藍芽科技

「藍芽」的由來

       
      關於藍芽(Bluetooth)這個名字,倒是有個有趣的起源:西元十世紀時,挪威有個維京國王Harald (哈拉德藍芽;Blatand為丹麥文字,相當英文的bluetooth) II (940-981),統一了丹麥(Denmark and Norway),成為維京人的英雄Ericsson將其新的無線電介面的Project命名為「藍牙」(Bluetooth),大概是希望藉由 Bluetooth 統一介面規格,成為一個世界標準,而「藍牙」譯名變「藍芽」或許是為了看起來比較文雅吧!藍芽組織也希望能在一個標準之下整合所有的無線電子短程通訊產品
 

藍芽的發展

        
         藍芽是一種可應用在電腦、行動電話、及其他家電用品上的無線傳輸技術。藍芽(一種晶片)的運作原理是在2
45 GHz的頻帶上傳輸,除了數位資料外,也可以傳送聲音。每個藍芽技術連接裝置都具有根據IEEE 802標準所制定的48-bit地址;可以一對一或一對多來連接,傳輸範圍最遠在10公尺。藍芽技術不但傳輸量大,每秒鐘可達1MB,同時可以設定加密保護,每分鐘變換頻率一千六百次,因而很難截收,也不受電磁波干擾。1994年間瑞典Ericsson有個專案Project,主要是發展一種低功率的無線電介面,以取代原有行動電話(Mobile Phone)與其週邊附件(handset、PC cards、desktop devices)間繁雜的連線。1998 年2月由Ericsson(易利信)、Nokia(諾基亞)、IBM、Intel(英特爾)及Toshiba(東芝)等含蓋了通信、 電子、電腦三大領域的五大廠商,共同成立一個專門的研究小組-藍芽特益/共同推廣團體(Bluetooth Special Interest Group;SIG),共同發展此種低功率、短距離的無線電通信技術,而將這種新的無線電通信技術命名為「藍芽」(Bluetooth)技術。至1999年6月止 SIG 共有751個會員其中包括了Compaq、Dell、Motorola、3Com、HP、Lucent、TI及Sumung等世界性廠商,成員們並同意制定一套免權利金的標準以降低Bluetooth技術成本並使之快速普及台灣也於88/4/13成立無線通訊聯盟積極參與Bluetooth相關產品開發計劃已有多家廠商加入包括宏痋B神通、英業達、廣達、仁寶、華碩、明痋B羅技、致伸、華邦、工研院電通所及資策會等

  

何謂藍芽

產品規格 

1.符合Bluetooth V1.1 規範 
2.頻率範圍: 2.402-2.480GHZ, 79 個頻道, 每頻道間隔: 1MHZ
 
3.接收感度: -80dBm max
 
4.發射機輸出功率: 0dBm class 2 or 3
 
5.使用距離: 10米
 
6.通話時間: 2小時
 
7.安全性: Pairing, Encryption, and Authentication
 

介面裝置■ 

1.接收端: 開放式耳機 
2.耳機指示燈: 電源開關/ 通話/ 配對/ 電池弱電指示
 
3.單鍵式開關: 電源開關
 
4.兩鍵式開關: 音量大小聲調整
 
5.單鍵式開關: 電話接聽/ 切斷/ 撥出
 
6.電池: 4.2V 鋰聚合物, 180mAh
 
7.耳機充電器接頭: 連接充電器充電
 

產品特色 

1.可充電式耳機 
2.可調整式耳夾
 
3.兩鍵式八段音量大小聲調整
 
4.單鍵式通話或掛斷
 
5. 語音撥號 (手機亦需支援)
 
6.操作狀態指示:
 

待機: 綠光每兩秒閃一次 
通話: 綠光每0.5秒閃一次
 
配對: 綠光每兩秒閃3次
 
弱電: 紅光持續亮
 

        7.可與支援藍芽技術之手機或音源裝置連接

 

         藍芽技術是一種小範圍的無線電頻率技術,裝置間透過晶片可互相溝通,不必再透過纜線傳輸。目前,低功率的無線傳輸仍以紅外線為主,應用的層面仍侷限在行動電話、PDA、電腦及其相關產品上。紅外線的傳輸的距離短、且受方向限制,用過筆記型電腦的紅外線埠和印表機連線的人可能有過這樣的經驗:努力地調整筆記型電腦和印表機的角度(幾乎是面對面)和位置(一公尺內)後,發現其慢無比,最後還是乖乖的找條線接上電腦,是不是資料的傳遞一定得要經過銅線呢?


