藍芽技術的現狀及發展論文
摘要：根據2003年藍芽世界大會上的資訊，就目前藍芽技術的現狀及發展作一探討。
關鍵詞：藍芽 現狀 發展
藍芽(Bluetooth)是由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞於1998年5月共同提出的近距離無線數字通訊的技術標準。 其目標是實現最高資料傳輸速度1Mb／s(有效傳輸速度為721kb／s)、最大傳輸距離為10米，使用者不必經過申請便可利用2．4GHz的ISM(工業、科學、醫學)頻帶，在其上設立79個頻寬為1MHz的通道，用每秒鐘切換1600次的頻率、滾齒方式的頻譜擴散技術來實現電波的收發。
目前，藍芽標準化集團Bluetooth SIG(特別興趣小組)的成員企業數已達到2000家以上。除了原創的5家廠商之外，包括康柏(Compaq)、戴爾(Dell)、摩托羅拉(Motorola)、Qualcom、BMW及卡西歐(Casio)等均已加入，所有廠商已達成智慧財產權共享的協議，以推廣此項技術。在技術標準方面，藍芽協會已在1999年7月推出Bluetooth 1．0之標準。而我國亦至少有12家廠商、組織已加入Bluetooth國際聯盟，同時國內也在1999年初成立國內的Bluetooth SIG，以促進技術引進、市場及技術資訊擴充套件、應用推廣等工作。
1 目前藍芽技術的現狀
1．1 發展迅速，應用廣泛
自從1998年提出藍芽技術以來，藍芽技術的發展異常迅速。藍芽Bluetooth作為一種新的短距離無線通訊技術標準，受到全世界越來越多工業界生產廠家和研究機構的廣泛關注。成立了世界藍芽組織Bluetooth SIG，採用技術標準公開的策略來推廣藍芽技術，現已發展成為一個相當大的工業界高新技術標準化組織，全球支援藍芽技術的2000多家裝置製造商都已經成為它的會員，一項公開的、全球統一的技術規範得到了工業界如此廣泛的關注和支援在以往是罕見的。近年來，世界上一些權威的標準化組織，也都在關注藍芽技術標準的制定和發展。例如，IEEE的標準化機構，也已經成立了802．15工作組，專門關注有關藍芽技術標準的相容和未來的發展等問題。IEEE 802．15．1 TG1就是討論建立與藍芽技術1．0版本相一致的標準；IEEE 802．15．2 TG2是探討藍芽如何與IEEE 802．11b無線區域網技術共存的問題；而IEEE 802．15．3 TG3則是研究未來藍芽技術向更高速率(如10-20Mbits／s)發展的問題。國內的一些生產廠家與研究部門也準備開始組織藍芽技術產品的開發。由來自國家主管部門、企業界、學術界以及研究生產機構的領導、專家、教授等權威人士發起成立的中國藍芽技術發展與應用論壇，吸引了眾多關注藍芽技術的各界人士，還組織國內各界與世界藍芽組織SIG的代表，就雙方所關注的問題進行了認真的討論。並就雙方今後進一步加強聯絡、共享藍芽技術資訊資源、共同促進藍芽技術在中國的推廣與應用等問題達成共識。
藍芽是取代資料電纜的短距離無線通訊技術，可以支援物體與物體之間的通訊，工作頻段是全球開放的2．4GHz頻段，可以同時進行資料和語音傳輸，傳輸速率可達到10Mb／s，使得在其範圍內的各種資訊化裝置都能實現無縫資源共享。 藍芽技術的應用被認為非常廣泛而且極具潛力。它可以應用於無線裝置(如PDA、手機、智慧電話、無繩電話)、影象處理裝置(照相機、印表機、掃描器)、安全產品(智慧卡、身份識別、票據管理、安全檢查)、消費娛樂(耳機、MP3、遊戲)汽車產品(GPS、ABS、動力系統、安全氣袋)、家用電器(電視機、電冰箱、電烤箱、微波爐、音響、錄影機)、醫療健身、建築、玩具等領域。藍芽行業對於市場的持續增長感到欣慰，現在沒有人再質疑它的生命力。2002年，400餘種藍芽產品的銷量總共達到了3000萬件；而2003年的數字是2002年的2倍。In-Stat／MDR公司預測，藍芽市場的規模在2007年將膨脹到6億件。愛立信技術授權公司的總裁Maria Khorsand表示：“在如此艱難的經濟環境下，藍芽是少數仍在增長的產品之一”。
