韓樂 趙沖

摘 要：藍(lán)牙作為一種新的短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正受到世界工業(yè)界生產(chǎn)廠家和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。文章在介紹藍(lán)牙技術(shù)的基礎(chǔ)上描述了其在汽車上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：藍(lán)牙技術(shù)；汽車；應(yīng)用

引言

藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（通常10 米內(nèi)）的無(wú)線通信技術(shù)， 也是無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN，Wireless Personal Area Network）的主流技術(shù)，可支持包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。藍(lán)牙能夠有效簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間及設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信，從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。

一、無(wú)線藍(lán)牙通信技術(shù)

無(wú)線藍(lán)牙是一種低功率短距離的通信技術(shù)，該技術(shù)自1998年提出以來(lái)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用與發(fā)展。采用藍(lán)牙進(jìn)行通信，無(wú)需電纜連接，具有小型化、低成本、功耗低等優(yōu)勢(shì)。隨著藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，有效通信范圍已能達(dá)到200m，數(shù)據(jù)丟包率低、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高；模塊體積小，模塊重量能做到僅0.7g；功耗能低至1mW。更為重要的是，藍(lán)牙通信技術(shù)采用開放、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)配置，具有嵌入式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，便于研發(fā)人員使用。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到廣泛使用，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏采w整個(gè)民用、商用、工業(yè)控制領(lǐng)域等。

二、藍(lán)牙的技術(shù)特點(diǎn)

1998年5月，瑞典愛立信、芬蘭諾基亞、日本東芝、美國(guó)IBM和英特爾公司五家著名廠商，在聯(lián)合拓展短距離無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)時(shí)提出了藍(lán)牙技術(shù)的概念。藍(lán)牙工作在無(wú)需許可的2.4GHz工業(yè)頻段（SIM）之上（我國(guó)的頻段范圍為2400.0～2483.5MHz）。藍(lán)牙每個(gè)頻道帶寬為1MHz，相鄰頻道中心頻率間隔為1MHz。為避免帶外輻射和其他干擾，規(guī)定上、下保護(hù)頻帶分別為3.5和2MHz。藍(lán)牙采用跳頻擴(kuò)展頻譜技術(shù)，在工作頻段內(nèi)共設(shè)置79個(gè)跳頻點(diǎn)，在一個(gè)30s的時(shí)間段內(nèi)，任何一個(gè)頻點(diǎn)的使用時(shí)間不超過0.4s，且跳頻過程是偽隨機(jī)的。根據(jù)藍(lán)牙射頻功率的大小可分為3個(gè)功率級(jí)別，即1級(jí)功率100mW、2級(jí)功率2.5mW、3級(jí)功率1mW。藍(lán)牙技術(shù)所具備的這些特征能夠較好承擔(dān)起物聯(lián)網(wǎng)末端智能傳感和微微網(wǎng)移動(dòng)通信功能，特別適合汽車物聯(lián)的概念和技術(shù)要求。

我們知道，每個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡都有一個(gè)媒體訪問控制地址，即MAC地址，它可以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的源端和目的端。與此類似，全世界每個(gè)藍(lán)牙收發(fā)器都被唯一地分配了一個(gè)遵循IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的48位藍(lán)牙設(shè)備地址。藍(lán)牙設(shè)備地址的地址空間為232（約42.9億個(gè)）。各個(gè)藍(lán)牙設(shè)備制造商有權(quán)對(duì)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行編號(hào)，由此我們可以認(rèn)為全世界的藍(lán)牙設(shè)備地址是唯一的，這就給汽車物聯(lián)網(wǎng)用戶無(wú)線識(shí)別提供了技術(shù)方案，如汽車定位，汽車身份鑒別，汽車信息查詢，汽車不停車交費(fèi)，汽車搖控車門及點(diǎn)火，汽車防盜等。

