,因为文件较小,若用超宽带技术则浪费网络带宽,而用蓝牙则可以得到较快的链路建立时间;而对于音频、视频等多媒体文件的传输则超宽带技术以其数据传输速率占绝对优势,并且,它的脉冲非常短,传输的数据也很难被截取,安全也得以保证。因此,可以设想:对于比较小的文件用蓝牙进行传输,而对于多媒体文件可以用超宽带技术进行传输;利用蓝牙作为控制链路,负责传递网络协议的一些参数,而用超宽带直接传输文件数据。以最简单的点对点网络为例(如图l所示),整个传输过程包括一个简化了的协议、自动重传请求机制(ARQ)以及一个结束标识。建立连接的过程类似于TCP协议的三次握手过程,而终止类似于TCP连接的改进的三次握手协议,但这些信号是通过蓝牙进行传输的。

 

2.2具体过程分析

 

在通讯双方初始化过程中,发送端需要发送待传输文件大小数据,接收端接收该数据后需要检验内存是否有足够空间可用,以保证传输文件的完整性。初始化阶段要求双方协定UWB链路的一些参数,比如一些调制参数、同步码序列以及帧参数等。由于蓝牙可提供可靠传输链接,UWB帧的发送信息可以通过蓝牙接口来识别。

 

考虑到蓝牙和超宽带技术的数据传输率相差悬殊以及蓝牙传输的可靠性,这里选用选择性重传策略(SRP)作为自动重传机制。当使用了这种策略以后,接收到的坏帧被丢弃,但是坏帧后面的好帧继续被缓存起来。当发送方超时以后,它只重传最早的未被确认的那一帧。如果那一帧正确到达接收方的话,则接收方依次将它所缓存的帧递交给网络层。选择性重传策略通常也跟以下的策略结合起来使用:当接收方检测到错误(例如,帧的校验和错误或者序列号不正确)时,它发送一个否定的确认(NAK)。NAK可以激发重传操作,而不需要等到相应的定时器过期,因此,NAK可以提高性能。

 

因此,在UWB通信系统中,接收端不必发送每一帧的确认信息,只需接收缓存到一定量的数据后,发送一个接收数据的校验和就够了。

 

另外,在两者互通技术方面,目前尚未有可行的标准出台,因此本文在此提出一种假设性的解决方案。

 

两者的物理层标准并不相同,如果修改两者的物理层标准可以实现互通,但是工程可能相当巨大,因此,可以在两者的物理层之上都添加一层协议融合层。众所周知,数据是以二进制方式传输的,因此可以在待传输的数据打包之前添加一位作为识别位。两者都靠协议融合层发送和接受数据。UWB的数据在第—位之前添加0,Bluetooth的数据在第一位之前添加1,之后数据打包,传输到协议融合层发送数据。接受数据时,协议融合层首先判断数据的第一位是0还是1,如果是0,则向下传输到UWB的物理层;如果是1,则向下传输到Bluetooth的物理层,之后再进行数据处理。如此,虽然协议融合层的编程可能有些复杂,但是可以不必修改双方的物理层协议。

 

3 可行性分析

 

3.1二者技术的相似性

 

首先,从距离上考虑,蓝牙和UWB技术同是短距离通信。一个蓝牙设备在10m范围内感应到另一个蓝牙设备时,它们自动在两者之间建立连接,UWB的有效距离也是10m,属于近距离多媒体通信,这一点上二者几乎没有任何差别。其次,蓝牙使用了扩谱通信中的跳频方案,发射机每隔一段时间就从一个频率跳到另一个频率,不断搜寻干扰比较小的信道,接收机以频率跟踪的方式进行接收;而UWB的多脉冲调制过程中的第一步就是扩谱,即每组脉冲内部的每一个脉冲具有相同的幅度和极性,但具有不同的时间位置。第三,蓝牙和UWB技术都是低成本和低功耗的。蓝牙的市场目标就是移动设备,移动设备的外观和功耗要求,使得蓝牙必须是低成本低功耗的,蓝牙的输出功率只有1毫瓦,成本也只几美元左右;而UWB是不使用载波传输的无线通讯技术,又由于UWB直接采用二进制的传输方式,可大大减少其零件组数,并且UWB的射频收发器架构简单,此外,芯片也可以使用CMOS结构,使得成本进一步降低,而当超宽带结合了蓝牙之后,功耗还可以大幅度降低。

 

3.2超宽带和蓝牙相结合的优势

 

