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蓝牙GPS

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  目录
  1 概述
  2 蓝牙术语
  3 定位系统
  4 好处
  ? 延长使用时间:
  ? 一机多用:
  ? GPS与主机分离:
  5 技术特点
  6 应用
  7 网络技术
  8 优势:
  9 缺点:
  10 模块
  概述
  蓝牙GPS接收机是2005年的明星,通过无线连接笔记本电脑、PDA甚至智能手机都非常方便,又可以实现灵活摆放的特点,因此受到了用户普遍欢迎。由于蓝牙标准本身就有模拟串口的功能,所以在电子地图兼容性方面也比较好,不过有时也有不兼容问题。
  蓝牙GPS的缺点是需要配备电池并经常充电,而且很多用户不熟悉蓝牙设备的软件设置方法。加之价格略高(800元上下),应用还不够普遍。不过,随着越来越多的笔记本电脑集成蓝牙功能,蓝牙GPS有望成为市场上的主流产品。
  蓝牙术语
  在Android手机平台中,只到Android 2.0才引入蓝牙接口。在开发时,需要真机测试,如果需要数据传输,还需要两台机器,另外蓝牙需要硬件支持,但一般的智能手机上都会有这方面的支持,特别是Android系统的手机。
  正式开发Android 蓝牙时,需要在Android项目中的AndroidManifest.xml中添加对应权限:
  
