蓝牙 - 通信原理：电磁波 - 无线电波 - ISM

Electromagnetic spectrum，电磁波谱，包括电磁辐射(electromagnetic radiation)所有可能的频率(frequencies), 和与其相应的波长和光子能量（E=hf）。

根据公式c=hλ，电磁波谱的频率范围从小于 1hertz到10的25次方Hz，波长(wavelengths)从数千米到原子大小。

短波长的极限被认为几乎等于普朗克长度( 约等于1.616229x10^-35)，

一个物体的电磁波谱专指的是这物体发射或吸收的电磁辐射，又称电磁波的特征频率分布。

频率范围分成了很多个独立的波段，长波长的极限被认为等于整个宇宙的大小，虽然原则上电磁波谱是无限的，而且是连续的。

无线电频谱，Radio spectrum，频率介于30Hz和300GHz之间，也叫做射频电波（Radio waves），简称射频、射电，也经常用Radio Frequency(RF)来表示射频、无线电频率。无线电波不用人工导波而在空间传播的电磁波。一般而言，无线电频谱是指9kHz-3000GHz频率范围内无线电频率的总称。无线电技术是指将声音讯号或其他信号经过转换，利用无线电波传播。

无线电频段中，还包含了ISM频段的定义。

ISM频段（Industrial Scientific Medical Band），中文意思分别是工业的(Industrial)、科学的(Scientific)和医学的(Medical)，因此顾名思义ISM频段就是各国挪出某一段频段主要开放给工业，科学和医学机构使用。应用这些频段无需许可证或费用，只需要遵守一定的发射功率（一般低于1W），并且不要对其它频段造成干扰即可。ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三个频段902-928 MHz、2400-2483.5 MHz及5725-5850 MHz，而在欧洲900MHz的频段则有部分用于GSM通信。而2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网（IEEE 802.11b/IEEE 802.11g）、蓝牙、ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频段上。

在国际电联无线电规则ITU-R第5条脚注5.138，5.150和5.280 中指定的ISM频段如下：

频率范围	中心频率	可用性
6.765–6.795 MHz	6.780 MHz
13.553–13.567 MHz	13.560 MHz
26.957–27.283 MHz	27.120 MHz
40.66–40.70 MHz	40.68 MHz
433.05–434.79 MHz	433.92 MHz	仅限ITU Region 1
902–928 MHz	915 MHz	仅限ITU Region 2
2.400–2.500 GHz	2.450 GHz
5.725–5.875 GHz	5.800 GHz
24–24.25 GHz	24.125 GHz
61–61.5 GHz	61.25 GHz
122–123 GHz	122.5 GHz
244–246 GHz	245 GHz

蓝牙的通讯都是通过频率为2.4GHz的ISM(Industrial, Scientific and Medical)波段的电磁波(radio frequencies)。

2.4G是一种无线技术，由于其频段处于2.400GHz~2.4835GHz之间，所以简称2.4G无线技术。

蓝牙是为了短距离通信而产生的无线技术，这项技术由Bluetooth Special Interest Group(SIG)负责监管。

SIG是非盈利的、非股份制公司，负责蓝牙标准的开发以及蓝牙技术和商标的授权，在1998年由5个公司创立，分别是爱立信、诺基亚、IBM、东芝和英特尔，到2012年，SIG的公司成员数超过了16000。

蓝牙提供了安全、稳定、低功耗和低成本的设备间信息交换方案。

蓝牙是个全球标准，所以具备蓝牙功能的两个设备之间都能通信，或者配对（pair）。

通信并不需要直接的光线通道，能穿越大部分的非金属物体。

第一个蓝牙版本于1999年发布。然后2000年出现了据有蓝牙功能的移动电话。

经典蓝牙的频段使用情况，有79个通道(Channels)，每个通道间隔1MHz，从2402MHz开始。

BLE的频段使用情况，分为数据通道和广播通道，有40个通道，每两个通道间隔2MHz。

参考：

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum

https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_spectrum

https://en.wikipedia.org/wiki/ISM_radio_band

Bluetooth® Low Energy Channels - Developer Help

Introduction to Bluetooth Classic | Argenox

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