在目前的标准下,在同一环境中使用2.45GHz的频段的WLAN(80Zllb)和蓝牙,尤其当二者相距较近常常会发生相互干扰使数据传输速度降低。蓝牙信道经常从不同的频隙跳到802..11b信号上,干扰802.11b信号,并阻止信号包的发送。当信号包被“破坏”后,发射系统因不能收到确认消息,就会重新发送,这就导致信息吞吐量的下降。要消除这样的干扰需要不断完善蓝牙协议标准。由于超宽带的脉冲非常短,频谱非常宽,能避免多路径传输的信号干扰问题,因此采用超宽带和蓝牙相结合的技术与其他无线通信技术间产生干扰的可能性大大降低。另外,蓝牙的数据传输率只有1Mb/s,远远不能满足将来的流媒体高速率的要求,而超宽带就能满足高容量的多媒体中流传输应用。其次,蓝牙提供短距离的对等通信,同其他技术比,蓝牙信号很容易被窃取,而超宽带的脉冲非常短,因此难以被侦测,同时其收发器之间由事先确认的辨认方法进行转换,接收端必须知道传送端的脉冲序列才能正确收到信号,因此具备高度的安全性。蓝牙在采用了超宽带的物理层后,将更加安全地传输。第四,超宽带最初是军方用在雷达的侦测系统上的,因为其具备精确的测距能力与定位功能,如果和蓝牙技术相结合,更能最大程度地提高连接性能和服务质量。

 

3.3展望

 

蓝牙特别兴趣团体(Bluetooth SIG)在2005年5月公布了其与UWB团体合作的意愿,以综合利用蓝牙和超宽带这两种无线技术的优点,开发能够使用UWB无线电的高速率 Bluetooth规格。虽然新架构尚未得到充分定义,但新架构将使蓝牙产品能够利用超宽带的高速数据率。这将满足需要高速数据传输的应用需求,并可以使便携产品能够支持高质量视频应用。

 

4 尚需解决的问题

 

由于蓝牙和超宽带的物理层并不相同,因此物理层互通是这项技术亟需解决的问题,这可以通过修改蓝牙的物理层标准得以解决。另一种解决的办法是在蓝牙和超宽带的物理层之上分别添加一层协议融合层,作为被选中的UWB MAC与蓝牙的逻辑连接控制及应用协议层之间接口的基础,以实现蓝牙和超宽带的物理层彼此互通。本文设想了一种解决办法,但还没有考虑协议融合层诸如安全等方面的问题,不过这些问题相信假以时日,都会得以解决。

 

5 结束语

 

人们对诸如移动设备的传输速度要求不断提高,期待移动设备中如图片、视频和音频等传输得更快,这样的要求决定了必需有一种能在移动终端之间更快更方便地传输大文件或数据流的无线传输方法。超宽带作为一种最新的无线电技术,与其他无线电技术相比,其主要优势就在于它的高速数据传输能力。本文通过比较蓝牙和超宽带技术数据通信的各自特点,提出了一种结合两者各自优势的新的无线数据传输方法,并分析了该方法的可行性。不过要修改蓝牙的物理层标准,融合这两项技术还需要时间,蓝牙与超宽带技术融合的新思想,以其绝对吸引人的特点正在被更多的人接受,相信在不久的将来,能成为无线传输数据的一种普遍采用的技术。

第5篇:蓝牙传输范文

[关键词]蓝牙技术技术特点技术应用

一、蓝牙的起源

“蓝牙”(Bluetooth)是一种低功率短距离的无线连接技术标准的代称,“蓝牙”一词取自一位在公元10世纪统一了丹麦的国王,哈拉德二世、(Harald)的绰号,即“蓝牙”(Bluetooth)。

1998年5月,爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家著名厂商,在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术,其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。这五家厂商还成立了蓝牙特别兴趣组,以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。芯片霸主Intel公司负责半导体芯片和传输软件的开发,爱立信负责无线射频和移动电话软件的开发,IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。1999年下半年,著名的业界巨头微软、摩托罗拉、三康、朗讯通与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织,从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。全球业界即将开发一大批蓝牙技术的应用产品,使蓝牙技术呈现出极其广阔的市场前景,并预示着21世纪初将迎来波澜壮阔的全球无线通信浪潮。

二、什么是蓝牙?

