1 什么是蓝牙技术
所谓蓝牙技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用"蓝牙技术"能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备,并且能够成功地简化以上这些设备与因特网之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。通俗地讲控制工程网版权所有,蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网。其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。
2 蓝牙技术的特点
2.1 蓝牙协议体系结构
整个蓝牙协议体系结构可分为底层硬件模块、中间协议层和高端应用层三大部分。链路管理层(LMP)、基带层(BBP)和蓝牙无线电信道构成蓝牙的底层模块。BBP层负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输。LMP层负责连接的建立和拆除以及链路的安全和控制控制工程网版权所有,它们为上层软件模块提供了不同的访问人
2.2 蓝牙低层模块
蓝牙的低层模块是蓝牙技术的核心,是任何蓝牙设备都必须包括的部分。
蓝牙工作在2.4GHZ的ISM频段。采用了蓝牙结束的设备讲能够提供高达720kbit/s 的数据交换速率。
蓝牙支持电路交换和分组交换两种技术www.cechina.cn,分别定义了两种链路类型,即面向连接的同步链路(SCO)和面向无连接的异步链路(ACL)。
为了在很低的功率状态下也能使蓝牙设备处于连接状态CONTROL ENGINEERING China版权所有,蓝牙规定了三种节能状态,即停等(Park)状态、保持(Hold)状态和呼吸(Sniff)状态。这几种工作模式按照节能效率以升序排依次是:Sniff模式、Hold模式、Park模式。
蓝牙采用三种纠错方案:1/3前向纠错(FEC)、2/3前向纠错和自动重发(ARQ)。前向纠错的目的是减少重发的可能性,但同时也增加了额外开销。然而在一个合理的无错误率环境中,多余的投标会减少输出,故分组定义的本身也保持灵活的方式,因此,在软件中可定义是否采用FEC。一般而言,在信道的噪声干扰比较大时蓝牙系统会使用前向纠错方案,以保证通信质量:对于SCO链路,使用1/3前向纠错;对于ACL链路,使用2/3前向纠错。在无编号的自动请求重发方案中,一个时隙传送的数据必须在下一个时隙得到收到的确认。只有数据在收端通过了报头错误检测和循环冗余校验(CRC)后认为无错时,才向发端发回确认消息,否则返回一个错误消息。
蓝牙系统的移动性和开放性使得安全问题变得及其重要。虽然蓝牙系统所采用的调频技术就已经提供了一定的安全保障,但是蓝牙系统仍然需要链路层和应用层的安全管理。在链路层中,蓝牙系统提供了认证、加密和密钥管理等功能。每个用户都有一个个人标识码(PIN),它会被译成128bit的链路密钥(Link Key)来进行单双向认证。一旦认证完毕,链路就会以不同长度的密码(Encryphon Key)来加密(此密码以shit为单位增减,最大的长度为128bit)链路层安全机制提供了大量的认证方案和一个灵活的加密方案(即允许协商密码的长度)。当来自不同国家的设备互相通信时,这种机制是极其重要的,因为某些国家会指定最大密码长度。蓝牙系统会选取微微网中各个设备的最小的最大允许密码长度。例如,美国允许128bit的密码长度,而西班牙仅允许48bit,这样当两国的设备互通时,将选择48bit来加密。蓝牙系统也支持高层协议栈的不同应用体内的特殊的安全机制。例如两台计算机在进行商业卡信息交流时,一台计算机就只能访问另一台计算机的该项业务,而无权访问其他业务。蓝牙安全机制依赖PIN在设备间建立信任关系,一旦这种关系建立起来了CONTROL ENGINEERING China版权所有,这些PIN就可以存储在设备中以便将来更快捷地连接。
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