「藍芽」就是著眼於此,而開發出的傳輸技術,它的
主要特點如下:

  • 操作頻段:24GHz工業、科學、醫療(Industrial Scientific Medical;ISM)頻段。 
  • 可及範圍十公分到一百公尺。 
  • 使用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum;FHSS)。 
  • 最高可支援八個連結埠。 
  • 毋需如紅外線傳輸埠做「視線(Line-of-sight) 」的傳輸。 
  • 支援同步和非同步傳輸模式,易與TCP/IP整合成網路。

  如上所述,只要支援藍芽的設備, 此間就可以互相交換資料,不管是包包裡的行動電話、桌上的電腦、辦公室那一頭的印表機、甚至是偽裝成胸針的麥克風(就像Star Trek一樣),都可以互相溝通。「藍芽」計畫在十到一百公尺範圍內建構起專屬個人的無線區域網路,最少可以容納八個小網路,對稱式傳輸時,上下傳速度均為432Kbps,但採非對稱式時,上傳為56Kbps、下傳則提高為721Kbps,未來則可擴充為2或5Mbps,可更為提高電腦及行動電話的通訊能力。另外,藍芽以更高的頻率(245GHz)取代紅外線,傳輸速率更高、應用更廣,可以符合未來寬頻網路時代的要求。目前的紅外線傳輸只能傳送幾公尺,而且還不一定保密。

         此外,跳頻展頻在同步且同時的情況下,發射與接收兩端以特定型式的窄頻電波來傳送訊號,為了避免在一特定頻段受其他雜訊干擾,收發兩端傳送資料經過一段極短的時間後,便同時切換到另一個頻段,由於不斷的切換頻段,因此較能減少在一個特定頻道受到的干擾,也不容易被竊聽。跳頻展頻所展開的訊號,可依特別設計來規避雜訊或重覆的頻道,並且跳頻訊號必須遵守FCC(Federal Communications Commission)的要求,使用75個以上的跳頻訊號,且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔為400ms,在IEEE 80211中最大時間間隔通常定為250ms,也就是每秒跳頻4次。而且,藍芽所發出的信號需低於10 pico瓦,而GSM手機啟動時會產生一至三瓦不等的發射功率,相較之下安全許多。

  藍芽技術的精髓,是在於讓使用者可以在公共場所利用行動電話、筆記型電腦或PDA等個人行動終端器材取得資訊服務。舉例而言,當消費者進到車站、機場或購物中心等場所時,可以將手上的行動終端設備與這些場所的藍芽接取系統連結,取得鄰近或遠端的服務。
 

藍芽的應用

        
         藍芽所帶來的不只是一個更快、更遠、更安全、更方便的網路傳輸方式;更重要的,藍芽是一種共通的標準,無論是通訊、資訊、媒體(消費性電子)等可攜式終端機,都可以使用一種語言,彼此自由溝通相互傳送寬頻訊息,打破3C產品之間的溝通障礙。試想,裝了藍芽晶片的冰箱會發出訊息給家中的轎車,叫他提醒主人回家時要買瓶牛奶;當轎車剛轉進巷口的時候,家中的冷氣就先自動打開;而裝在手錶上的照相機可以把影像送到公事包裡的大哥大,再傳到在遠方的親友,這是多麼不一樣的世界!

  我們可以預言:個人通訊將會因藍芽無線傳輸技術產生革命性的演進,突破有線的限制跨入無線傳輸時代。目前藍芽的應用在小型辦公室、個人和家庭的應用方面,目前還是以電腦、PDA、行動電話為主,主要強調資料傳輸的便利性,讓每個裝置間不需用纜線連接,如:手機收發話器、無線視訊會議等。比較新奇的產品有:將藍芽麥克風和耳機做成戒指和耳環,螢幕則嵌在手錶上,互相以藍芽連接。另外Anoto公司推出藍芽筆,可將手寫信件以無線傳送到身邊的電腦,再以電子郵件發出,但它需要專用紙張,而且只能與易利信公司的傳輸器材一起使用。

     Ericsson的手機用無線耳機去年底在美面問世。另一類產品則附加在電腦、 手機、電子記事 簿上,以便無線傳送數據。藍芽技術可以讓手機、電腦、PDA等產品與家中或公司的電話、電腦連線,只要使用三合一的機種,就能整合手機、電腦、PDA、和傳真機,整合資料傳輸、列印,適用於家中和辦公室。不過所有與之連接的設備都需加裝特定的傳輸晶片。

  

  在去年(2000)年中,瑞典易利信公司與瑞典鐵路(Swedish Railway, SJ)以SJ乘客為試用對象,進行全球首次在公眾環境下的藍芽無線傳輸技術測試。SJ的乘客除了可以利用支援WAP及藍芽的行動電話享受訂票、劃位等服務外,還可以在SJ X2000系列的列車中與列車內部的網路傳輸系統相連,取得公共及SJ企業相關資訊。當列車在行駛時,SJ係利用GSM提供傳輸服務,而當列車停靠入站時,則改以藍芽技術提供傳輸服務。易利信已經成功地讓GSM及藍芽技術毫無間斷的應用,讓使用者不會因兩種系統的交替而受到干擾。易利信與SJ此次的測試結合了GSM、藍芽、WAP及網際網路(Web)技術,證明了這四種技術已經可以成功地合併運用,為大眾運輸提供完整的技術環境。參加試用的乘客在此次測試中順利地將不同的車票、信用卡及個人資訊管理應用於個人行動電話中運用。