1．2 技術應用問題凸現
雖然藍芽技術發展迅速，應用廣泛，市場前景良好，但藍芽技術目前的現狀，特別從2003年的藍芽世界大會所暴露的問題來看，前景仍然不容樂觀。
1．2．1 藍芽技術目前仍未獲得消費者的足夠認可
雖然目前藍芽技術在業界受到廣泛的關注，但是仍未獲得消費者的足夠認可。菲利浦半導體公司商業線路連線部總經理Paul Marino指出：“藍芽行業沒有清楚地告訴消費者，該技術會給他們帶來什麼價值。”而TI公司的短距離無線業務部總經理Ari Rauch將藍芽與IrDA紅外規範相提並論：“儘管事實上基於IrDA的紅外技術已被嵌入到各類產品中，但現今，沒有人再使用Ir-DA。”他甚至警告說：“確實，藍芽最後有可能不會為使用者提供任何價值。”以前國內有些
媒體報道存在失實現象，例如把明明是用紅外技術開發的點菜機當作藍芽技術來報道，並且以冒牌教授的名義大談藍芽技術的概念；另外還有一些企業把自己的其他產品也冠以“藍芽技術”進行銷售。
在進行藍芽產品的銷售過程中，沒有很好地為消費者解釋為什麼要使用藍芽技術，因為消費者只想使用可行的無線技術，而並不是過分關心它的類別。例如IXI移動公司的個人移動閘道器(PMG)技術將有助於利用藍芽為運營商帶來價值，通過將普通的電話變成無線路由，從而可以擴大其他資料裝置的使用，完全可以由個人移動閘道器將資料通過藍芽轉移到所謂的瘦客戶終端以提高其可用性，這恰恰可以解決目前由於使用資料不方便的問題。但同時IXI移動公司的技術似乎也並非專為藍芽所設計，Wi-Fi和Zigbee等其他無線聯網技術也可適用其架構。
2003年在阿姆斯特
丹舉行的第五屆藍芽世界大會上，業界內部的討論已從晶片級問題，如成本、尺寸、功耗等，轉向更重要的議題，如應用、系統和易用性。PalmSolutions Group新興軟體解決方案部經理Eric Klein表示：“過去藍芽大會的焦點一直是晶片，但現在那已不是頭號問題；目前應該是指出我們希望用藍芽為消費者解決哪些問題的時候了。”
此屆的藍芽世界大會始終籠罩在一種低沉的氣氛下，儘管藍芽的實際應用仍在穩定的增長，甚至分析師們還表示了非常樂觀的預測。表面的數字的確值得興奮，近兩年支援藍芽的裝置已經超過4000萬件，2003年甚至將超過7500萬件，但真正對藍芽功能的使用卻仍微乎其微。一項對11個歐洲國家使用者調查中顯示，69％的受訪者沒有使用藍芽的計劃，而對Wi-Fi卻有超過42％的使用者正在使用。
這些問題的出現，恰恰說明了消費者對藍芽技術概念的本質還不夠深入理解，藍芽技術仍未獲得消費者的足夠認可。
1．2．2 藍芽裝置好賣不好用
雖然藍芽技術的出現將會給人們的工作和生活方式帶來很大變革，人機介面會更加人性化。目前藍芽技術1．0的標準還只能傳輸1Mbit／s的語音和資料，但是2003年推出的藍芽技術2．0標準的傳輸速率可達到12Mb，它還將採用智慧跳頻技術可以與1．0的標準相容。也許在不久的將來，人們外出乘坐火車與飛機將會變得非常方便，訂票、買票、檢票登機等等，都會變得非常輕鬆自然；人們家庭中的保安系統、資訊家電的遙控與使用也都會實現自動化和網路化。這些非常美好的應用前景還需要我們做很多工作，但是藍芽技術的發展的確能夠提供這種實現的可能性，提供這樣一些新的概念。