蓝牙(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。

“蓝牙”特殊利益集团(BluetoothSpecialInterestGroup-SIG),该组织采取了向产业界无偿转让该项专利技术的策略,以实现其全球统一标准的目标。

其目标是实现最高数据传输速度1Mbps(有效传输速度为721kbps)、最大传输距离达10米,用户不必经过允许便可利用2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带,在其上设立79个带宽为1MHz的信道,用每秒钟切换1600次的频率、滚齿(hobbing)方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。这也就是蓝牙技术的由来和特点。使用蓝牙技术进行通信的设备,分为决定频率滚齿模式“主叫方”和它的通信对手“受取方”。主叫方可同时与7台受取方通信。因此可以把主叫方连同7台受取方共8台设备连接成名为Piconet(锯齿网)的子网。Piconet内的受取方可以同时作为两个以上Piconet的受取方。1999年7月,蓝牙公布了正式规格BluetoothVersion1.0。遵从这一规格的移动电话和笔记本电脑将于1999年底或2000年初上市。声称要把蓝牙技术产品化的企业正与日俱增,目前蓝牙标准化团体“BluetoothSIG(特别兴趣组合)”的成员企业数已增加到800家以上。

“蓝牙”技术的设计初衷就是将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及各种数字化的信息设备都能不再用电缆,而是用一种小型的、低成本的无线通信技术连接起来;进而形成一种个人身边的网络,使得在其范围之内各种信息化的移动便携设备都能无缝地实现资源共享。据国外权威机构预计,几年以后,全世界将会有数以亿计的数字移动电话、PC机以及各种信息设备都会将基于蓝牙技术的无线接口作为一种标准配置。蓝牙技术将在多种领域迅速发展,其典型应用环境包括无线办公环境(WirelessOffice)、汽车工业、医疗设备等。Bluetooth将在人们的日常生活和工作中扮演重要角色,市场潜力巨大,该技术正成为21世纪的投资热点。

三、蓝牙技术特点与应用

蓝牙通讯技术的特点

■蓝牙工作在全球开放的2.4GHzISM(即工业、科学、医学)频段;

■使用跳频频谱扩展技术,把频带分成若干个跳频信道(hopchannel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道;

■一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接;

■数据传输速率可达1Mbit/s;

■低功耗、通讯安全性好;

■在有效范围内可越过障碍物进行连接,没有特别的通讯视角和方向要求;

■支持语音传输;

■组网简单方便。

蓝牙通讯技术的用途:

蓝牙技术是一种新兴的技术,尚未投入广泛应用,目前许多蓝牙设备还处于实验室试验阶段。但可以肯定的是现在多数具有红外无线数据通讯功能的设备,在将来一样可以使用蓝牙技术来实现无线连接。同时蓝牙技术的网络特点和语音传输技术使它还可以实现红外技术无法实现的某些特定功能,如无线电话、多台设备组网等等。

蓝牙在无线网络中的应用:

PC对PC的组网方式可以用蓝牙适配器来让两台电脑共享互联网络的连入,其中的一台电脑通过网卡连接ADSLMODEM等接人设备已经能访问Internet。并装上蓝牙USB适配器,以把它当作一台Internet共享的服务器。这样,其它配有蓝牙USB适配器的电脑就可以当作客户端来通过该服务器访问Internet,也可以共享其它资源。

蓝牙是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了。

蓝牙耳机:蓝牙耳机是一种基于蓝牙技术的一种小型设备,只需要把这种轻巧的设备藏在耳机边而不需要直接使用通讯设备(手机、电脑等)就可以实现自由通话。

蓝牙手机:

优点:在10米范围内,只需戴上蓝牙耳机,在汽车上或办公室里就可无线接听电话。蓝牙手机不仅可以上网,还可以在一定范围内与手提电脑以无线连接,让笔记本电脑无线上网成为现实;对两个同时持有蓝牙手机的用户,可以互相通过手机交换名片、电话和手机铃声,还可以无线对打游戏。“蓝牙”技术的另一大优势是它应用了全球统一的频率设定,这就消除了“国界”的障碍。

缺点:目前蓝牙手机存在着一定的安全问题,由于蓝牙手机中有些在发售时就没有开启蓝牙安全功能,导致其它蓝牙设备可以对它们进行随意访问。这一漏洞的危险性之大是可想而知的。它不单单使受害者负担巨额的电话费用并且被盗去用户的私人信息(如电话簿中内容等),更严重的是,它会被一些黑客利用,他们可以冒充受害的身份进行违法活动,给受害者造成不可预料的后果。

蓝牙的发展:蓝牙的支持者很多,从最初只有五家企业发起的蓝牙特别兴趣小组(SIG)发展到现在已拥有了近3000个企业成员。蓝牙技术的主要市场将是低端无线联网领域,提供简单方便的无线联网技术是业内最初研发“蓝牙”标准的初衷。

四、结束语

第6篇:蓝牙传输范文

蓝牙无线通信技术设计之初就是要使得电子设备和数字移动设备之间无需电缆就能实现连接,解决不兼容设备之间不能实现通讯连接的问题。由于无线技术设备所占的体积比较小,能耗很少,很多对数据传输速率要求不是很高的数字和电子设备来说都会首先考虑使用蓝牙技术进行通讯。蓝牙无线通信技术的的广泛应用主要有以下特点:

1.1适应范围广

蓝牙无线通信技术之所以能够在全球范围内广泛使用就在于其工作频段的范围,由于蓝牙技术研发之时选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段,全世界范围内多数国家所使用的SM频段是在2.4到2.4835GHz之间,SM频段包含在全球统一的频段之中,各种在使用蓝牙无线通信技术的时候可以不受限于其所在地区的无线电资源部门的许可与否皆可使用。

1.2可同时传输语音和数据

蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术,支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。除此之外,蓝牙定义了面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL两种链路类型,其中ACL主要负责数据的传输,而SCO主要负责语音传输。也就是说蓝牙无线通信技术可以同时进行语音和数据的传输。

1.3能实现临时性对等链接

蓝牙设备在进行对等连接的时候,主动发起连接请求的一方为主设备,被发起连接请求的一方为从设备。蓝牙的基本网络为由链接通信组成的微微网,当一个微微网形成时有一个主设备和主设备以外的一个或者多个从设备。

1.4抗干扰能力强

蓝牙无线通信技术具备良好的抗干扰能力主要在于其使用跳频的工作方式来进行频谱的扩展。现在很多生活中使用的电器设备、局域网和无线设备等会在ISM频段工作,这就和蓝牙设备所在的频段可能会有冲突,这样的情况下,蓝牙设备将2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点,相邻频点之间间隔1MHz,数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送,并且频点的选择顺序没有规律性,频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs,由此,蓝牙设备的工作就不会受到其他设备的频段的干扰。

1.5体积小,功耗小

现在电子设备的更新换代越来越快,体积越来越小越来越薄,所以这些设备中的蓝牙模块的体积也需随之改善,以便更好的集成到各种电子设备中去。蓝牙设备的耗能会根据其工作状态的不同会有所增减,处于工作状态的蓝牙一般耗能不多,而非工作状态下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量较之更少。也就是说,蓝牙设备的体积比较小而且使用的时候均为低耗能模式。

1.6开放接口标准,成本低廉

在蓝牙无线通信技术推广的过程中,SIG将该技术各种标准向全世界公开,所以,企业在研发和生产产品的时候要是能够兼容SIG的蓝牙产品,那么这样的产品在市场上的适用性就更强,与此同时,蓝牙相关的应用程序也随之得到极大的推广。在这样的背景之下,蓝牙技术得到广范围的普及,制造蓝牙产品所需的投资也很大程度上降低了。

2蓝牙无线通信技术的应用

蓝牙无线通信技术的研发初衷就是要在尽可能多的领域实现数字移动设备之间的非电缆的无线通讯连接和相关数据的传输,很多数字和电子设备之间的联网信息能够实现实时的共享,蓝牙技术让设备的功能得到一定范围内的扩充。加之,蓝牙设备大多是成本比较低且体积比较小的集成模块,将其集成于电子设备中之后有利于形成了一些应用模型的出现。无线键盘和鼠标是以电子计算机为连接中心的无线连接;一台打印机可以覆盖多台计算机的打印任务或者其他资源的共享;掌上电脑、数字照相机、智能手机可以通过打开蓝牙无线连接电脑进行信息数据的传输;办公室多台电脑通过蓝牙形成一个无线网络局域网;以及可以实现无线语音通信的新型的蓝牙扩展技术,如无线耳机的应用;集成蓝牙技术的电子小设备,腕表、车钥匙、电子笔等的应用也涉及到各个领域。这些都是对蓝牙无线通信技术的很好应用。蓝牙技术可以通过网络接入点和拨号上网两种方式连接互联网,拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet,蓝牙无线网络接入还可以作为公用电话交换网的接入点使用,这有利于家用电器的无线组网和网络控制,使得上网更加方便快捷。

3蓝牙技术的应用前景的新思考

3.1蓝牙所产生的电磁波对于人的身体健康不会有伤害

因为蓝牙设备在工作的时候起功率比较低,向对的,移动电话这样的高功率设备一般都会产生有损人体健康的电磁辐射,所以集成蓝牙设备的各种类型的电子装置将有很好的应用市场,比如用蓝牙耳机代替手机听筒进行手机对话将会减少手机辐射对大脑的影响。

3.2红外线技术应用的时候会受制于红外线两个传输口的位置和防线

而蓝牙技术则能够突破这样的限制,将其适用范围拓展到三维立体覆盖的面,能够在一定范围内自动的识别和连接设备。除此之外,蓝牙无线通信的1MB/s的速度比红外线技术快,也就是说蓝牙技术相比较于红外线技术能够适用于更多的场合和更复杂的环境。鉴于这些特征,在工业自动化控制领域很多需要立体空间多方位的移动产品的检索识别、信息采集和数据整合等工作都得应用到蓝牙设备。