三、藍(lán)牙技術(shù)在汽車上的應(yīng)用

3.1基于藍(lán)牙的車載免提裝置

當(dāng)前，藍(lán)牙車載免提系統(tǒng)已經(jīng)非常完善，已經(jīng)成為中高檔汽車的配置之一。車載免提系統(tǒng)的工作原理是，藍(lán)牙設(shè)備之間通過一個(gè)詢問信息開始進(jìn)行連接，藍(lán)牙設(shè)備發(fā)出問詢信號(hào)，在該藍(lán)牙設(shè)備的信號(hào)范圍內(nèi)的其他藍(lán)牙設(shè)備做出相應(yīng)的應(yīng)答。如果該藍(lán)牙設(shè)備的信號(hào)范圍內(nèi)出現(xiàn)能夠匹配的設(shè)備時(shí)，兩個(gè)設(shè)備將會(huì)進(jìn)行一系列的信號(hào)傳輸，直到藍(lán)牙設(shè)備之間建立起有效的連接后才終止。當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備之間建立起有效的連接后，就能進(jìn)行同步的信號(hào)傳輸。因此，藍(lán)牙技術(shù)使得車載免提裝置的應(yīng)用成為了可能。例如，奧迪公司的A6與A8系列轎車均使用藍(lán)牙免提系統(tǒng)，并且能夠通過方向盤的控制健以及多媒體控制界面來(lái)完成免提通話的過程。

一般的車載電話需要將手機(jī)插入車載接口來(lái)實(shí)現(xiàn)電話免提功能?；谒{(lán)牙的車載免提裝置通藍(lán)牙對(duì)手機(jī)的SIM卡信息進(jìn)行訪問，省去了將手機(jī)的SIM卡插入車載電話中復(fù)雜操作。藍(lán)牙車載免提裝置，通過藍(lán)牙的無(wú)線方式，方位SIM卡中的手機(jī)號(hào)碼、用戶ID、電話服務(wù)公司及電話本等信息、自動(dòng)登錄GSM網(wǎng)絡(luò)。用戶攜帶手機(jī)進(jìn)入駕駛艙內(nèi)，變回自動(dòng)的進(jìn)行車載系統(tǒng)的切換。手機(jī)離開駕駛艙，通過自動(dòng)切換恢復(fù)手機(jī)功能。因此，藍(lán)牙手機(jī)可以作為普通的手機(jī)使用后，進(jìn)入車內(nèi)后能夠通過藍(lán)牙匹配，自動(dòng)與車載系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，使用汽車上的外部天線、免提功能和外部鍵盤等，使駕駛員在安全行駛狀態(tài)下進(jìn)行通話。

3.2基于藍(lán)牙的汽車導(dǎo)航技術(shù)

當(dāng)前的汽車內(nèi)置技術(shù)得到飛速的發(fā)展，在車載導(dǎo)航系統(tǒng)中也內(nèi)嵌了藍(lán)牙技術(shù)。一些車載導(dǎo)航的廠商還內(nèi)嵌了藍(lán)牙傳輸圖片和文件的功能。東風(fēng)日產(chǎn)系列的轎車在導(dǎo)航系統(tǒng)中內(nèi)置了無(wú)線藍(lán)牙音頻的功能。國(guó)內(nèi)的汽車導(dǎo)航生產(chǎn)廠商也對(duì)出了具有藍(lán)牙功能的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，這種新型技術(shù)能夠使駕駛員能夠在安全駕駛的過程中完成通訊的過程。

基于藍(lán)牙車載導(dǎo)航系統(tǒng)一般包括C8051F021單片機(jī)、擴(kuò)展的閃存、GPS導(dǎo)航OEM板、陀螺儀、藍(lán)牙模塊等設(shè)備?；谒{(lán)牙的車載導(dǎo)航技術(shù)是在汽車在固定的路線行駛過程中，能夠通過藍(lán)牙模塊以及Beacon系統(tǒng)之間傳送數(shù)據(jù)，從而獲得車輛的準(zhǔn)確位置信息。汽車在沒有路標(biāo)傳感器提供位置信息時(shí)，則通過GPS獲得汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡信息。

