蓝牙技术范文10篇

蓝牙技术范文篇1

关键词：蓝牙系统组成信息安全机制组网方案

1蓝牙技术概况

1.1蓝牙的起源

蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王HaraldBlatand，因为他十分喜欢吃蓝梅，所以牙齿每天都带着蓝色。蓝牙将当时的瑞典、芬兰与丹麦都统一了起来。1999年12月1日，蓝牙特殊利益集团——BluetoothSIG了蓝牙技术最新标准1.0B版。发展至今，加盟的公司已超过2000多家。一项公开的全球统一的技术规范能得到工业界如此广泛的关注和支持是前所未有的。当然，这主要得益于蓝牙技术本身所具有的广阔应用前景和诱人的商机。

1.2蓝牙技术的特点

蓝牙技术使用高速跳频和时分多址等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备呈网状链接起来。

蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。它可以用来在较短距离内取代目前多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。

蓝牙作为一种新兴的短距离无线通信技术已经在各个领域得到广泛应用，它提供低成本、低功耗、近距离的无线通信，构成固定与移动设备通信环境中的个人网络，使得近距离内各种信息设备能够实现无缝资源共享。

2蓝牙系统的参数指标及组成

2.1蓝牙系统结构基本系统参数及指标

工作频段：ISM频段2.402GHz—2.480GHz

双工方式：TDD

业务类别：同时支持电路交换及分组交换业务

数据标称速率：1Mbit/s

异步信道速率：非对称连接723.2kbit/s57.6kbit/s

对称连接：433.9kbit/s(全双工模式)

同步信道速率：64kbit/s(3个全双工信道)

信道间隔：1MHz

信道数：79

发射功率及覆盖：0dBm(1mW)，1—10m覆盖，20dBm(100mW)，扩展至100m覆盖

跳频频点数：79个频点/MHz(2408+k(MHz)，k=0，1，2……78)；

跳频速率：1600次/s

工作模式：Active/Sniff/Hold/Park

数据连接方式：面向连接业务SCO(话音，电路交换、预留时隙)、无连接业务ACL(分组数据、分组交换、轮询)

纠错方式：1/3FEC(3bit重复码)，2/3FEC(截短Hamming码)，CRC—16，ARQ

鉴权：反应逻辑算术方式

密钥：以8bits为单位增减，最长128bits

安全机制：链路级，认证基于共享链路密钥询问/响应机制，认证和加密密钥生成基于SAFER+算法

话音编码方式：CVSD或对数PCM

网络拓扑结构：Adhoc(无中心自组织)结构，Piconet及Scatternet

2.2蓝牙系统的组成

蓝牙系统由无线单元、链路控制单元、链路管理和软件结构和协议体系组成。

2.2.1无线单元蓝牙天线属于微带天线，空中接口是建立在天线电平为0dBm基础上的，遵从美国联邦通信委员会有关0dBm电平的ISM频段的标准。

2.2.2链路控制单元链路控制单元（即基带）描述了硬件——基带链路控制器的数字信号处理规范。

2.2.3链路管理器链路管理器(LM)软件模块设计了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。

2.2.4软件结构和协议体系蓝牙设备应具有互操作性，即任何蓝牙设备之间都应能够实现互通互连，这包括硬件和软件。

设计协议和协议栈的主要原则是尽可能地利用现有各种高层协议，保证现有协议与蓝牙技术的融合以及各种应用之间的互通性；充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统和蓝牙技术规范的开放性，便于开发新的应用。具体的协议按SIG的需要分为4层：核心协、RFCOMM电缆替代协议、TCS电话控制协议以及与Internet相关的高层协议。

3蓝牙的信息安全机制

由于蓝牙通信标准是以无线电波作为媒介，第三方可能轻易截获信息，所以蓝牙技术必须采取一定的安全保护机制，尤其在电子交易应用时。为了提供使用的安全性和信息的可信度，系统必须在应用层和链路层提供安全措施。

