藍牙vsWi-Fi：來自兩個世界的美麗

2019-11-05 02:22:53

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供稿：網友

　　目前有一種關于無線網絡技術的“流行”說法，認為藍牙（bluetooth）標準在無線網絡標準的競賽中日漸隕落，而將被Wi-Fi（802.11）標準所取代。事實果真如此嗎？其實，將Wi-Fi技術與Bluetooth技術在速度和覆蓋能力方面進行比較，就象是把蘋果和橘子放在一起比較一樣┅┅
　　
　　作為同時投資于這兩種無線技術，并擁有分別支持兩種標準的成熟產品的主流廠商，3Com公司認為，Bluetooth技術被開發出來是用于對Wi-Fi技術的補充，而不是競爭和取代。當前，Wi-Fi技術唯一能夠發揮作用的領域是在PC和掌上設備，而在用于多平臺的開發方面，人們在Bluetooth技術上比Wi-Fi技術上付出了更多的努力。一個很重要的原因是：Bluetooth標準定義了一套完善的簡表系統（PRofile），其中對于不同的設備之間（例如蜂窩電話、掌上設備、筆記本計算機以及打印機）如何進行相互通信進行了具體的定義。目前還沒有可支持802.11b標準的移動電話，無線以太網兼容聯盟（WECA，Wireless Ethernet Compatibility Alliance）正在計劃相關的事務，但還需要一段時間來完成相應的開發工作。
　　
　　有人認為Bluetooth技術以及相關產品的開發時間過長，但應該指出的是，為了使Wi-Fi技術成為一項被業界廣泛接受的標準已經花費了超過6年的時間。這項技術經歷多年的開發，而在其面市的時候價格非常昂貴，并且只能實現較低的1Mbps傳輸速率。當最新的標準（802.11b標準）被開發出來之后，Wi-Fi技術就被IEEE委員會推到了前臺，就象Bluetooth 1.1最開始時那樣?，F在，Wi-Fi技術能夠實現的傳輸速率是11Mbps，其成本也相應的進行了下調。與之相比，僅僅發展了大約3年的Bluetooth技術走過的是一條與Wi-Fi技術相類似的、然而速度卻要相對快得多的發展歷程。此外，Bluetooth SIG組織已經擁有了超過2000家的公司為其開發支持Bluetooth技術的各類產品。
　　
　　將Wi-Fi技術與Bluetooth技術在速度和覆蓋能力方面進行比較就象是把蘋果和橘子進行比較一樣。Bluetooth技術不是一項被設計用來進行長距離或進行高速數據傳輸的技術，它并不能取代以太網的功能。3Com公司和其他一些公司都將其視為一項在功能上可以與以太網絡進行互補、共用的技術，這也就是為什么3Com公司既生產Wi-Fi產品，也生產Bluetooth產品的原因。Bluetooth是一項為短距離的個人區域網絡（Personal Area Network，PAN）應用而設計的標準。在一個PAN當中，考慮到一般所傳輸的數據量都會比較小的因素，數據傳輸的速率因此變得不是非常重要了。Bluetooth技術是為用戶提供輕便、簡單的聯網，使用戶實現不再需要任何線路就可以完成數據傳輸的夢想。更值得一提的是，Bluetooth技術的傳輸速率和傳輸范圍都在持續得到改善，這一不斷改進的過程與Wi-Fi技術剛剛面市時在傳輸速率與距離方面的提高過程非常相似。
　　
　　移動聯網的專業人士迫切需要在沒有現成的模擬電話線的條件下也能夠隨時完成撥號聯網，任何一位差旅專家都可以證實當出差在外的時候要想找到一條撥號線路是多么的困難。利用一部Bluetooth電話和一臺筆記本計算機進行撥號聯網的應用現在已經在歐洲地區實現（例如，支持Bluetooth技術的EriCSSon T-39移動電話可以在GSM網絡上利用GPRS技術來進行數據傳輸）。當前，在歐洲利用Bluetooth技術來進行數據傳輸的速率為30-45k，3Com公司相信這將是一項理想的應用，并且會受到移動辦公專家的高度青睞，尤其是隨著越來越多的產品開始進入市場，并且這些產品的價格也隨之下降的時候，而這一過程也與Wi-Fi所走過的歷程頗為相似?，F在，這些移動（無線）撥號產品還都需要專用纜線。
　　
　　市場本身已經證實了通過一部掌上設備與桌面系統之間無線的進行數據同步或數據交換為用戶所帶來的價值和好處。沒有哪一個用戶，尤其是那些移動辦公專家們，會不喜歡利用熱同步插座輕松愉快地進行數據的復制或交換。Palm（具備紅外能力的）的“紅外傳輸”（Beaming）能力可能能夠支持這樣的功能。此外，任何消費者都沒有理由不希望能享受到Wi-Fi標準和Bluetooth標準所帶來的各種好處。
　　
　　Bluetooth技術更加適用于移動電話和掌上設備。Wi-Fi芯片組比Bluetooth芯片組需要消耗更多的電能，占據更多的空間。對于那些僅依靠電池能量就可以工作的小型的掌上設備來說，應用Wi-Fi技術不能具備任何商業意義。所以對于那些非常依靠這些掌上設備來進行工作、并且希望不必為頻繁更換電池而煩擾的移動辦公人員來說，Bluetooth當然是首選的技術：Wi-Fi技術需要兩組芯片組，而Bluetooth技術只需要一組芯片組。
