藍(lán)牙技術(shù)調(diào)研報(bào)告

1、CENTRAL SOUTH UNIVERSITY課外研學(xué)調(diào)研報(bào)告題 目關(guān)于無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)的調(diào)研學(xué)生姓名指導(dǎo)教師鄧曉衡學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)完成時(shí)間20210113摘要如今的信息時(shí)代，“無(wú)線這個(gè)名詞已經(jīng)深入到生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，越來(lái)越多的產(chǎn)品都用上了無(wú)線，其中的典型就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信。目前,作為新興無(wú)線通信技術(shù)的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)與無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)正在迅速開展。而作為WPAN主導(dǎo)技術(shù)的藍(lán)牙目的是取代有線連接,能夠支持10 m范圍內(nèi)的700 kb/s 數(shù)據(jù)或語(yǔ)音傳輸。藍(lán)牙作為一種無(wú)線電的典型，在各類產(chǎn)品中應(yīng)用范圍廣泛，現(xiàn)已涉及到辦公自動(dòng)化、家庭娛樂、電子商務(wù)、工業(yè)控制、

2、智能化建筑等方面，而且應(yīng)用前景良好、開展勢(shì)頭強(qiáng)勁。藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)能夠提供比有線連接更加自由的連接方式，被稱為個(gè)人通信技術(shù)領(lǐng)域的一次革命。為了更好了解我們生活中的領(lǐng)先技術(shù)，改善我們的生活，跟上時(shí)代的腳步，此次調(diào)研至關(guān)重要。本文將從藍(lán)牙的形成背景、開展歷程及現(xiàn)狀、根本原理和特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用、存在的關(guān)鍵問題及開展趨勢(shì)等方面對(duì)無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行粗略的介紹。關(guān)鍵詞：無(wú)線通信 藍(lán)牙技術(shù) 無(wú)線個(gè)域網(wǎng) 藍(lán)牙應(yīng)用 目 錄前言1第一章 藍(lán)牙技術(shù)的形成背景、開展歷程及現(xiàn)狀1 形成背景1開展歷程1藍(lán)牙技術(shù)最初由愛立信創(chuàng)制1藍(lán)牙版本及版本1藍(lán)牙版本2藍(lán)牙版本2藍(lán)牙2.0+EDR版本2藍(lán)牙2.1+EDR版本21.2.7

3、藍(lán)牙HS版本21.2.8 藍(lán)牙版本31.3 現(xiàn)狀3第二章 根本原理和特點(diǎn)4根本原理42.1.1藍(lán)牙解決的問題4藍(lán)牙的解決方案4特點(diǎn)4第三章 關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用6關(guān)鍵技術(shù)63.1.1 IEEE 802. 11 b 標(biāo)準(zhǔn)6自適應(yīng)跳頻技術(shù)6應(yīng)用6第四章 存在的關(guān)鍵問題及開展趨勢(shì)8存在的關(guān)鍵問題8開展趨勢(shì)9第五章 結(jié)束語(yǔ)10參考文獻(xiàn)11前言近年來(lái),因特網(wǎng)(Internet)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)成為整個(gè)通信業(yè)高速開展的兩大支柱。以Internet為代表的數(shù)據(jù)通信的普及,使得整個(gè)社會(huì)已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛開展,也已經(jīng)極大地改變了人們生活和工作方式。人們?cè)谙硎苤苿?dòng) 帶來(lái)方便的同時(shí),逐漸出現(xiàn)了

4、移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的需求,推動(dòng)著Internet 技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)一步緊密地集成。另外，隨著家用電子電器的開展，無(wú)論在辦公室還是居室到處都布滿了各種各樣的電纜，而有線電纜卻有相當(dāng)多的的固有缺點(diǎn)如使用不便、連線頻出故障、各種電纜之間不通用等諸多傷腦筋的問題。藍(lán)牙技術(shù)正是在此種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。所謂藍(lán)牙技術(shù)，是一種低功率短距離的無(wú)線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的代稱，其實(shí)實(shí)質(zhì)是要建立通用的無(wú)線空中接口及其控制軟件的公開標(biāo)準(zhǔn)，、使通信和計(jì)算機(jī)進(jìn)一步結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接情況下，能在近距離范圍內(nèi)具有互用、互操作的性能。一般來(lái)說，它的鏈接范圍為10cm10m;如果增加傳輸功率的話，其鏈接

