藍(lán)牙技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的短距離無線通信技術(shù)之一，也是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N國際標(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)備與移動設(shè)備之間、移動設(shè)備和移動設(shè)備之間建立一個短距離的數(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)，又可以作為一種無線電空中接口；對于企業(yè)來說，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)備所帶來的安全隱患。

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

　?。?）天線單元

　　一般來說，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)備的無線傳輸要求。從系統(tǒng)跳頻上來看，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。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之間的無線通信，這一范圍內(nèi)的無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。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；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。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。

　　（3）鏈路管理單元

　　鏈路管理簡稱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別并配對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。

　　（4）軟件功能單元

　　利用藍(lán)牙技術(shù)可以讓兩個機(jī)器設(shè)備通過相互連接來實(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)在多種過程之中，比如從無線電兼容模塊到應(yīng)用協(xié)議的過程需要利用這種相互操作性，從空中接口到對象交換格式的過程也需要利用這種相互操作性。但也有一些設(shè)備對設(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)無線通信的目的，一般都離不開藍(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，與計算機(jī)一樣，藍(lán)牙設(shè)備也需要借助芯片來完成自身的工作，這種專用芯片就是藍(lán)牙芯片。藍(lán)牙設(shè)備在與其他藍(lán)牙設(shè)備連接時，會首先發(fā)送一個配對信號，這個以無線電承載的信號一旦在規(guī)定的范圍內(nèi)找到另一個藍(lán)牙設(shè)備，就會提示操作者是否進(jìn)行藍(lán)牙配對。配對時，通常會有一個配對密碼，以保證配對信息的準(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)牙傳輸信號對外界環(huán)境的抗干擾能力，減少信號的持續(xù)衰弱，這樣一來，通過藍(lán)牙傳輸?shù)男盘枌⒏涌煽?，不會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的情況。1MHz的傳輸速率可以保證藍(lán)牙通過時分方式進(jìn)行全雙工通信，如果在遠(yuǎn)距離傳輸過程中出現(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，通常都會采用頻率調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制。在語音通信方面，為提高語音的質(zhì)量，人們利用連續(xù)可變斜率編碼方式對語音信號進(jìn)行處理，這種方式的抗衰弱能力較強(qiáng)，可以確保語音音質(zhì)無損。作為一種全球通用的無限接口和無限通信方式，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、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，支持多種類型的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備連接方式，既可以完成點(diǎn)對點(diǎn)的信息傳輸，又可以完成點(diǎn)對多點(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，多個非同步的獨(dú)立的微微網(wǎng)可以組成一個分布式網(wǎng)絡(luò)。一般來說，一個微微網(wǎng)中存在多個用戶，每個微微網(wǎng)對應(yīng)一個調(diào)頻順序，分布式網(wǎng)絡(luò)可利用調(diào)頻順序來識別不同的微微網(wǎng)。由10個微微網(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，可以是一對一方式的連接，也可以是多對多方式的連接，并且這些連接的設(shè)備具有相同的級別和權(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。