随机数发生器在蓝牙标准中有重要应用，例如在生成认证密钥和加密密钥中以及查询-应答方案中等。

蓝牙单元密钥长度不能由单元制造者预置，不能由用户设置。蓝牙基带标准规定不接收由高层软件给出的加密密钥以防止使用者完全控制密钥长度。包括密钥类型、密钥生成与初始化。

4蓝牙技术组网方案

给出了一种无线办公网络具体应用的原理图。蓝牙网关通过RJ45插头与局域网接入接口相连；图中的个人电脑及各种设备均需安装有蓝牙通用模块或蓝牙网卡，以使其蓝牙化。蓝牙网关与各终端的最大直线不能大于100m，且一个蓝牙网关最多可连接7个带通用外界模块的设备。

组网方案中，主要部件功能如下：

4.1蓝牙网关

采用时分多址技术，支持异步数据，支持点对点、点对多点的蓝牙数据通信；

具有同时与有线网络和蓝牙设备通信的接口及能力；在安全的基础上实现蓝牙地址与IP地址间的地址解释；实现IP网际协议以及TCP传输控制协议，从而能够完成蓝牙协议与TCP/IP的协议转换；在底层协议栈的基础上，通过实行特定的蓝牙路由机制解决匹克网间的路由问题，以最终解决蓝牙不同匹克网间不同单元的通信问题。

4.2网络适配器

安装在网络内部的PC机、笔记本电脑上，使设备蓝牙化。

4.3为了使得办公室内部的打印机、投影仪、扫描仪等办公设备具有蓝牙功能，选用金欧公司的通用蓝牙模块，该通用蓝牙模块具有串口、USB和并口可供选择。

5蓝牙技术的应用展望

我们平时经常看到蓝牙技术在笔记本电脑，手提电脑和蜂窝式电话方面的应用。由于用蓝牙技术可以组成个人局域网，它还能应用到其他许多方面。例如瑞典律勒欧科技大学EIS实验室就开发出无线个人局域网，对曲棍球运动员进行实时检测，培养曲棍球运动员。蓝牙技术还可以用在遥控汽车上。SigmaComtech介绍了一种用具有蓝牙功能的操作杆来无线控制汽车，输入指令从操纵杆传送到计算机，由其产生控制信号发送给汽车。这一平台还可以在工业应用中使用。

由于市场需求，越来越多的蓝牙硅片即将投入生产。旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、零售商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。BluetoothSiG现已拥有2400家会员公司，预计2015年蓝牙芯片将达14亿片，应用机器近7亿台。

畅游在蓝牙技术的梦想中，你会发现蓝牙技术无所不能。稍稍关注一下网络高科技市场，就会发现蓝牙技术从诞生的那一天起，就一直被人们寄予了极高的期望。相信随着科技的进一步发展，蓝牙技术必将获得更加广泛的应用。

参考文献：

[1]马建辉，侯冬冬，焦胜才.蓝牙开发关键技术剖析.电子设计应用，2009年第7期，82-83.

[2]杨寸月，郑鲁腾.蓝牙技术的优势与前景.软件导报，2009年第6期，107-108.

[3]刘任庆.蓝牙技术应用方案分析与研究.电子元器件应用，2009年第6期，68-70.

[4]冯占余.蓝牙技术应用.现代物理知识，2008年第6期，42-43.

蓝牙技术范文篇2

一、蓝牙网络的前景

家庭网络是指在家庭和社会的信息网络相连之前，将家庭内部所有的信息设备连接起来而形成的网络。显然，连接家庭网络最理想的技术是无线通信技术，它用微波取代了传统网络中错综复杂的电缆。目前，关于该技术有不少产品和标准，如Butterfly,Diamond,Proxim,Shavewave等公司的产品，其中最具有代表性的是Bluetooth和HomeRF两种技术。Bluetooth的优势在于全球标准的统一，具有互操作性，以及能非常方便地实现快速、灵活、安全、低成本、低功耗的数据和语音通信，因此Bluetooth技术在家庭无线网络系统中的发展潜力巨大。系统设计蓝牙的载波选用在全球公用的2.4GHz工科医学（ISM）频带，并采用跳频扩谱技术（FHSS）。跳频速率为1600次/s，以2.45GHz为中心频率最多可得到79个1MHz带宽的信道。蓝牙设备采用的是GFSK调制技术，其传输速率为1Mb/s，实际有效速率最高可达721Kb/s，传输距离为10m。语音传输采用连续可变斜率调制编码（CVSD）技术，通信协议则采用时分多址（TDMA）协议。遵循Bluetooth协议的各类数据和语音设备都能够以无线方式接入到公共网络系统中（如Internet,Intranet）序的干扰。

