藍(lán)牙技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的短距離無(wú)線通信技術(shù)之一，也是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。利用藍(lán)牙技術(shù)，可以在固定設(shè)備與固定設(shè)備之間、固定設(shè)備與移動(dòng)設(shè)備之間、移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備之間建立一個(gè)短距離的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，以便于這些設(shè)備之間交互和共享數(shù)據(jù)資源。通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)建立的通信網(wǎng)絡(luò)成本較低，通用性強(qiáng)，適用范圍廣，它既可以作為一種控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)，又可以作為一種無(wú)線電空中接口；對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，它可以代替電纜、電線等傳統(tǒng)的連接方式，使企業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備能在短距離范圍內(nèi)利用無(wú)線電波進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享、相互操作、相互控制等工作內(nèi)容。在日常生產(chǎn)中，特別是電子設(shè)備之間都需要藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行連接，一方面利用這種技術(shù)連接可節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率；另一方面也避免了利用傳輸線連接設(shè)備所帶來(lái)的安全隱患。

　　一個(gè)電子設(shè)備的藍(lán)牙系統(tǒng)通常包含四個(gè)單元，分別是天線、鏈路控制、鏈路管理以及軟件。這四個(gè)單元分別具有以下特點(diǎn)：

　?。?）天線單元

　　一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備的藍(lán)牙系統(tǒng)都是由集成芯片構(gòu)成，因此，藍(lán)牙系統(tǒng)的天線單元也應(yīng)適應(yīng)電子芯片的大小，體積要小，質(zhì)量要輕。這也表明藍(lán)牙的天線不能像電視機(jī)和雷達(dá)的天線那樣又大又笨重，它需要的是一種微帶天線。藍(lán)牙的空中接口需要遵循ISM頻段的標(biāo)準(zhǔn)，它的天線電平為OdBm。

　　除了要遵循FCC有關(guān)電平為0dBm的標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙系統(tǒng)還要求自身的無(wú)線發(fā)射功率遵循FCC相關(guān)ISM頻段的標(biāo)準(zhǔn)。利用擴(kuò)頻技術(shù)，藍(lán)牙系統(tǒng)可擁有最高100MW的發(fā)射功率，這樣大的功率范圍可以滿足多種電子設(shè)備的無(wú)線傳輸要求。從系統(tǒng)跳頻上來(lái)看，1600/s的跳頻數(shù)是現(xiàn)代藍(lán)牙技術(shù)可達(dá)到的最大頻數(shù)。通常，藍(lán)牙系統(tǒng)所使用的ISM波段的UHF無(wú)線電波在2.4GHz～2.485GHz之間，而在2.402GHz～2.480GHz之間存在的1MHz的頻點(diǎn)數(shù)為79個(gè)。利用這種頻率范圍和頻點(diǎn)數(shù)量，藍(lán)牙系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在0.1m～10m之間的無(wú)線通信，這一范圍內(nèi)的無(wú)線通信可以使工廠中大多數(shù)具備藍(lán)牙的機(jī)械設(shè)備都能與彼此進(jìn)行良好的通信。如果有特殊的要求，只需要增加藍(lán)牙系統(tǒng)的發(fā)射頻率，便可擴(kuò)大無(wú)線通信范圍，一般可擴(kuò)大到近百米范圍。

　?。?）鏈路控制單元

　　藍(lán)牙系統(tǒng)的鏈路控制單元由調(diào)諧元件和集成器件構(gòu)成。其中，諧調(diào)原件單獨(dú)存在，數(shù)量有3～5個(gè)。集成器件有三種，一種是射頻傳輸/接收器，主要用于接收或傳輸信號(hào)；一種是鏈路控制器，主要用于處理基帶協(xié)議（如基帶鏈路控制器）；一種是基帶處理器，主要用于處理基帶信號(hào)。另外，藍(lán)牙系統(tǒng)還具有藍(lán)牙基帶協(xié)議，這種基帶協(xié)議包含兩種交換內(nèi)容，分別是電路交換和分組交換。結(jié)合這兩種交換方式，可以利用時(shí)分雙工的方式，使機(jī)器設(shè)備在藍(lán)牙技術(shù)的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)信息的全雙工傳輸。

　?。?）鏈路管理單元

　　鏈路管理簡(jiǎn)稱(chēng)LM，屬于一種軟件模塊。該軟件模塊包含了鑒權(quán)、協(xié)議、數(shù)據(jù)設(shè)置、鏈路硬件配置等多方面內(nèi)容，其特點(diǎn)是，在一定范圍內(nèi)，利用這種鏈路管理軟件模塊可以識(shí)別并配對(duì)其他的鏈路管理軟件模塊，還可以利用鏈路管理協(xié)議（LMP）在這兩種相同的軟件模塊之間實(shí)現(xiàn)通信。