5、范圍可以擴(kuò)展到100m。藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線局域網(wǎng)的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)為根底，工作在2.4GHz ISM頻段，在世界范圍內(nèi)都可以自由使用。藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中采用了一種Plonk and play的概念，其作用是讓用戶只要在能建立連接的情況下都可以使用，而且是即時(shí)的。另外，藍(lán)牙技術(shù)在關(guān)于平安性研究方面采用了獨(dú)特的跳頻技術(shù)，每隔一段時(shí)間就從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率，這樣既能保障平安，又能減小干擾。本文主要從藍(lán)牙的形成背景、開展歷程及現(xiàn)狀、根本原理和特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用、存在的關(guān)鍵問題及開展趨勢(shì)等方面對(duì)無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行粗略的介紹，并提出一些個(gè)人的問題。第一章 藍(lán)牙技術(shù)的形成背景、開展歷程及現(xiàn)狀 形成背

6、景1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商，在聯(lián)合開展短程無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)時(shí)提出了藍(lán)牙技術(shù)，其宗旨是提供一種短距離、低本錢的無(wú)線傳輸應(yīng)用技術(shù)。這五家廠商還成立了藍(lán)牙特別興趣組，以使藍(lán)牙技術(shù)能夠成為未來(lái)的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。芯片霸主Intel公司負(fù)責(zé)半導(dǎo)體芯片和傳輸軟件的開發(fā)，愛立信負(fù)責(zé)無(wú)線射頻和移動(dòng) 軟件的開發(fā)，IBM和東芝負(fù)責(zé)筆記本電腦接口規(guī)格的開發(fā)。1999年下半年，著名的業(yè)界巨頭微軟、摩托羅拉、三康、朗訊與藍(lán)牙特別小組的五家公司共同發(fā)起成立了藍(lán)牙技術(shù)推廣組織，從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股“藍(lán)牙熱潮。全球業(yè)界即將開發(fā)一大批藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品，使藍(lán)牙技術(shù)呈現(xiàn)出極

7、其廣闊的市場(chǎng)前景，并預(yù)示著21世紀(jì)初將迎來(lái)波瀾壯闊的全球無(wú)線通信浪潮。關(guān)于藍(lán)牙這個(gè)名字的由來(lái)還有一個(gè)小故事?！??！八{(lán)牙這名稱來(lái)自10世紀(jì)的丹麥國(guó)王哈拉爾德(Harald Gormsson)的外號(hào)。出身海盜家庭的哈拉爾德統(tǒng)一了北歐四分五裂的國(guó)家，成為維京王國(guó)的國(guó)王。由于他喜歡吃藍(lán)莓，牙齒常常被染成藍(lán)色，而獲得“藍(lán)牙的綽號(hào)，當(dāng)時(shí)藍(lán)莓因?yàn)轭伾之惖木壒时徽J(rèn)為是不適合食用的東西，因此這位愛嘗新的國(guó)王也成為創(chuàng)新與勇于嘗試的象征。1998年，愛立信公司希望無(wú)線通信技術(shù)能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而取名“藍(lán)牙。 1.2開展歷程1.藍(lán)牙技術(shù)最初由愛立信創(chuàng)制1999年5月20日，索尼愛立信、IB英特爾、諾基亞及東芝等業(yè)界龍頭創(chuàng)立

8、藍(lán)牙特別興趣組，制訂藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.藍(lán)牙版本及版本早期的和版本存在很多問題，不同廠商的產(chǎn)品也互不兼容。同時(shí)，在兩個(gè)裝置“握手的過程中，藍(lán)牙硬件的位址會(huì)被傳送出去，在協(xié)定的層面上不能做到匿名，有泄漏資料的危險(xiǎn)?！八{(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.15，藍(lán)牙協(xié)議工作在無(wú)需許可的ISM頻段2.45GHz。最高速度可達(dá)723.1 kb/s。為了防止干擾可能使用2.45GHz的其它協(xié)議, 藍(lán)牙協(xié)議將該頻段劃分成79條渠道，并且最多每秒可更換渠道1600次。 1.2000年11月，SIG通過了藍(lán)牙版本，這是一個(gè)成功的操作藍(lán)牙版本，更正了先前版本中出現(xiàn)的問題。此版本中涉及的改變有以下幾個(gè)方面：在無(wú)線電方面，版