二、蓝牙技术

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，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。其程序写在一个9x9mm的微芯片中。例如，如果把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而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、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。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。蓝牙工作在全球通用的2.4GHzISM(即工业、科学、医学）频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。时分双工传输方案被用来实现全双工传输。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带，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、微波炉等等，都可能是干扰。为此，蓝牙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（hopchannel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（即一定的规律，技术上叫做"伪随机码"，就是"假"的随机码）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，而其他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宽成百倍地扩展成宽频带，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，这使蓝牙比其它系统都更稳定。FEC（ForwardErrorCorrection，前向纠错）的使用抑制了长距离链路的随机噪音。应用了二进制调频（FM）技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步数据包，每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道，还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接，也可以支持43.2kb/s的对称连接。

三、蓝牙网络系统组成

家庭网络是一种复杂的网络模式，其特征是：终端类型千差万别，完成功能各不相同，接入方式多样。更重要的是家庭网络应该是一个动态的网络，对于设备的加入和移走，系统应该能够自动地完成检测并自动重设系统。另外，家庭中设备摆放的位置可能会发生变化，这对于需要综合布线的系统来说将会遇到很大的困难，但如果有蓝牙技术支持，在通信有效范围内的位置移动就不会影响整个网络的结构。家庭网关是家庭网络的核心，是整个家居设备控制和家庭信息控制的核心。智能家居中的家庭网关是基于蓝牙模块设计。采用了蓝牙主机—主机控制器模式。因此，该家庭网关的硬件组成包括：蓝牙通信模块、振铃检测电路、自动摘挂机电路、键盘、显示接口电路、外部存储器模块等。家庭网关总体组成如图所示。

四、蓝牙网络硬件要求

以双机组建无线局域网为例，只需要两台PC（废话，只有一台PC神仙也建不成局域网），和两只蓝牙收发器（dongle）即可。蓝牙dongle的安装，在前面seabreeze的文章里已经详细写过了，这里不再赘述。只是再说一下PC的蓝牙收发器的种类。从形态上分，市场上的蓝牙接口有两种，一种是USB接口的，像个U盘一样的dongle。多数都是这样的。还有一种是接主板USB插针的主板扩展模块。这个比上面那个便宜许多，但最大的缺点是不能随身携带。家庭使用，如果想节约投入，可两者兼顾。从功率上分（其实是传输距离），Dongle目前主要有两类，Class1和Class2。Class1是100米的（直线距离300米），Class2是10米的（直线距离30米）。但，如果中间隔着墙，这个距离会大幅度下降。我用一个10米一个100米的试过，总距离是13米。中间穿三堵墙基本上就信号非常弱了。用两个100米的，穿三堵墙则没问题。两堵墙都没问题。

五、蓝牙网络原理

蓝牙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。

六、蓝牙网络家庭中的应用

在数字家庭系统中，除了网络视频、新潮电子和视听享受之外，家庭自动化与安防设备也扮演着重要的角色。所谓家庭自动化，是指利用电子技术来集成或控制家中的电子电器产品或系统(例如照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等)。其功能实现主要通过一个中央管理平台接收来自传感器(能够感应外界环境的变化，如日升日落所造成的光线变化等)的信息，再以既定的程序控制其它电子电器产品。除了能够通过各种界面(键盘、触摸屏、按钮、电脑、电话、遥控器等)来控制家中的电器产品外，房屋主人还可发送控制信号给中央处理设备并同时接受来自中央处理设备的信息。

