蓝牙技术的分析与应用

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1、蓝牙技术的分析与应用摘要：蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。能在包括移动电话、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。关键词：蓝牙全双工Abstract:Bluetoothisashort-rang

2、ecommunicationsequipmenttosupportradiotechnology.Canincludemobilephones,wirelessheadsets,laptopcomputers,relatedperipheralsandmanyotherwirelessinformationexchangebetweendevices.Useof"Bluetooth"technology,caneffectivelysimplifythemobilecommunicationterminalequipmentcommun

3、icationbetween,andcansuccessfullysimplifythecommunicationbetweendevicesandtheInternet,whichbecomemorerapidandefficientdatatransmissionforwirelesscommunicationstowidentheroad.Bluetoothusesadistributednetworkarchitectureandthefastfrequencyhoppingandshortpackettechnologytos

4、upportpointtopointandmultipointcommunication,workinginthe2.4GHzbandworldwide.Thedatarateof1Mbps.Usingtimedivisionduplextransmissionschemetoachievefull-duplextransmission.Keyword:Bluetoothfull-duplex1引言蓝牙也是一种短距离无线通信技术，自蓝牙规范发布以来，它在越来越多的领域得到了应用。比如工业自动控制、家庭自动化、电信级的音频传输、PDA、手

5、机和PC机外设等。2蓝牙技术分析2.1蓝牙协议体系结构蓝牙被定义为一个分层的协议体系结构，如图1所示，它又核心协议。电缆替代协议和电话控制协议以及接纳协议组成。图1蓝牙协议栈的参考模型2.2安全性蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的，所有的蓝牙设备均支持鉴权过程，而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询－响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性，可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元(BB_PDU）传输而改变。加密

6、密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着，在使用链路加密之前，两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。从以上分析可以看出，蓝牙在一定程度上能够保证安全性，也有利于控制系统成本。2.3可靠性蓝牙的工作在2.402～2.480GHz频段，它采用了跳频扩频FHSS,在79个信道上每秒钟1600次跳频，查寻状态时，跳变速率为每秒3200跳，有效地降低了干扰。在差错控制方面，基带控制器采用三种检纠错方式：1/3前向纠错编码(FEC）、2/3前向纠错编码和ARQ。分组报头含有重要的连接信息和纠错信息，始终采用1/3FEC方式保护

7、性传输。2.4功耗蓝牙主要采用两种方式来控制功率：自适应发射功率和调整基带链接模式。在自适应发射功率控制方式中，当从属设备检测到接收信号强度指示值(RSSI，ReceiveSignalStrengthIndicator)小于最低阈值时，从属设备可以请求主控设备增大的发射功率，反之，当RSSI大于某个规定的阈值时，从属设备也可以请求主控设备降低发射功率。蓝牙基带有四种链接模式：活跃(Active)、呼吸（Sniff）、保持(Hold)和休眠(Park)。通过调节基带链接模式，也可以实现节约功率的目的。活跃、呼吸、保持、休眠这四个状态消耗的

8、平均功率依次减小，但设备响应时间也依次增加。2.5主要技术及性能参数如表1所示，蓝牙主要技术及性能参数列表，。表1蓝牙主要技术及性能参数3蓝牙技术应用蓝牙技术具有免费传播（接收和发送都是免费的）、不受运营商