蓝牙 vs Wi-Fi：来自两个世界的美丽

2019-11-05 02:34:59

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供稿：网友

　　目前有一种关于无线网络技术的“流行”说法，认为蓝牙（bluetooth）标准在无线网络标准的竞赛中日渐陨落，而将被Wi-Fi（802.11）标准所取代。事实果真如此吗？其实，将Wi-Fi技术与Bluetooth技术在速度和覆盖能力方面进行比较，就象是把苹果和橘子放在一起比较一样┅┅
　　
　　作为同时投资于这两种无线技术，并拥有分别支持两种标准的成熟产品的主流厂商，3Com公司认为，Bluetooth技术被开发出来是用于对Wi-Fi技术的补充，而不是竞争和取代。当前，Wi-Fi技术唯一能够发挥作用的领域是在PC和掌上设备，而在用于多平台的开发方面，人们在Bluetooth技术上比Wi-Fi技术上付出了更多的努力。一个很重要的原因是：Bluetooth标准定义了一套完善的简表系统（PRofile），其中对于不同的设备之间（例如蜂窝电话、掌上设备、笔记本计算机以及打印机）如何进行相互通信进行了具体的定义。目前还没有可支持802.11b标准的移动电话，无线以太网兼容联盟（WECA，Wireless Ethernet Compatibility Alliance）正在计划相关的事务，但还需要一段时间来完成相应的开发工作。
　　
　　有人认为Bluetooth技术以及相关产品的开发时间过长，但应该指出的是，为了使Wi-Fi技术成为一项被业界广泛接受的标准已经花费了超过6年的时间。这项技术经历多年的开发，而在其面市的时候价格非常昂贵，并且只能实现较低的1Mbps传输速率。当最新的标准（802.11b标准）被开发出来之后，Wi-Fi技术就被IEEE委员会推到了前台，就象Bluetooth 1.1最开始时那样。现在，Wi-Fi技术能够实现的传输速率是11Mbps，其成本也相应的进行了下调。与之相比，仅仅发展了大约3年的Bluetooth技术走过的是一条与Wi-Fi技术相类似的、然而速度却要相对快得多的发展历程。此外，Bluetooth SIG组织已经拥有了超过2000家的公司为其开发支持Bluetooth技术的各类产品。
　　
　　将Wi-Fi技术与Bluetooth技术在速度和覆盖能力方面进行比较就象是把苹果和橘子进行比较一样。Bluetooth技术不是一项被设计用来进行长距离或进行高速数据传输的技术，它并不能取代以太网的功能。3Com公司和其他一些公司都将其视为一项在功能上可以与以太网络进行互补、共用的技术，这也就是为什么3Com公司既生产Wi-Fi产品，也生产Bluetooth产品的原因。Bluetooth是一项为短距离的个人区域网络（Personal Area Network，PAN）应用而设计的标准。在一个PAN当中，考虑到一般所传输的数据量都会比较小的因素，数据传输的速率因此变得不是非常重要了。Bluetooth技术是为用户提供轻便、简单的联网，使用户实现不再需要任何线路就可以完成数据传输的梦想。更值得一提的是，Bluetooth技术的传输速率和传输范围都在持续得到改善，这一不断改进的过程与Wi-Fi技术刚刚面市时在传输速率与距离方面的提高过程非常相似。
　　
　　移动联网的专业人士迫切需要在没有现成的模拟电话线的条件下也能够随时完成拨号联网，任何一位差旅专家都可以证实当出差在外的时候要想找到一条拨号线路是多么的困难。利用一部Bluetooth电话和一台笔记本计算机进行拨号联网的应用现在已经在欧洲地区实现（例如，支持Bluetooth技术的EriCSSon T-39移动电话可以在GSM网络上利用GPRS技术来进行数据传输）。当前，在欧洲利用Bluetooth技术来进行数据传输的速率为30-45k，3Com公司相信这将是一项理想的应用，并且会受到移动办公专家的高度青睐，尤其是随着越来越多的产品开始进入市场，并且这些产品的价格也随之下降的时候，而这一过程也与Wi-Fi所走过的历程颇为相似。现在，这些移动（无线）拨号产品还都需要专用缆线。
　　
　　市场本身已经证实了通过一部掌上设备与桌面系统之间无线的进行数据同步或数据交换为用户所带来的价值和好处。没有哪一个用户，尤其是那些移动办公专家们，会不喜欢利用热同步插座轻松愉快地进行数据的复制或交换。Palm（具备红外能力的）的“红外传输”（Beaming）能力可能能够支持这样的功能。此外，任何消费者都没有理由不希望能享受到Wi-Fi标准和Bluetooth标准所带来的各种好处。
　　
　　Bluetooth技术更加适用于移动电话和掌上设备。Wi-Fi芯片组比Bluetooth芯片组需要消耗更多的电能，占据更多的空间。对于那些仅依靠电池能量就可以工作的小型的掌上设备来说，应用Wi-Fi技术不能具备任何商业意义。所以对于那些非常依靠这些掌上设备来进行工作、并且希望不必为频繁更换电池而烦扰的移动办公人员来说，Bluetooth当然是首选的技术：Wi-Fi技术需要两组芯片组，而Bluetooth技术只需要一组芯片组。