9、本升級(jí)了對(duì)無(wú)線電波的選擇范圍；在IA方面，其改變主要包括主從關(guān)系分類和關(guān)鍵字互換鏈接備用，這解決了由CVSD編碼器中混亂字符產(chǎn)生的互通性問題；在鏈接管理方面，鏈接管理局部在所有內(nèi)容中修改最多，共有25處修改，這些修改包括對(duì)其他設(shè)備附屬傳送及相互電文鑒別的阻止路徑。1.藍(lán)牙版本的發(fā)表，被SIG視為能夠讓藍(lán)牙產(chǎn)品更易于使用的具有里程碑意義的技術(shù)，其相較于版本而言，主要參加了4項(xiàng)新增功能：1自適應(yīng)跳頻；2參加延伸同步連接導(dǎo)向信道技術(shù)；3FasterConnection，參加1.藍(lán)牙2.0+EDR版本該版本是藍(lán)牙1.2版本的改進(jìn)版，主要有五大改進(jìn)：3倍于藍(lán)牙版本的數(shù)據(jù)傳輸速率；通過減少工作負(fù)載循環(huán)到達(dá)

10、較低電力消耗；增加帶寬簡(jiǎn)化了多連接模式；向后兼容早期藍(lán)牙設(shè)備；降低了比特誤差率BE.1.藍(lán)牙2.1+EDR版本該版本是針對(duì)藍(lán)牙2.0版本提出的改進(jìn)版的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主要修改包括個(gè)方面：改善裝置配對(duì)流程；具有更佳的省電效果1. 藍(lán)牙HS版本2021年4月藍(lán)版本標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，其名稱為HS。使用了AMPgenericalternatemAC/PHY技術(shù)，其速度可以比得上Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)透過與通訊協(xié)議的整合，安裝有藍(lán)牙模塊的終端不僅可以被用在手持裝置間傳輸一些小檔案，而且連接DV、HDTV、PC多媒體隨身播放器、UPMC打印機(jī)等不同的組合，都是HS有可能被應(yīng)用的范圍。1. 2021年4月20日，S

11、IG表示，藍(lán)牙4.0技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)根本成型，藍(lán)牙4.0包括三個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，即傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、高速藍(lán)牙和新的藍(lán)牙低功耗技術(shù)。藍(lán)牙 4.0的改進(jìn)之處主要表達(dá)在三個(gè)方面，電池續(xù)航時(shí)間、節(jié)能和設(shè)備種類上。1.3 現(xiàn)狀目前，藍(lán)牙技術(shù)已獲得了全球認(rèn)可，世界各地的藍(lán)牙設(shè)備都可以與其鄰近的藍(lán)牙設(shè)備連接。藍(lán)牙電子設(shè)備可以通過短距離的即時(shí)網(wǎng)絡(luò)稱為微微網(wǎng)進(jìn)行無(wú)線連接和通信。每個(gè)設(shè)備最多可以在微微網(wǎng)中同時(shí)與七個(gè)其它設(shè)備進(jìn)行通信。每個(gè)設(shè)備還可以同時(shí)屬于多個(gè)微微網(wǎng)。當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入然后離開無(wú)線電鄰近區(qū)域時(shí)，微微網(wǎng)可在此期間自動(dòng)動(dòng)態(tài)建立。現(xiàn)在，藍(lán)牙有超過億的無(wú)線用戶，其中包括億多使用無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)訪問效勞的用戶。第三代移動(dòng)通信技術(shù)將為藍(lán)