3.3在信息技术时代,蓝牙技术在电子传感器的信息传输方面应用广泛。

由于蓝牙技术的短距离数据传输速度快、不受限于方向和位置,所以能够将各类传感电子元件采集到的信息通过布设的线缆传输到处理单元;蓝牙技术可以使得小范围内的设备间视频传输变得更加快捷。从音频到视频的扩展完全可以在众多的应用领域得到实现,完全不受限于多媒体的类型。

3.4“智能家居”是物联网的重大应用意向。

第7篇:蓝牙传输范文

关键词:蓝牙;无线传输;MPEG-4;MJPEG

中图分类号:TN9198 文献标识码:B

文章编号:1004373X(2008)0101803オ

Design of Wireless Video Transmission System

WANG Yingli,ZHUANG Yiqi,TANG Hualian,LI Cong

(School of Microelectronics,Xidian University,Xi′an,710071,China)

Abstract:This paper presents the design of a wireless video transmission system.The transmitting part is designed on the basis of TI′s Open Multimedia Application Platform(OMAP).The receiving part is controlled by common PC.The video data we collected is encoded by the MPEG[CD*2]4 or MJPEG standard,and the encoded bitstream is transferred by Bluetooth.For the MPEG[CD*2]4 bitstream,the frame rate can reach 30 f/s and the transmission distance can reach 100 meters.For the MJPEG bitstream,the picture with high quality is received.When the receiving part receives data only and doesn′t decode the data,the stable transmission speed can reach 1.1Mb/s in 80 meters.

Keywords:bluetooth;wireless transmission;MPEG[CD*2]4;MJPEG

1 引 言

随着无线通信技术和视频压缩技术的迅速发展,使得无线视频传输成为人们研究的热点。目前的短距离无线通讯技术有蓝牙、红外、IEEE 802.11无线局域网技术、HomeRF家用无线局域网技术、Zigbee技术和UWB技术等。与其他技术相比,蓝牙具有成本低、功耗低、体积小和应用范围广泛等特点[1],但其带宽有限,而视频信息的数据量十分惊人,要实现无线视频传输,必须对视频信息进行压缩编码。现有的视频压缩标准如MPEG[CD*2]4,H.263和H.264等都可以满足无线实时视频传输系统的要求。

基于以上考虑,本文设计了一个无线视频传输系统,说明了该系统的硬件架构和软件设计,并进行了实验测试和数据分析。

2 硬件架构

系统硬件的实现方案为:发送端由摄像机,专用视频编码芯片、OMAP5910和蓝牙模块CLASS1(BC04)等部分组成。该蓝牙模块,发射功率约为100 mW(20 dBm),支持蓝牙2.0+EDR协议,最高传输速率为3 Mb/s,传输距离可达100 m,天线是普通的微带天线。

视频编码部分使用专用视频编码芯片。该芯片通过USB口供电和传输数据,输出的视频码流可以是MPEG[CD*2]1,MPEG[CD*2]2,MPEG[CD*2]4,MJPG或者H.263格式,输出图像的分辨率范围为64×64~720×576,而且可以根据具体需要修改相应寄存器和编码参数的设置。

对于TI OMAP5910 SoC,其主要作用是运行嵌入式Linux操作系统,配置专用视频编码芯片上的控制寄存器,初始化蓝牙模块,运行和蓝牙协议栈相关的应用程序。该SoC有32 MB的SDRAM以及4 MB的FLASH。SDRAM用来运行操作系统,应用程序以及文件系统,FLASH用来存储内核镜像文件和文件系统。OMAP5910 SoC中的ARM925MPU可满足控制和接口方面的处理需要[2]。

接收端由蓝牙模块CLASS1(BC04),PC主机和显示器组成,系统构架如图1所示。

工作过程为摄像机将外界图像转换为视频信号,将视频信号传递给专用视频编码芯片得到标准的MPEG[CD*2]4,MJPEG等格式的码流,然后再将编码后的码流存储到OMAP5910的SDRAM中,最后通过蓝牙模块CLASS1(BC04)发送出去。接收过程为发送的逆过程,通过蓝牙模块CLASS1(BC04)接收到码流数据,PC主机部分再进行存储、解码等处理,最终将解码后的图像送到显示器进行显示。

3 软件设计

3.1 蓝牙协议的软件实现

和许多通信系统一样,蓝牙的通信协议也采用层次式结构。蓝牙协议可以分为4层[3],即核心协议层、电缆替代协议层、电话控制协议层和可选协议层。蓝牙的核心协议包括基带协议(Baseband)、链路管理协议(LMP)、逻辑链路控制与适应协议(L2CAP)以及业务搜寻协议(SDP)四部分;电缆替代协议层包括基于TS 07.10的RFCOMM协议;电话控制协议层包括TCS二进制、AT命令集;可选协议根据不同的应用可以包括很多,例如PPP,UDP/TCP/IP,OBEX,WAP,vCard,vCal,IrMC以及WAE等。