在近幾年的業界共同努力下，藍芽產品發展迅速，銷售狀況良好，但是大部分使用者在設定和連線藍芽裝置時面臨許多困難。 目前，購買了藍芽裝置的顧客首先要花幾個小時的時間來研究選單、配對藍芽裝置和設定規則，然後才能連線兩個藍芽系統，使用起來極不方便。藍芽業界正在探索一條新的途徑，以確保消費者在購買藍芽裝置後，能夠迅速地建立起藍芽連線。這方面，索尼公司走在了前列。索尼公司在2003年藍芽世界大會上推出的FEEL專有藍芽應用技術將能實現為索尼公司的產品之間提供藍芽的快速方便連線，FEEL能在當手機及PDA接近個人電腦等時，在其間進行使用者認證及內容傳輸，這大大提高了藍芽產品的可用性。但目前僅僅只能使用在部分索尼公司的藍芽裝置之間，要想大面積使用，尚需業界的多年努力。總的來說，藍芽好賣不好用是目前藍芽裝置存在的一大難題。
1．2．3 互操作性
互操作性是所有通訊裝置的重要特性，藍芽產品也不例外。從理論上說只要通過了產品的一致性和互連性測試，互操作性問題就可以得到解決。目前藍芽協議許多互連測試規範尚未推出，即使推出了，其測試的完備性有個過程。國際SIG對藍芽互操作非常重視，因為它涉及到藍芽產品的進一步應用，各大公司接連不斷開會，進行溝通、測試、實驗，目的就是使其產品相互可操作。
使用藍芽技術的產品， 由於歷史和技術的原因，各自採用的CPU、作業系統、通訊協議可能差別很大。協議是在基於某一特定的作業系統(如Windows)開發出來的，開發出來後用於某一專用裝置(如PDA、行動電話)時，由於這些裝置使用的作業系統不是開發時基於的作業系統，必須做作業系統移植，而經過移植的`協議棧應當保持原有的穩定性和效率。這些問題對藍芽特殊興趣小組(SIC)來說，可能已經考慮到。但有些問題的存在也可能SIG有自己的考慮，比如不採用某領域最先進的技術，是因為採用最先進技術會使成本太高，而且區域性最優並不等於整體最優。
在本屆藍芽世界大會上，種類繁多的“協議子集”也是藍芽業界內部討論最多的話題之一。對許多OEM來說，為他們的每種裝置選擇合適的協議子集是頭等重要的任務。業界還沒有就哪類產品必須支援哪些協議達成一致意見，所以要由裝置製造商自己來決定。如果一款蜂窩電話支援某種協議子集，而另PDA支援另一種協議子集，那
麼兩者將無法進行互操作。例如：Plam的Klein指出，Plam支援藍芽的20個有效子集中的3個，包括序列、目標互換和撥號網路，它們基本上都是為特定功能而度身定做的高層協議軟體包。
1．2．4 藍芽的生存
在目前充滿競爭的無線標準市場，要指明藍芽的未來並不是一件容易的事。一方面，藍芽技術需要不斷改進，以適應醫療電子、工業控制和家電自動化領域的潛在應用，另一方面，許多人警告，隨著資料率的增高，藍芽的市場定位更變得令人困惑。在本屆藍芽世界大會上召開的研討會揭示，藍芽的生存將取決於它能否與其他技術共存在龐大的無線技術家族中。本屆是最後一次獨立的藍芽世界大會，2004年，藍芽技術將被並人一個名為“無線連線世界”的新展會，該展會還將涵蓋WLAN和若干其它技術。
2 藍芽技術的發展
當然，藍芽仍然是一項發展中的技術，其應用目前應該說仍處於起步階段，要真正達到大規模進入商用市場並在使用者中普及，還有大量應用技術細節需要解決。
2．1 增加消費者的認知度
作為一種近距離的無線通訊技術，藍芽技術並不是唯一的。但是與其他相應的無線通訊技術比較起來，藍芽技術的優勢就在於它的全球統一的、開放的技術標準，技術先進與成本低廉的折衷統一考慮，以及世界藍芽組織SIG智慧財產權共享的巨大誘惑力。近年來，世界上一些權威的標準化組織，也都在關注藍芽技術標準的制定和發展。銷售藍芽時要告訴消費者為什麼要使用藍芽技術?藍芽技術能給他們帶來什麼?