12、牙互聯(lián)提供更大的市場(chǎng)，藍(lán)牙互聯(lián)技術(shù)允許 、便攜設(shè)備、筆記本電腦和第三方的接入設(shè)備互相連接在一起。表1藍(lán)牙技術(shù)的根本指標(biāo)情況主要技術(shù)指標(biāo)根本情況核心規(guī)格版本版本2.0 +增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(EDR)，2004年11月正式采用。版本HS，2021年4月正式發(fā)布。ISO協(xié)議層Bluetooth無(wú)線規(guī)格為產(chǎn)品開發(fā)商提供了鏈路層和應(yīng)用層定義，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音應(yīng)用。頻譜運(yùn)行于至波段，使用擴(kuò)頻跳頻全雙工信號(hào)，額定速率為1600跳/秒。2.4GHz ISM波段在大多數(shù)國(guó)家都可用，且不需申請(qǐng)?jiān)S可證。傳輸范圍1類無(wú)線電主要用于工業(yè)應(yīng)用案例擁有100米或300英尺的作用范圍2類無(wú)線電通常用于移動(dòng)設(shè)備擁有10米或30英尺的

13、作用范圍3類無(wú)線電最大范圍可達(dá)1米或3英尺功率最常用的2類無(wú)線電使用的功率。數(shù)據(jù)率版本2.0 + EDR支持3 Mbps；版本HS可支持24 Mbps第二章 根本原理和特點(diǎn)2.1根本原理2.藍(lán)牙解決的問題如果任意兩個(gè)設(shè)備需要相互“對(duì)話，那么在開始“對(duì)話之前，它們需要在很多方面達(dá)成“協(xié)議。首先是物理層：它們是通過線纜，還是通過某種形式的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行“對(duì)話？如果使用線纜，那么需要多少條，1條、2條、8條，還是25條？確定好物理特性后，還會(huì)出現(xiàn)以下問題：1一次要發(fā)送多少數(shù)據(jù)？例如，串行端口一次可發(fā)送1比特的數(shù)據(jù)，而并行端口一次可發(fā)送假設(shè)干比特的數(shù)據(jù)。 2它們將如何進(jìn)行“對(duì)話？參與電子“討論的各方需要

14、知道比特?cái)?shù)據(jù)的含義，以及接收到的信息與發(fā)送的信息是否相同。這意味著需要開發(fā)一組命令和響應(yīng)，稱為“協(xié)議。 2.藍(lán)牙的解決方案藍(lán)牙主要應(yīng)用于以下兩個(gè)層上：它促成物理層達(dá)成協(xié)議，藍(lán)牙屬于無(wú)線電頻率標(biāo)準(zhǔn)。它不需要用戶干預(yù)，且始終保持極低的傳輸功率 。它促成協(xié)議層達(dá)成協(xié)議，產(chǎn)品必須就何時(shí)發(fā)送比特、一次發(fā)送多少比特，以及如何讓對(duì)話各方確信接收信息與發(fā)送信息相同達(dá)成協(xié)議。2.2特點(diǎn)1適用設(shè)備多藍(lán)牙技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是使眾多電信和計(jì)算機(jī)設(shè)備無(wú)須電纜就能聯(lián)網(wǎng)。例如，如果把藍(lán)牙技術(shù)引入到移動(dòng) 和膝上型電腦中，就可以去掉連接電纜而通過無(wú)線使其建立通信。打印機(jī)、PDA、桌上型電腦、 機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其他的數(shù)字

15、設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一局部。2工作頻段全球通用藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線局域網(wǎng)的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)為根底，工作在2.4GHz ISM頻段，該頻段用戶不必經(jīng)過允許，在世界范圍內(nèi)都可以自由使用，這就消除了國(guó)界的障礙。3使用方便藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中采用了一種Plonk and play的概念，它有點(diǎn)類似即插即用。這樣，用戶不必再需要學(xué)習(xí)如何安裝和設(shè)置，但凡潛入藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備一旦搜尋到另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，馬上就可以建立聯(lián)系，利用相關(guān)的控制軟件，無(wú)需用戶干預(yù)即可傳輸數(shù)據(jù)。4平安加密、抗干擾能力強(qiáng)為了防止干擾，藍(lán)牙技術(shù)特別設(shè)計(jì)了快速確認(rèn)和跳頻方案，每隔一段時(shí)間就從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率，不斷搜尋干擾比擬小的信道。