　　
　　Bluetooth 1.1克服了早期版本的技術缺陷
　　想象一下無線聯網帶給您的好處：讓您與同事之間方便、輕松地交換電子名片、文件或其他任何信息；通過將您的PC與掌上設備、移動電話、打印機、掃描儀、傳真機以及復印機等外設相聯，來幫助您建立屬于您自己的個人區域網絡（PAN）?，F在，新的Bluetooth 1.1技術規范可以承諾幫助您將如此廉價的無線聯網夢想變成現實。
　　
　　由于沒有考慮到設備互操作性速特的問題，Bluetooth 1.0b規范（Bluetooth Version 1.0b）沒有能夠將這一承諾完全變為現實。Bluetooth 1.0b技術規范對不同的特定功能進行了定義，但是卻沒有指明對這些特定功能的實施標準，從而使得對規范中的這一要害部分內容存在著許多不同的解釋。這一問題的后果便是互操作性問題產生并阻礙了標準的廣泛實施。當設備廠商A的某一部Bluetooth蜂窩電話無法與來自設備廠商B的Bluetooth PC卡協同工作時，用戶從設備廠商C處購買一臺Bluetooth打印機的消費念頭便會被打消。所幸的是，Bluetooth 1.1規范解決了這些互操作性的問題。
　　
　　在1.1版的Bluetooth規范中，用戶認證方面的變化是其最為顯著的一項變化。出于安全性方面的考慮，Bluetooth設備之間的通信是經過加密的。當兩臺Bluetooth設備之間嘗試著建立起一條通信鏈路的時候，它們所做的第一件事情便是互相交換用以確認身份的口令，假如口令不匹配，這兩臺設備便不會相互通信。而在Bluetooth 1.0b規范中，在建立初始連接的協商過程之中，這兩臺設備會陷入一種無法調和的競爭態勢。這些設備會執行一個生成口令的算法，但是每一臺設備都會生成一個不同的口令。這一問題便會陷入一個死循環當中。
　　
　　能否生成正確的口令取決于哪一臺設備（主設備）發起會話以及響應設備（輻設備）對于主設備發起的會話過程的響應速度。假如輻設備處理信息的速度高于主設備的話，隨之而來的競爭態勢會使兩臺設備都得出自己是通信主設備的計算結果。由于這一漏洞，兩臺設備將無法生成匹配的口令。通過更加具體地定義設備的身份認證所要進行的每個步驟，Bluetooth 1.1規范對這一問題進行了解決。非凡是通過設備之間進行協商和/或聲明以確定哪一臺設備發起了會話，1.1版本的Bluetooth技術規范要求會話中的每一臺設備都需要確認其在主設備/輻設備關系中所扮演的角色。
　　
　　通訊頻率的匹配是一個更為基本的互操作性問題。Bluetooth技術將2.4-GHz的頻帶劃分為79個子頻段。由于采用一種被稱之為跳頻（frequency-hopping）的技術進行頻譜延展以傳輸數據，主設備與輻設備必須使它們在2.4-GHz的頻帶上上下的頻譜移動保持同步來保持它們的連接。假如它們不能夠同時到達同一子頻段的話，設備之間便不能夠進行通訊。一些國家，如法國、日本、西班牙，將2.4-GHz的頻帶用于非商業用途，如軍用通訊等。為了適應這些國家的非凡情況，Bluetooth 1.0b定義了另一套子頻段劃分標準，將整個頻帶劃分為23個子頻段，以避免使用2.4-GHz頻段中指定的區域。這造成了使用79個子頻段的設備與那些設計為使用23個子頻段的設備之間互不兼容。
　　
　　為了解決這一問題，Bluetooth非凡權益組（Bluetooth Special Interest Group，Bluetooth SIG）經過與使用23子頻段標準的國家進行協商，使得79頻段的設備被答應在這些國家中使用，這使得Bluetooth 1.1標準可以取消23子頻段的副標準。所有的Bluetooth 1.1設備都將使用79個子頻段在2.4-GHz的頻譜范圍之內進行相互的通信。
　　
　　互不兼容的數據格式也會引發Bluetooth 1.0b設備之間的互操作性問題。Bluetooth可以支持最多每數據包5個slots的數據格式，以達到其每信道720K bit/sec的最大數據傳輸速率。然而，并不是所有的Bluetooth設備都支持包含5個slot的數據包格式。當一臺主設備試圖發送所包含的slots數超出了輻設備能夠支持的范圍的數據包時，通訊過程便會失敗。在Bluetooth 1.0b規范中，輻設備不能告訴主設備在整個通訊過程當中有多少slots可以被使用。Bluetooth 1.1規范修正了這個問題，答應輻設備主動與主設備進行通信并告知主設備有關包尺寸方面的信息。在1.1版本的Bluetooth規范之中，輻設備可以在必要的時候通知主設備發送包含較少（或較多）slots的數據包。

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