2．2 產品應具有互操作性
如上所述，藍芽產品的互操作性是目前藍芽發展的一大問題，雖然當前產品一致性測試都已經沒問題，但是無法互通。而只有互通，藍芽系統才有意義。SIG已經召集製造商開了兩次會議來測試各自藍芽產品基礎元件間的相容情況，測試中發現的不相容情況正在解決之中，相信通過世界藍芽組織和業界的共同努力，標準的完善，產品的認證，可以使不同廠家的產品實現
互聯互通。這也是藍芽發展中必須要解決的技術問題。
2．3 產品應使用方便
在電子工業把藍芽發展成消費類和計算機產品必備的一項無線功能之前，必須解決其易用性問題，而不像目前的產品使用極不方便，在這方面東芝公司已領先一步。經過業界相關各方的創新和努力，應該相信經過多年發展的藍芽技術將可能在未來的市場中找到自己的位置。
2．4 與其它技術的共存
藍芽只是WLAN中一項重要的技術，本身有其侷限性，WLAN網的實現需要幾種技術的結合。 如IEEE802．15委員會採納了可使藍芽和IEEE802．11b共存的技術提案。 Intersil公司和Silicon Wave公司宣佈合作開發相容藍芽和IEEE802．11b標準的WLAN解決方案。 Ashvattha半導體公司最近宣稱已經開發出RF單晶片系統，利用該系統可以同時接收和傳送GSM、藍芽和GPS訊號。
2．5 爭取眾多作業系統支援藍芽
微軟公司於2001年上市的Windows作業系統——Whistler也支援藍芽。以IBM為首的眾多計算機廠商正在努力達成協議，為PC平臺制定藍芽標準，以解決不同裝置之間的相容性。
2．6 晶片越來越小巧
藍芽的技術介面是專用半導體積體電路晶片，用於嵌入電子器件內部。而與使用者直接見面的產品介面則是各種時尚電子產品。因此，藍芽技術要嵌入到電子器件內就要考慮藍芽的晶片尺寸，它必須具有小巧、廉價、結構緊湊和功能強大的特點才能放進蜂窩電話中。
2．7 向單晶片方向發展
目前已經有所突破，法國Alcatel Microelectronics等公司在ISSCC2001上發表了用於藍芽的單晶片LSI，CSR公司也推出了嵌入電池中的單晶片藍芽IC BlueCore01。
2．8 芯片價格持續下降
英國CSR生產的主要藍芽晶片產品，目前售價約為7美元～8美元每顆。隨著公司陸續推出新產品，預計秋季時將降價至5美元、而年底時降至3美元左右。
2．9 干擾問題的解決
美國Mobilian公司推出了兼具無線LAN和Bluetooth功能的晶片組。這個由兩個晶片構成的晶片組具備無線LAN的標準方式IEEE802。11b的無線收發功能和藍芽功能。由於IEEE802．11b和藍芽的載波頻帶都使用2．4GHz頻帶，當同時收發這兩種規格的資料時，有可能引起資料包衝突等電波干擾，一直無法同時應用。Mobilian公司此次開發的晶片組中，通過採用消除電波干擾的方法，實現了兩種規格資料通訊的同時進行。
2．10 支援漫遊功能
藍芽技術可以在微網路或擴大網之間切換，但每次切換都必須斷開與當前PAN的連線。為解決此問題，Commil技術公司設計了一種系統，即使在藍芽模式不同入口點之間漫遊，仍可以維持連續的、不中斷的資料和聲音交流。這種藍芽網路技術提供很好的連線，其中一個連線是從一個藍芽入口點出發，在運作中保證不斷開。
一項新技術的出現，人們對它抱的期望值往往很高，往往短期內不能令人滿意，這是因為任何新技術的發展都需要有一個過程，藍芽技術也不例外；技術標準統一，智慧財產權共享的優勢是非常明顯的，相信通過業界的共同努力，它未來的發展是不可限量的，從長遠來看可能會超出人們的想象。