16、5多路多方向鏈接藍(lán)牙無(wú)線收發(fā)器的鏈接距離可達(dá)10m，不限制在直線范圍內(nèi)，甚至設(shè)備不在同一間房?jī)?nèi)也可以相互連接，并且可以連接多個(gè)設(shè)備，最多可 達(dá)7個(gè)，這就可以把用戶身邊的設(shè)備都連接起來(lái)，形成一個(gè)個(gè)人領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)。第三章 關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用3.1關(guān)鍵技術(shù)3.1.1 IEEE 802. 11 b 標(biāo)準(zhǔn)它工作在2.4 GHz ，直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11 Mb/s ， 無(wú)須直線傳播.支持的范圍在室外為300 m ，在辦公環(huán)境中最長(zhǎng)為100 m. 使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，來(lái)提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。自適應(yīng)跳頻技術(shù)自適應(yīng)跳頻技術(shù)是建立在自動(dòng)信道質(zhì)量分析根底上的一種頻率自適

17、應(yīng)和功率自適應(yīng)控制相結(jié)合的技術(shù)。他能使跳頻通信過程自動(dòng)避開被干擾的跳頻頻點(diǎn)，并以最小的發(fā)射功率、最低的被截獲概率，到達(dá)在無(wú)干擾的跳頻信道上長(zhǎng)時(shí)間保持優(yōu)質(zhì)通信的目的。所謂頻率自適應(yīng)控制是在跳頻通信過程中，拒絕使用那些曾經(jīng)用過但是傳輸不成功的跳頻頻率集中的頻點(diǎn)，即實(shí)時(shí)去除跳頻頻率集中被干擾的頻點(diǎn)，使跳頻通信在無(wú)干擾的可使用的頻點(diǎn)上進(jìn)行，從而大大提高跳頻通信中接收信號(hào)的質(zhì)量。糾錯(cuò)技術(shù)在藍(lán)牙技術(shù)中使用了三種糾錯(cuò)方案：1/3比例前向糾錯(cuò)碼1/3FEC、2/3比例前向糾錯(cuò)碼2/3FEC和用于數(shù)據(jù)的自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ方式。1/3比例前向糾錯(cuò)碼是一種較簡(jiǎn)單的糾錯(cuò)碼方式，屬于重復(fù)碼，實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)每位信息重復(fù)三次。2

18、/3比例前向糾錯(cuò)碼是一種15，10精簡(jiǎn)的漢明碼表示方法，用于局部分組。使用ARQ方式，在一個(gè)時(shí)隙中傳送的數(shù)據(jù)必須在下一個(gè)時(shí)隙得到確認(rèn)或超時(shí)信息。只有數(shù)據(jù)在接收端通過了報(bào)頭錯(cuò)誤檢測(cè)和循環(huán)冗余檢測(cè)，被認(rèn)為無(wú)錯(cuò)后，才向發(fā)送端反回確認(rèn)信息；否那么，返回一個(gè)錯(cuò)誤信息。 微微網(wǎng)藍(lán)牙支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，其最根本的網(wǎng)絡(luò)組成是微微網(wǎng)。微微網(wǎng)是通過藍(lán)牙技術(shù)連接起來(lái)的一種微型網(wǎng)絡(luò)，由一個(gè)主設(shè)備Master和假設(shè)干個(gè)從設(shè)備Slave組成，且從設(shè)備最多為7臺(tái)。主設(shè)備負(fù)責(zé)通信協(xié)議的動(dòng)作，而從設(shè)備那么受控于主設(shè)備。一個(gè)微微網(wǎng)可以是2臺(tái)相連的設(shè)備，也可以是8臺(tái)連在一起的設(shè)備，所有設(shè)備單元均采用同一跳頻序列。主從設(shè)備的