除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口HCI(HostControl Interface),他为基带控制器、链路管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口。以HCI作为分界线,将蓝牙协议分为底层和应用层。通过HCI来实现底层和应用层的连接。

蓝牙通信的具体实现方案有多种,既可以全部由硬件芯片来实现,也可以采用硬件和软件结合的方法。本系统采用硬件和软件相结合的方法,其中基带和链路管理由蓝牙模块CLASS1(BC04)实现,并通过HCI交互;L2CAP和SDP等采用软件实现。蓝牙软件协议栈在系统中的实现如图2所示。蓝牙视频码流的发送是当发送端和接收端建立ACL链接后,通过SPP(Serial Port Profile)层应用框架进行传输。

3.2 发送端的软件设计

发送端的软件包括嵌入式Linux操作系统,蓝牙软件和其他应用程序。根据发送端的硬件架构和数据流动方向设计的软件流程图如图3所示。发送端首先将FLASH中的内核镜像文件解压到SDRAM中,并运行操作系统,然后初始化蓝牙模块和配置专用编码芯片,当和接收端建立好ACL链路后,发送端分为两个进程,一个用于采集数据和编码,另一个用于码流的转存和发送,整个系统开始工作。应用程序主要是配置专用视频编码芯片来实现不同的视频编码模式,参数的设置必须和蓝牙的传输速率匹配,图像传输的实时性才能得到保证。

3.3 接收端的软件设计

接收端的软件包括MPEG[CD*2]4解码程序,MJPEG(运动的JPEG图像,即一张张的JPEG图像的连续播放)解码程序和蓝牙协议栈等相关程序。接收端的简易流程图如图4所示。接收端首先初始化蓝牙模块,根据发送端蓝牙模块的地址与发送端建立ACL链路,然后向发送端发送消息,接收码流数据,并解码和显示,整个通信系统建立起来。

通过多线程技术实现了蓝牙接收数据和视频解码的同步运行,主程序包括蓝牙接收数据线程和解码(包括视频显示)线程。由于在Linux系统中一个进程中的线程之间可以共享一些全局变量,这样通过设计全局的缓存就可以实现解码线程和蓝牙数据接收线程之间数据的交换。由于解码器的速度大于蓝牙接收数据的速度,可以在解码函数中增加一些必要的等待语句(主要是等待码流数据),来实现两个线程之间的同步。接收端的线程如图5所示,在创建解码线程前,先进行视频模式的选择,根据不同的视频模式,创建解码线程时调用不同的解码函数。

4 实验结果和分析

系统传输速率的测试,当发送端不停地发送数据,而接收端只进行数据的接收、速率统计,而不进行解码时,特定位置上的传输速率如表1所示,整个测试过程是在空旷地进行的,取多次数据的平均值,通信距离可以达到110 m,增大蓝牙模块的发射功率和天线的增益可以进一步提高蓝牙的传输距离。

通过表1可以看到,80 m范围内传输速率都比较稳定,在11 Mb/s左右。随着距离的增加,传输速率在80 m后下降比较快。在距离100 m时传输速率也能达到803 kb/s。但是蓝牙模块CLASS1(BC04)理论上能达到3 Mb/s的传输速率,实际上在80 m内的最高传输速率为12 Mb/s左右。在传输速率方面,研究发现蓝牙传输的每一包的数据量的大小对速率影响比较大。当每一包的数据量的大小为1 510×8 b时传输速率不到1 Mb/s。当每一包的数据量的大小为3 040×8 b时,传输速率最高可以达到12 Mb/s左右。

最终通过配置专用视频编码芯片实现了三种模式的实时视频传输:模式1:采用MPEG[CD*2]4编码,图像分辨率为352×288,传输的速率为512 kb/s,帧率为30 f/s;模式2:采用MPEG[CD*2]4编码,图像分辨率为496×384,传输的速率为768 kb/s,帧率为30 f/s;模式3:采用MJPEG编码,图像分辨率为640×480,帧率为2 f/s,此种模式的传输速率主要受信道影响,不用配置。在发送端与接收端距离为20 m时进行测试,主观图像质量非常好,三种视频模式下的实验结果如表2所示。