　?。?）軟件功能單元

　　利用藍(lán)牙技術(shù)可以讓兩個(gè)機(jī)器設(shè)備通過(guò)相互連接來(lái)實(shí)現(xiàn)相互操作。這種設(shè)備之間的相互操作性可以體現(xiàn)在多種過(guò)程之中，比如從無(wú)線電兼容模塊到應(yīng)用協(xié)議的過(guò)程需要利用這種相互操作性，從空中接口到對(duì)象交換格式的過(guò)程也需要利用這種相互操作性。但也有一些設(shè)備對(duì)設(shè)備間的相互操作性要求較低，比如頭戴式設(shè)備等。藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的目的，一般都離不開(kāi)藍(lán)牙設(shè)備之間的相互操作。作為獨(dú)立的操作系統(tǒng)，藍(lán)牙的軟件系統(tǒng)需滿足所制定的藍(lán)牙規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，不能與其他任何操作系統(tǒng)進(jìn)行定向捆綁。

　　藍(lán)牙系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)決定了藍(lán)牙技術(shù)的工作原理，與計(jì)算機(jī)一樣，藍(lán)牙設(shè)備也需要借助芯片來(lái)完成自身的工作，這種專(zhuān)用芯片就是藍(lán)牙芯片。藍(lán)牙設(shè)備在與其他藍(lán)牙設(shè)備連接時(shí)，會(huì)首先發(fā)送一個(gè)配對(duì)信號(hào)，這個(gè)以無(wú)線電承載的信號(hào)一旦在規(guī)定的范圍內(nèi)找到另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，就會(huì)提示操作者是否進(jìn)行藍(lán)牙配對(duì)。配對(duì)時(shí)，通常會(huì)有一個(gè)配對(duì)密碼，以保證配對(duì)信息的準(zhǔn)確以及數(shù)據(jù)的安全，操作人員輸入正確的密碼之后便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換。快速的頻跳以及段分組技術(shù)可以提高藍(lán)牙傳輸信號(hào)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力，減少信號(hào)的持續(xù)衰弱，這樣一來(lái)，通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)男盘?hào)將更加可靠，不會(huì)出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的情況。1MHz的傳輸速率可以保證藍(lán)牙通過(guò)時(shí)分方式進(jìn)行全雙工通信，如果在遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了隨機(jī)噪聲，為避免隨機(jī)噪聲的干擾，可以利用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)予以排除。為降低藍(lán)牙設(shè)備的復(fù)雜性，通常都會(huì)采用頻率調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制。在語(yǔ)音通信方面，為提高語(yǔ)音的質(zhì)量，人們利用連續(xù)可變斜率編碼方式對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理，這種方式的抗衰弱能力較強(qiáng)，可以確保語(yǔ)音音質(zhì)無(wú)損。作為一種全球通用的無(wú)限接口和無(wú)限通信方式，藍(lán)牙技術(shù)所采用的工作頻段屬于非授權(quán)頻段，適用于醫(yī)學(xué)檢測(cè)、科學(xué)研究以及工業(yè)生產(chǎn)等多種領(lǐng)域。藍(lán)牙技術(shù)廣泛的適用范圍，為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)短距離無(wú)限通信創(chuàng)造了有利條件。

　　基帶、射頻收發(fā)器以及協(xié)議堆棧是藍(lán)牙技術(shù)的三大核心系統(tǒng)，這三大系統(tǒng)可以相互協(xié)調(diào)，共同作用，支持多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備連接方式，既可以完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳輸，又可以完成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的信息傳輸。藍(lán)牙系統(tǒng)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩種方式，分別是分布式網(wǎng)絡(luò)（Scatternet）和微微網(wǎng)（Piconet）。微微網(wǎng)是分布式網(wǎng)絡(luò)的子單元，多個(gè)非同步的獨(dú)立的微微網(wǎng)可以組成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)微微網(wǎng)中存在多個(gè)用戶，每個(gè)微微網(wǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)頻順序，分布式網(wǎng)絡(luò)可利用調(diào)頻順序來(lái)識(shí)別不同的微微網(wǎng)。由10個(gè)微微網(wǎng)組成的分布式網(wǎng)絡(luò)，其全雙工數(shù)據(jù)速率可達(dá)到6Mbps。作為一種微型網(wǎng)絡(luò)，微微網(wǎng)依靠藍(lán)牙技術(shù)相互連接，可以是一對(duì)一方式的連接，也可以是多對(duì)多方式的連接，并且這些連接的設(shè)備具有相同的級(jí)別和權(quán)限。微微網(wǎng)中的藍(lán)牙設(shè)備具有主設(shè)備和從設(shè)備的區(qū)別，而這是在微微網(wǎng)建立之初就已經(jīng)決定的。