19、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示藍(lán)牙給每個(gè)微微網(wǎng)都提供了特定的跳轉(zhuǎn)模式，因此，它允許大量的微微網(wǎng)同時(shí)存在。同一區(qū)域內(nèi)，多個(gè)微微網(wǎng)互聯(lián)形成了分散網(wǎng)。不同的微微網(wǎng)信道有不同的主單元，因而存在不同的跳轉(zhuǎn)模式。 平安性藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線傳輸特性使它非常容易受到攻擊，因此，平安機(jī)制在藍(lán)牙技術(shù)中顯得尤為重要。雖然藍(lán)牙系統(tǒng)所采用的跳頻技術(shù)已經(jīng)提供了一定的平安保障，但藍(lán)牙技術(shù)仍然需要在應(yīng)用層和鏈路層上提供平安措施。該措施將用于對(duì)等環(huán)境，即藍(lán)牙系統(tǒng)每個(gè)單元中設(shè)備的匹配和加密規(guī)那么都將以同樣的方法實(shí)現(xiàn)。在鏈路層，藍(lán)牙的使用四個(gè)參數(shù)來(lái)保證系統(tǒng)的平安性：每個(gè)用戶唯一的48位地址、用戶的128位驗(yàn)證密鑰、用戶的8128位加密密鑰、設(shè)備產(chǎn)

20、生的一個(gè)128位隨機(jī)數(shù)RAND。藍(lán)牙的低層平安是通過基帶和鏈路管理中的鑒權(quán)、匹配和加密完成的。鑒權(quán)基于“競(jìng)爭(zhēng)-應(yīng)答算法，是藍(lán)牙系統(tǒng)中的關(guān)鍵局部，它允許用戶為個(gè)人的藍(lán)牙設(shè)備建立一個(gè)信任域。校驗(yàn)器發(fā)送一個(gè)LMP-au-rand PDU分組給請(qǐng)求者，該P(yáng)DU協(xié)議數(shù)據(jù)單元分組含有一個(gè)隨機(jī)數(shù)。請(qǐng)求者根據(jù)獲取的分組計(jì)算出應(yīng)答值，然后將應(yīng)發(fā)回給校驗(yàn)器，驗(yàn)證應(yīng)答值是否正確。當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備無(wú)共用鏈接字時(shí)，那么基于個(gè)人識(shí)別碼PIN和隨機(jī)數(shù)創(chuàng)立初始化字Kinit，這一過程為匹配。Kinit字在校驗(yàn)器向請(qǐng)求者發(fā)出LMP-in-rand時(shí)創(chuàng)立，然后進(jìn)行鑒權(quán)，共計(jì)算過程基于Kinit字，而不是鏈接字。通過鑒權(quán)后，鏈接字即被創(chuàng)

21、立。加密被用來(lái)保護(hù)連接中的個(gè)人信息，密鑰由程序的高層來(lái)管理。網(wǎng)絡(luò)傳送協(xié)議和應(yīng)用程序，可以為用戶提供一個(gè)較強(qiáng)的平安機(jī)制，需要注意的是，加密字節(jié)全不同于鑒權(quán)字。鑒權(quán)字具有靜態(tài)性，而一旦建立加密字，就由運(yùn)行在藍(lán)牙設(shè)備上的具體應(yīng)用，來(lái)決定什么時(shí)候和是否需要修改加密字。3.2應(yīng)用1居家現(xiàn)代家庭與以往的家庭有許多不同之處。在現(xiàn)代技術(shù)的幫助下，越來(lái)越多的人開始了居家辦公，生活更加隨意而高效。通過使用藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品，人們可以免除居家辦公電纜纏繞的苦惱。鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、耳機(jī)和揚(yáng)聲器等均可以在 PC 環(huán)境中無(wú)線使用，這不但增加了辦公區(qū)域的美感，還為室內(nèi)裝飾提供了更多創(chuàng)意和自由。2工作過去的辦公室因

22、各種電線糾纏不清而非常混亂，現(xiàn)在，通過無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)，辦公室里再也看不到凌亂的電線，整個(gè)辦公室也像一臺(tái)機(jī)器一樣有條不紊地高效運(yùn)作。PDA 可與計(jì)算機(jī)同步以共享日歷和聯(lián)系人列表，外圍設(shè)備可直接與計(jì)算機(jī)通信，員工可通過藍(lán)牙耳機(jī)在整個(gè)辦公室內(nèi)行走時(shí)接聽 ，所有這些都無(wú)需電線連接。啟用藍(lán)牙的設(shè)備還能夠創(chuàng)立自己的即時(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓用戶能夠共享演示稿或其它文件，不受兼容性或電子郵件訪問的限制。Bluetooth 設(shè)備能方便地召開小組會(huì)議，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與其它辦公室進(jìn)行對(duì)話，并將干擦白板上的構(gòu)思傳送到計(jì)算機(jī)。3生活目前藍(lán)牙技術(shù)在日常生活中應(yīng)用最廣的就是在支持藍(lán)牙的 通話設(shè)備上，如 藍(lán)牙耳機(jī)，車載免提藍(lán)牙，使駕駛更平安