对于模式1和模式2,延迟时间都在100 ms以内,基本上满足实时性的要求。模式3的传输数据量比较大,图像质量比较高,但帧率比较低,延迟较大。

当发送端与接收端距离为100 m时,进行测试,得到的实验数据如表3所示。此时模式1和模式2图像质量也比较好,实时性也很好。但模式3丢包严重,图像质量比较差,与其传输的数据量太大有关。

关于图像质量方面,由于无线信道是一种时变信道,存在多径衰落,位差错率很高;压缩后的视频流是可变速率的,在网络拥塞或数据突发时,丢包严重;当前广泛应用

的低码率视频应用中的视频压缩标准,如H.263/H.26L/H.264、MPEG[CD*2]2/4等,使用预测编码和可变长度编码去减少帧间的时间和统计冗余,这些措施可增大压缩率,但会造成视频信号受传输错误的影响[4]。

对于模式1和模式2,码流格式为MPEG[CD*2]4,由I帧(intra[CD*2]frame)和P帧(inter[CD*2]frame)构成。I帧是独立编码的,没有采用任何参考帧,可独立解码,每隔一定时间出现一次;P帧是当前帧和前面的P帧或I帧的差值编码构成的。如果编码时全是I帧,很少会出现图像花的情况,但由于I帧的数据量比P帧的数据量大,传输的帧率不会太高,但P帧数量如果太多,尽管帧率可以提高,但P帧使用预测编码,一旦出现丢包现象,图像质量会严重变坏,直到I帧才可以恢复。经过测试两个I帧之间有5个P帧可以得到最佳的图像质量和很高的帧率。对于模式3,码流格式为MJPEG格式,可以认为每一帧都为I帧,传输的数据量较大,但图像质量比较高。

5 结 语

本文对无线视频传输系统的硬件架构和软件设计都进行了详细地说明,实现了三种视频模式,前两种模式使用MPEG[CD*2]4编码,延迟只有100 ms,实时性达到了要求,传输距离可以达到100 m,帧率能达到30 f/s。模式3使用MJPEG编码,图像质量比较高,帧率可以进一步提高。本文还探讨了影响图像质量和传输速率等因素,当接收端不进行解码时的最高传输速率为12 Mb/s。本系统成本低、图像质量高,可以应用到视频监控,多媒体娱乐等许多领域。

参 考 文 献

[1]马建仓,罗亚军,赵玉亭.蓝牙核心技术及应用[M].北京:科学技术出版社,2003.

[2]OMAP1510 Multimedia Process Technical Reference Manual[EB/OL].2002.

[3]Bluetooth Special Interest Group.Bluetooth Specification Version 2.0+EDR[S].November,2004.

[4]陈敏.网络实时视频传输研究[D].广州:华南理工大学,2004.

[5]刘嘉,庄奕琪,汤华莲.蓝牙视频传输系统设计[J].现代电子技术,2006,29(17):18-20.

[6]鲍立,庄奕琪.基于蓝牙的MPEG[CD*2]4无线视频传输研究[J].电子科技,2003(23):36-38,40.

[7][美]Jerry D G.多媒体数字压缩原理和标准[M].李煜晖,朱山风,段上为,等译.北京:电子工业出版社,2000.

[8]沈兰荪,田栋.无线视频传输技术的发展[J].电子技术应用,2001,27(1):6[CD*2]9.

第8篇:蓝牙传输范文

蓝牙2、0加EDR:传输速率约每秒两到三兆,其中2、1加EDR是最经典的蓝牙,最大的特点是安全简易配对。

蓝牙3、0加HS即高传输蓝牙:高传输每秒二十四兆,只有标注了"加HS"商标的设备才是真正支持802、11高速数据传输。

蓝牙4、0即低功耗蓝牙:包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议,在3、0基础上功耗更低,主要面向对功耗需求极低、用纽扣电池供电的应用。其中4、1增加了物联网特性,支持批量数据交换率共存,4、2的最大特性是可以让多个蓝牙智能设备通过一个终端接入局域网或互联网。

第9篇:蓝牙传输范文

蓝牙无线外设总能给你带来惊喜,这种没有线缆束缚的无线传输技术给人们的生活带来了许多便利,特别是它们驳接到你的手机或是平板后,将为你的工作与生活带来无上的便利。这种具有较强兼容性的无线方式,能让你告别线缆的束缚与2.4G无线连接方式在使用上的狭隘。

蓝牙音频传输协议

相比于其他无线技术,蓝牙具有加密措施完善,传输过程稳定以及兼容设备丰富等诸多优点。在授权门槛逐渐降低时,蓝牙技术开始真正普及到所有的数码设备。不过,蓝牙这一路走来也并非一帆风顺,从1.0到4.0是蓝牙发展史一个不平凡的过程。