         3G智慧型行動電話(Smartphone)將會結合藍芽技術,話機和耳機之間不需要透過任何電線的連接。同時內建攝影機可以即時拍攝動態影像,並隨時上網將影像傳送出去,當然,既然能上網,收發電子郵件也不是問題。而這款產品的大螢幕除了可以瀏覽影像或網頁,還可以用來管理個人資料,成為另一種形式的PDA。不過螢幕大小,也相對限制了手機的體積,如果螢幕要大一點,手機自然不能太小。易利信展出的可投影式3G手機可能會顛覆掉許多人對上網手機的想像。因為這款產品非常嬌小,僅比食指長一點點,而且螢幕僅可顯示一行左右的文字,遇到上網、接收照片時該如何是好呢?原來在手機底部有一個投影點,當你上網或收到影像檔時,只要找一面白牆、投影布幕,就可以將接收到的資訊投射到牆面上看個清楚。不過關於此點,筆者仍然存疑,因為只比食指長一點的體積裡,放電池的空間相對減小,要能在自然光線下將資料清晰的投影到牆上,所需的電力必將影響其連續使用的時間. 

  觸摸式電話螢幕則是因應未來寬頻趨勢的設計,只要接上寬頻纜線(ISDN或有線電視纜線),就可以隨時傳輸大量的資訊。這款螢幕採用Linux作業系統,具有相當高的穩定性與開放性,操作時使用者不需要用到鍵盤,因為螢幕面板以觸控設計,當使用者需要進入任何選項,只要用觸控筆或手指點一下面板即可。

藍芽收發話器對健康的好處,由於手機有高功率的電磁波,據報導證實電磁波會對人體造成傷害,所以有了藍芽,你將可以把一個小小的藍芽附件裝在你的大哥大, 然後把收發話器戴在你的耳朵(由於藍芽應用的是低功率,所以不會對人體有任何傷害)。準備好了以後,你就把你的大哥大放在口袋裡講電話,不必把電話緊貼的臉,甚至按下收發話器上的按鈕就可以直接接聽來電。

  藍芽比一般傳統式紅外線傳輸更快,且不用對準兩個傳輸埠成一直線.藍芽科技在傳輸方面的好處就是, 它能夠允許兩個裝置,在不排成一直線的狀態下,還能夠以無線的方式傳送資料。不像紅外線傳輸最大的缺點是, 你必須對準兩個傳輸埠成一直線才有辦法傳送資料。藍芽傳輸甚至無視於牆壁、口袋、或公事包的存在而可以順利進行。又,藍芽的資料傳輸速度比紅外線傳輸還要快,每秒鐘高達1MB。

  藍芽手錶可自動對時間,無線下載Mp3,只要手錶有內建藍芽且有Mp3撥放功能,這樣一來將可自動設定為標準時間,且可很方便的隨時從電腦傳輸歌曲。
 

藍芽的未來

        
         藍芽技術勾勒出未來通信的遠景,而藍芽的商品化,也在近一兩年逐漸成形,只要內嵌藍芽晶片的電子通訊設備,都可互相傳送訊息,這正是近年來資訊界所極力推展的IA(Information Appliance,或翻做資訊家電)所不可或缺的核心技術。

  雖然3G時代要到2002年才會到來,不過在這次的電信展中,廠商都迫不及待展出3G概念產品,由於3G時代傳輸頻寬最多可到2Mbps,因此傳輸內容也將可支援多媒體等大資料量的檔案,產品設計得五花八門,讓參觀的朋友都顯得興趣盎然。2000年國際電信展的最後一天,可說是人山人海,尤其在藍芽手機的展示會場,更是湧進無數民眾駐足觀賞科技化的造型、人性化的設計,藍芽技術利用無線傳輸的功能,可以設計出藍芽無線耳機、可攜帶式手機錶,及直接配帶在手指上的通訊器,而這樣超炫的產品,最快今年底就可以上市。這些產品不但可以無線傳輸,更提供上網和收發e-mail功能,相當人性化,而且未來所有的電信產品,包括家中的智慧型家電,都可以透過藍芽技術,做遠端傳送,只要內建藍芽晶片,就可以通通搞定,而會場另一個眾所囑目的焦點,就是第25代GPRs及第3代行動通訊產品,包括wap上網、高畫質的影音傳送,現在都能夠擁有。 

  而在目前的階段,包括藍芽在內的無線網路傳輸技術,都面臨著或大或小的問題;就藍芽本身而言:第一,小功率易被其他電器干擾,尤其是藍芽和手機的相互影響;第二,各國政府對無線電頻寬的使用規定不盡相同,造成無線通訊的困擾;第三,各將廠牌的藍芽規格尚未完全相容。短距離無線網路將由誰獨領風騷尚未可知,但藍芽無疑是目前最有希望的一種技術,至於它是否能掙脫種種羈絆脫穎而出,就讓我們拭目以待了。
 

 
 

 

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