23、；使用藍(lán)牙耳機(jī)，還有一個(gè)我們絕對(duì)不能無(wú)視的好處：健康！4娛樂玩游戲、聽音樂、結(jié)交新朋、與朋友共享照片，越來(lái)越多的消費(fèi)者希望能夠方便即時(shí)地享受各種娛樂活動(dòng)，而又不想再忍受電線的束縛。藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)是唯一一種能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)線娛樂的技術(shù)。內(nèi)置了藍(lán)牙技術(shù)的游戲設(shè)備，讓您能夠在任何地方與朋友展開游戲競(jìng)技-在地下通道、在飛機(jī)場(chǎng)或在起居室中。由于不需任何電線，玩家能夠輕松地發(fā)現(xiàn)對(duì)方，甚至可以匿名查找然后開始令人愉快的游戲。第四章 存在的關(guān)鍵問題及開展趨勢(shì)4.1存在的關(guān)鍵問題盡管藍(lán)牙技術(shù)現(xiàn)在的應(yīng)用還算廣泛，但其仍處于快速開展階段，面臨著許多亟待解決的問題，有以下：1平安性問題藍(lán)牙設(shè)備在通信時(shí)，都需進(jìn)行鑒權(quán)和加密

24、，雖然標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格定義了平安機(jī)構(gòu)，但仍有缺乏。如當(dāng)設(shè)備A與設(shè)備B和設(shè)備C同時(shí)通信，如果這兩條通信鏈路均采用A的BD ADDR作為鏈路地址，這是B有了A的單元地址，在與A通信時(shí)可以冒充C，在與C通信時(shí)可以冒充A，這樣就給平安帶來(lái)了問題。2能源消耗攻擊現(xiàn)在的藍(lán)牙技術(shù)大多數(shù)采用電池供電，為了節(jié)約能源，均采用了節(jié)能機(jī)制，在不通信時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)?！澳茉聪墓裟康木褪瞧茐墓?jié)能機(jī)制，如不斷的發(fā)送連接請(qǐng)求使設(shè)備無(wú)法進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，到達(dá)消耗能源的目的。目前，對(duì)這種攻擊還沒有有效的方法制止。3 .Wi-Fi與藍(lán)牙的干擾問題藍(lán)牙與Wi-Fi共處于2.4GHz的ISM頻段，如果二者在重疊頻段同時(shí)通信將會(huì)產(chǎn)生干擾。為了減

25、少干擾，現(xiàn)在有以下四個(gè)方案：1改變頻帶分配規(guī)那么和標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。2禁止在一種環(huán)境下使用另一種技術(shù)。3技術(shù)層次解決方案。4頻帶解決方案。4基于大規(guī)模散射網(wǎng)的PAN現(xiàn)在的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)大多強(qiáng)調(diào)單個(gè)微微網(wǎng)的應(yīng)用，而對(duì)多個(gè)微微網(wǎng)組成的散射網(wǎng)缺乏討論。在大規(guī)模散射網(wǎng)的PAN中，要考慮的平安復(fù)雜性大大增加，其中存在許多的技術(shù)挑戰(zhàn)。5藍(lán)牙互操作性問題藍(lán)牙未蓬勃開展，互操作性不理想是原因之一。由于藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)生不久。1.1版本雖有所改進(jìn)，但許多不確定性問題仍然存在，廠商根據(jù)本身的要求開發(fā)設(shè)備，造成互操作性問題。SDP和HCI的很好實(shí)現(xiàn)，是解決胡操作性問題的關(guān)鍵之一。6測(cè)試問題藍(lán)牙的測(cè)試仍然是藍(lán)牙技術(shù)的難點(diǎn)之一，測(cè)試還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙認(rèn)證測(cè)試概念對(duì)于測(cè)試設(shè)備制造商來(lái)說是開放的，不同