蓝牙已经经过了6个版本的演变,它们分别是蓝牙1.1、蓝牙1.2、蓝牙2.0、蓝牙2.1、蓝牙3.0以及蓝牙4.0。到目前为止,用户接触最多的就是蓝牙2.1+EDR以及最新的蓝牙4.0。其中蓝牙2.1+EDR的兴起推动了蓝牙普及,而蓝牙4.0则给蓝牙未来发展带来了真正的希望。

蓝牙2.1+EDR的优势在于保证立体声传输的基础上加大了数据流的传输带宽,它大大提高了蓝牙技术的数据传输速率,达到了2.1Mbps,这让蓝牙音频设备可以完美展现音乐的流量数据。直到今天,蓝牙2.1+EDR仍然是数量最多的蓝牙设备标准。

功能

蓝牙音频发展的两极分化

虽然蓝牙在连接上有诸多优点,并且蓝牙模块的成本低,但是蓝牙对于入门级用户来说,普及依旧很难。排除成本因素以外,选择入门级价位的音箱用户对蓝牙的需求有限,蓝牙无线并不能激发这类用户的购买欲望。而对中高级的用户来说,选购中高端音频设备的用户因为手持移动设备的需求,对蓝牙的需求也逐渐增多,所以蓝牙就成为这类人群的购买因素。

三款各种形体的蓝牙音频设备的解析

很难想象拥有115mmx71mmx57mm迷你身形的罗技UE Mini Boombox能有不错的表现,手掌版大小的它用很直观的方式告诉用户,“我”便是为便携而生的。黑色的机身与顶部极简触摸屏的搭配,就能为用户提供视觉与听觉上的完美体验,背光触摸屏控制的控制方式让用户任何时候都可以轻松控制音乐播放。

透过音箱黑色金属网罩,能看到 Mini Boombox采用了2×3W的2.5英寸单元,并且在内置麦克风的支持下,驳接手机后可以完全取代手机自身的扬声器。音乐播放状态下,箱体表面的触控按键可以控制播放器的音量和曲目调整。另外,Mini Boombox也能够辅助通话。拨通电话后用户可以在手机端选择蓝牙设备,此时音箱将播放听筒中的声音,用户可通过箱体内置的麦克风通话,通话结束后用户可用箱体上的接听/挂断键结束通话。

音箱在核心的蓝牙功能做到了最简化操作,而触控按键的操控灵敏,延迟基本可以忽略。音质没有在罗技UE Mini Boombox的考虑范围之内,整体音质没有太多亮点,对于喜爱便携的用户来说,UE Mini Boombox就是他们的最爱。

蓝牙音箱的世界里,还未曾见过朗琴的产品,H2000Plus冠军版作为朗琴的首款蓝牙音箱,可与所有具备蓝牙功能的手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑无线配对连接使用,带来更自由、舒适的听音体验。

简单从外观来看,朗琴H2000Plus版与上一代相比并没有太大的区别,在外观设计上延续了H2000的特点,椭圆形的箱体能很好的融入时尚家居风格,前面板上方为操控区域,下方为大面积金属网罩。USB接口、SD卡插槽还是设计在箱体顶部,连接非常方便。

音箱内置的蓝牙无线音乐播放与手机免提通话功能,在连接iPhone、iPad或其他蓝牙设备没有任何线材上的负担。音箱配对连接成功后,可以与朋友尽情分享音乐或观看电影。当有电话呼入时,轻松一键即可用音箱进行免提通话。

除了蓝牙功能,朗琴H2000Plus对于数码音箱所有的实用功能进行优化,支持SD卡/U盘播放、FM收音、USB声卡、AUX、录音、耳机输出等多项常用功能,并且还标配红外遥控器,拥有多项功能型与设置型快捷键,所有的操作均可通过遥控器一键实现。

作为2.0音箱,麦博H21应该算最具娱乐气质的产品,在蓝牙传输的帮助下,H21可以与很多娱乐终端设备完美互联,因此应用领域不局限于在PC上欣赏音乐、电影以及游戏。麦博H21的设计思路非常符合未来桌面娱乐的新趋势。

白色是追求文艺范的小清新最爱的色彩之一,H21箱体表面全以白色仿皮材料覆盖,无论从观感或触感上都很讨人喜欢。音箱前面板采用了封闭式安装,金属防尘罩牢牢的锁住音箱的扬声器单元,有效保护脆弱的单元免受意外之伤。

毕竟麦博H21不是一款准HIFI级的音箱,它的亮点在于时尚的外观和便携的蓝牙传输功能,拥有这两个特征足以让广大用户爱上它。身为中端书架箱,麦博H21在外观和功能方面都有其他音箱无法比拟的优势,用户只需要把H21静静地放在角落里即可,它可以随时成为你生活中的主角。

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