　　
　　Bluetooth 1.1克服了早期版本的技术缺陷
　　想象一下无线联网带给您的好处：让您与同事之间方便、轻松地交换电子名片、文件或其他任何信息；通过将您的PC与掌上设备、移动电话、打印机、扫描仪、传真机以及复印机等外设相联，来帮助您建立属于您自己的个人区域网络（PAN）。现在，新的Bluetooth 1.1技术规范可以承诺帮助您将如此廉价的无线联网梦想变成现实。
　　
　　由于没有考虑到设备互操作性速特的问题，Bluetooth 1.0b规范（Bluetooth Version 1.0b）没有能够将这一承诺完全变为现实。Bluetooth 1.0b技术规范对不同的特定功能进行了定义，但是却没有指明对这些特定功能的实施标准，从而使得对规范中的这一要害部分内容存在着许多不同的解释。这一问题的后果便是互操作性问题产生并阻碍了标准的广泛实施。当设备厂商A的某一部Bluetooth蜂窝电话无法与来自设备厂商B的Bluetooth PC卡协同工作时，用户从设备厂商C处购买一台Bluetooth打印机的消费念头便会被打消。所幸的是，Bluetooth 1.1规范解决了这些互操作性的问题。
　　
　　在1.1版的Bluetooth规范中，用户认证方面的变化是其最为显著的一项变化。出于安全性方面的考虑，Bluetooth设备之间的通信是经过加密的。当两台Bluetooth设备之间尝试着建立起一条通信链路的时候，它们所做的第一件事情便是互相交换用以确认身份的口令，假如口令不匹配，这两台设备便不会相互通信。而在Bluetooth 1.0b规范中，在建立初始连接的协商过程之中，这两台设备会陷入一种无法调和的竞争态势。这些设备会执行一个生成口令的算法，但是每一台设备都会生成一个不同的口令。这一问题便会陷入一个死循环当中。
　　
　　能否生成正确的口令取决于哪一台设备（主设备）发起会话以及响应设备（辐设备）对于主设备发起的会话过程的响应速度。假如辐设备处理信息的速度高于主设备的话，随之而来的竞争态势会使两台设备都得出自己是通信主设备的计算结果。由于这一漏洞，两台设备将无法生成匹配的口令。通过更加具体地定义设备的身份认证所要进行的每个步骤，Bluetooth 1.1规范对这一问题进行了解决。非凡是通过设备之间进行协商和/或声明以确定哪一台设备发起了会话，1.1版本的Bluetooth技术规范要求会话中的每一台设备都需要确认其在主设备/辐设备关系中所扮演的角色。
　　
　　通讯频率的匹配是一个更为基本的互操作性问题。Bluetooth技术将2.4-GHz的频带划分为79个子频段。由于采用一种被称之为跳频（frequency-hopping）的技术进行频谱延展以传输数据，主设备与辐设备必须使它们在2.4-GHz的频带上上下的频谱移动保持同步来保持它们的连接。假如它们不能够同时到达同一子频段的话，设备之间便不能够进行通讯。一些国家，如法国、日本、西班牙，将2.4-GHz的频带用于非商业用途，如军用通讯等。为了适应这些国家的非凡情况，Bluetooth 1.0b定义了另一套子频段划分标准，将整个频带划分为23个子频段，以避免使用2.4-GHz频段中指定的区域。这造成了使用79个子频段的设备与那些设计为使用23个子频段的设备之间互不兼容。
　　
　　为了解决这一问题，Bluetooth非凡权益组（Bluetooth Special Interest Group，Bluetooth SIG）经过与使用23子频段标准的国家进行协商，使得79频段的设备被答应在这些国家中使用，这使得Bluetooth 1.1标准可以取消23子频段的副标准。所有的Bluetooth 1.1设备都将使用79个子频段在2.4-GHz的频谱范围之内进行相互的通信。
　　
　　互不兼容的数据格式也会引发Bluetooth 1.0b设备之间的互操作性问题。Bluetooth可以支持最多每数据包5个slots的数据格式，以达到其每信道720K bit/sec的最大数据传输速率。然而，并不是所有的Bluetooth设备都支持包含5个slot的数据包格式。当一台主设备试图发送所包含的slots数超出了辐设备能够支持的范围的数据包时，通讯过程便会失败。在Bluetooth 1.0b规范中，辐设备不能告诉主设备在整个通讯过程当中有多少slots可以被使用。Bluetooth 1.1规范修正了这个问题，答应辐设备主动与主设备进行通信并告知主设备有关包尺寸方面的信息。在1.1版本的Bluetooth规范之中，辐设备可以在必要的时候通知主设备发送包含较少（或较多）slots的数据包。

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