  
  定位系统
  这是全球第一款无线GPS系统,自带内置天线和可充电锂电池,重量只有60克(包括电池),尺寸只有普通名片大小(9×5×1.7厘米),充电后可连续工作6-8小时。它通过蓝牙虚拟串口与带蓝牙的主机连接,使现有的GPS软件不需修改便可直接使用(现有设备只需三百多元即可扩充USB或CF卡蓝牙接口)。由于本设备不需在主机上安装任何驱动程序,使得其可用于多种操作系统:Windows CE(Pocket PC,SmartPhone ),Android,iOS,PALM,BlackBerry,JAVA,Windows 98/2000/XP,Linux等所有带蓝牙设备的主机。
  常见的品牌有:麦哲伦,Holux,Rikaline,Nokia等等
  好处
  延长使用时间:
  一般GPS在与掌上电脑连接时,系统只能有三小时的工作时间,这就使得GPS系统离开汽车就无法工作,而蓝牙GPS自带可充电电池,工作时间可达6至8小时,满足了绝大部分户外工作者的需要.
  一机多用:
  蓝牙GPS可接多种主机平台无需驱动程序,即可以在iPAQ等CE系统中使用,也可以在SONY 等PALM系统中使用,更可以在笔记本电脑中使用, 使你在更换电脑时无需更换GPS系统.
  GPS与主机分离:
  大家知道GPS系统必须在能够看见天空的地方才能工作,要不然就得使用附加天线,一般GPS用户如果在大型车辆上或室内想要使用GPS 系统很不方便,而蓝牙GPS系统没有这些问题.
  技术特点
  蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性标准,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。如果把蓝牙技术引入到移动电话和便携型电脑中,就可以去掉移动电话与便携型电脑之间令人讨厌的连接电缆而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆及所有其它的数字设备都可以成为“蓝牙”技术系统的一部分。除此之外,蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。
  蓝牙技术在全球通用的2·4GHz ISM(工业、科学、医学)频段,蓝牙的数据速率为1Mb/s。从理论上来讲,以2·45GHz ISM波段运行的技术能够使相距30m以内的设备互相连接,传输速率可达到2M/s,但实际上很难达到。应用了蓝牙技术plonk and play’的概念,有点类似“即插即用”的概念,任意蓝牙技术设备一旦搜寻到另一个蓝牙技术设备,马上就可以建立联系,而无须用户进行任何设置,可以解释成“即连即用”。这在无线电环境非常嘈杂的环境下,它的优势就更加明显了。
  蓝牙技术的另一大优势是它应用了全球统一的频率设定,这就消除了“ 国界”的障碍,而在蜂窝式移动电话领域,这个障碍已经困扰用户多年。
  另外,ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等,都可能是干扰。为此,蓝牙技术特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道跳到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通信的,而其它的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术使这个窄带或成倍地扩展成宽频带,使干扰可能的影响变成很小。与其它工作在相同频段的系统相比,蓝牙跳频更快,数据包更短,这使蓝牙技术比其它系统都更稳定。
  应用
  主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如:
  船舶远洋导航和进港引水
  飞机航路引导和进场降落
  汽车自主导航
  地面车辆跟踪和城市智能交通管理
  紧急救生
  个人旅游及野外探险
  个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体)
  电力,邮电,通讯等网络的时间同步
  各种等级的大地测量,控制测量
  道路和各种线路放样
  水下地形测量
  地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测
  GIS应用
  工程机械(轮胎吊,推土机等)控制
  精细农业
  网络技术
  蓝牙GPS技术支持点对点和点对多点连接。几个piconet可以被连接在一起,靠跳频顺序识别每个piconet。同一piconet所有用户都与这个跳频顺序同步。其拓扑结构可以被描述为"多piconet"结构。
  在一个"多piconet"结构中,在带有10个全负载的独立的piconet的情况下,全双工数据速率超过6Mb/s。
  话音
  话音信道采用连续可变斜率增量调制(CVSD)话音编码方案,并且从不重发话音数据包。CVSD编码擅长处理丢失和被损坏的语音采样,即使比特错误率达到4%,CVSD编码的语音还是可听的。
  无线
  蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循FCC(美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上,可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402,终止频率为2.480,间隔为1MHz的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为10厘米--10米,但是通过增大发送电平可以将距离延长至100米。
  基带
  基带部分描述了硬件--基带链路控制器的数字信号处理规范。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。
  建立网络连接
  在piconet内的连接被建立之前,所有的设备都处于standby(待令)状态。在这种模式下,未连接单元每隔1.28秒周期性地"监听"信息。每当一个设备被激活,它就监听规划给该单元的32个跳频频点。跳频频点的数目因地理区域的不同而异,32这个数字只适用于除日本、法国和西班牙之外的大多数国家。作为master的设备首先初始化连接程序,如果地址已知,则通过寻呼(page)消息建立连接,如果地址未知,则通过一个后接page消息的inquiry(查询)消息建立连接。在最初的寻呼状态,master单元将在分配给被寻呼单元的16个跳频频点上发送一串16个相同的page消息。如果没有应答,master则按照激活次序在剩余16个频点上继续寻呼。Slave收到从master发来的消息的最大延迟时间为激活周期的2倍(2.56秒),平均延迟时间是激活周期的一半(0.6秒)。Inquiry消息主要用来寻找蓝牙设备,如共享打印机、传真机和其它一些地址未知的类似设备。Inquiry消息和page消息很相象,但是inquiry消息需要一个额外的数据串周期来收集所有的响应。
  如果piconet中已经处于连接的设备在较长一段时间内没有数据传输,蓝牙还支持节能工作模式。master可以把slave置为hold(保持)模式,在这种模式下,只有一个内部计数器在工作。slave也可以主动要求被置为hold模式。一旦处于hold模式的单元被激活,则数据传递也立即重新开始。Hold模式一般被用于连接好几个piconet的情况下或者耗能低的设备,如温度传感器。除hold模式外,蓝牙还支持另外两种节能工作模式:sniff(呼吸)模式和park(暂停)模式。在sniff模式下,slave降低了从piconet"收听"消息的速率,"呼吸"间隔可以依应用要求做适当调整。在park模式下,设备依然与piconet同步但没有数据传送。工作在park模式下的设备放弃了MAC地址,偶尔收听master的消息并恢复同步、检查广播消息。如果我们把这几种工作模式按照节能效率以升序排一下队,那么依次是:呼吸模式、保持模式和暂停模式。
  优势:
  1、蓝牙GPS接收器机型小巧,而且目前新出的产品外观设计上更漂亮,某些机型蓝牙GPS接收器还有防水
  的功能。
  2、蓝牙GPS接收器可以随意放置在车内信号更强的地方,而CF卡GPS接收器插在PDA上则不可以随意放置。
  3、蓝牙GPS接收器大部分是在车上与PDA或笔记本或智能手机联接的,但假如偶尔你需要手持使用,也是
  比较方便的,你可以将蓝牙GPS接收器放置在口袋或包里,而不必担心磕碰。
  4、与手持或车载GPS接收器相比,蓝牙GPS接收器接收器价格便宜,地图资源更广泛,可以使用目前市场
  上大多数地图软件,兼容性高。
  5、目前市场上具有蓝牙接口的笔记本和PDA和智能手机很多,所以现在除了手持机之外,蓝牙GPS接收器
  是目前采用最多的GPS解决方案。
  缺点:
  1、蓝牙GPS接收器因为使用蓝牙接口与主机联接,笔记本或PDA或智能手机打开蓝牙耗电量会加大,这样
  实际使用时间会缩短。解决办法是为PDA或笔记本或智能手机配置点烟器车充或车载逆变器(变压器)。
  2、既然是蓝牙GPS接收器,自然离不开蓝牙的连接,虽然各家采用的蓝牙芯片也是相似,但出来的成品却
  要接受兼容性稳定性的考验。旧款的蓝牙GPS接收器和PDA匹配时可能会存在兼容性的问题,不过新的机型
  这方面都改善不少。
  车载GPS系统现在非常流行,它让许多车友付出不多的金钱就可以享受到全球卫星定位系统带来的便利。
  模块
  确定GPS方案,要从以下几个方面入手考虑。
  1、GPS芯片
  导航的准确性,最关键的是接受卫星信号的精度和算法。而卫星接收性能,主要由GPS的芯片决定。GPS的芯片相当于电脑的CPU。现在主流的是 Sirf(瑟浮)三代芯片。具有20个卫星通道(sirf二代有12个通道)。其他的还有sony的芯片和瑞士的RFMD芯片。这些芯片在实际使用中的效果,和sirf的有明显的差距。
  2、GPS电源
  人们在使用GPS的时候,一般都是在车上或者户外,而且有的时候,导航时间会比较长(比如长途旅行)。因此,在选择GPS的时候,要注意GPS的电源或者电池的能力。
  对于车载,一般的蓝牙GPS和一体机都有车载充电器。
  在徒步旅行时,各个产品的电池设计思路不同:有的采用和诺基亚电池通用的电池,让诺基亚手机用户有很多电池备用。有的采用大容量电池。有的干脆配备可以外接的干电池盒。
  这些都可以解决电源问题,关键看哪一种更适合自己。
  3、GPS天线
  GPS天线可以增强接受能力,同时扩展接受范围。比如屋子里面收不到信号,通过天线,可以引导屋外。
  sirf三代芯片的GPS,在绝大部分使用情况下,都不用GPS天线。在贴金属膜的车内,一般也不需要。但是在特殊的情况下,比如天气情况不好、高层建筑物遮挡等情况下,可以购买天线最为备用。信号好的时候,安装天线也可以提高信号强度。
  4、GPS产品特点
  可以说,每一款GPS产品,在设计的时候,都会有它的侧重点。一个产品不可能十全十美。比如有的机器侧重性价比,有的侧重小巧时尚美观,有的侧重功能多样性,有的使用大容量电池。
  因此,在选择的时候,也要根据自己的实际需要、喜欢类型和准备投入的多少来选择。


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