3.3應(yīng)用于汽車后視鏡的藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙后視鏡是將汽車的后視鏡與藍(lán)牙技術(shù)融為一體，采用全雙工、DSP降噪技術(shù)。支持來(lái)電顯示、通話等功能，例如，如果有電話接入，電話號(hào)碼將會(huì)顯示在后視鏡中。汽車藍(lán)牙后視鏡一般的工作原理是，一般在藍(lán)牙后視鏡的背面裝有揚(yáng)聲器，在下方配置麥克風(fēng)，內(nèi)部嵌入藍(lán)牙耳機(jī)。基于藍(lán)牙技術(shù)的汽車后視鏡將會(huì)在OLED顯示區(qū)域中顯示來(lái)電號(hào)碼。不僅如此，藍(lán)牙后視鏡通過DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及噪聲控制，支持高清通話、重?fù)芴?hào)碼以及語(yǔ)音撥號(hào)等多種通話功能。通過手機(jī)與藍(lán)牙后視鏡進(jìn)行連接，在將藍(lán)牙后視鏡進(jìn)入藍(lán)牙連接模式，通過手機(jī)的藍(lán)牙搜索功能對(duì)后視鏡進(jìn)行配對(duì)，藍(lán)牙后視鏡能夠顯示手機(jī)的型號(hào)時(shí)代表手機(jī)與藍(lán)牙后視鏡配對(duì)成功，駕駛員可以通過藍(lán)牙后視鏡實(shí)現(xiàn)安全駕駛過程中的通話。

3.4車載藍(lán)牙防盜技術(shù)

當(dāng)前的汽車防盜系統(tǒng)主要有一下幾種實(shí)現(xiàn)方式。第一種為鎖定點(diǎn)火裝置和聲音報(bào)警的防盜裝置。第二種為電子防盜技術(shù)，該防盜技術(shù)能夠?qū)⑵嚤黄茐牡男畔魉徒o駕駛員。第三種為網(wǎng)絡(luò)防盜技術(shù)，利用衛(wèi)星定位進(jìn)行汽車位置的鎖定。當(dāng)前隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車防盜技術(shù)采用藍(lán)牙技術(shù)，這種方法最大的優(yōu)勢(shì)在于應(yīng)用了非接觸方式。工作原理是，將藍(lán)牙防盜設(shè)備與汽車進(jìn)行匹配，車載藍(lán)牙信號(hào)接收裝置接收藍(lán)牙防盜設(shè)備的信號(hào)，假設(shè)汽車搜索不到藍(lán)牙防盜設(shè)備信號(hào)，并且汽車為啟動(dòng)狀態(tài)，則啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制，該技術(shù)在路虎汽車上已經(jīng)開展了應(yīng)用。

藍(lán)牙技術(shù)將會(huì)在未來(lái)的汽車服務(wù)上進(jìn)行更廣泛的應(yīng)用。在汽車服務(wù)站中，汽車的藍(lán)牙裝置與服務(wù)站的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接和信息交換，服務(wù)站的計(jì)算機(jī)可以為汽車進(jìn)行軟件更新的服務(wù)，為汽車信息系統(tǒng)提供必要的信息下載。另外汽車服務(wù)站的工作人員還可以通過計(jì)算機(jī)控制，進(jìn)行汽車狀態(tài)智能化檢測(cè)，為車主進(jìn)行方便快捷的軟件與硬件保養(yǎng)等服務(wù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前藍(lán)牙技術(shù)還不能完全脫離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與藍(lán)牙是依賴的關(guān)系；目前還只是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的延伸，而不是替換。但也應(yīng)該看到，近年來(lái)，隨著適用于汽車應(yīng)用產(chǎn)品的價(jià)格正逐漸下降，相應(yīng)軟件也逐漸成熟。此外，藍(lán)牙已能夠通過與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的形式提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)。相信在未來(lái)，藍(lán)牙將以它的高速傳輸能力和靈活性在汽車遠(yuǎn)程通訊領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用！

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