家庭安防设备已经搭上了数字化的列车。现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术是其中的推动因素。而最新的安防设备也已经演进为能够实现各种安防信息的采集、处理、传输以及显示的高集成系统。一个完整的安防系统主要包含门禁、报警和监控三大部分，网络监控是其中的主要设备。全球加大打击恐怖组织活动、煤矿瓦斯爆炸和其他突发公共安全事故的抬头都对网络监控设备提出了越来越高的要求。此外，客户服务现场、客户行为分析等应用也在推动网络监控设备的发展。在这些需求的推动下，网络监控设备也经历了全模拟、部分数字化两个发展阶段，正在大踏步迈入全面数字化的发展新阶段。

参考文献：

[1]于永权.单片机应用系统的功率接口技术.北京航空航天大学出版社，2002

[2]孙育才.MCS—51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社，2002

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[4]李华.单片机实用接口技术.北京航空航天大学出版社，2002

[5]陈汝全.实用微机与单片机控制技术.电子出版社，2002

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[8]李朝青.单片机原理及接口技术.北京航空航天大学出版社，2002

[9]张洪润，易涛.单片机应用技术教程.清华大学出版社，2003

蓝牙技术范文篇3

[论文摘要]蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划，不需要透过实质线路，在一定的距离范围内，可以传输可观的资料量，当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达，而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机，只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输，眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输。

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看，未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标，一是使用蓝牙技术这类开放技术，以无线，局域网络，可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一，加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢，“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界，不论是商业财经台还是一般大众电视台，都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻，话虽如此，但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉，只知道有这样一个计划正如火如荼地进行，且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的，未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多，因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth)简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术，他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术，透过无线传输和基频模块构成，其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如：笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划，不需要透过实质线路，在一定的距离范围内，可以传输可观的资料量，当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达，而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机，只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输，眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输，包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起，主要是1998年5月，由Ericsson（爱立信，瑞典）、Intel（英特尔，美国）、NOKIA（诺基亚，芬兰）、IBM（国际商务机器，美国）、TOSHIBA（东芝，日本）等五家公司，共同组织一个“特别参与组织（SIG，SpecialInterestGrou）”称为BluetoothSIG，以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大，然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是，你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB。

（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民邮电出版社。

[2]金纯，许光辰，孙睿.蓝牙技术.电子工业出版社。

蓝牙技术范文篇4

关键词：蓝牙技术硬件实现链路管理与控制跳频

蓝牙技术是一项新兴的技术。它的主要目的是在全世界建立一个短距离的无线通信标准。它使用2.4GHz～2.5GHz的ISM（IndustrionScientifcMedical）频段来传送话音和数据。运用成熟、实用、先进的无线技术来代替电缆，它提供了低成本、低功耗的无线接口，使所有固定和移动设备通过微微网PAN（PersonalAreaNetwork）连接起来，诸如：计算机系统、家庭影院系统、无绳电话系统、通信设备等，相互通信，实现资源共享。蓝牙技术支持多种电子设备之间的短距离无线通信，这种通信不需要任何线缆，亦不需要用户直接手工干涉；每当一个嵌入了蓝牙技术的设备发觉另一同样嵌入蓝牙技术的设备，它们就能自动同步，相互通信，实现资源共享。

1蓝牙的结构体系

蓝牙协议栈的体系结构如图1所示。它是由底层硬件模块，中间层和高端应用层三大部分组成。

1.1蓝牙的底层模块

底层模块是蓝牙技术的核心模块，所有嵌入蓝牙技术的设备都必须包括底层模块。它主要由链路管理层LMP（LinkManagerProtocol）、基带层BB（BaseBand）和射频RF（RodioFraquency）组成。其功能是：无线连接层（RF）通过2.4GHz无需申请的ISM频段，实现数据流的过滤和传输；它主要定义了工作在此频段的蓝牙接收机应满足的需求；其带层（BB）提供了两种不同的物理链路（同步面向连接路SCOSynchronousConnectionOriented和异步无连接链路ACLAsynchronousConnectionLess），负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输，且对所有类型的数据包提供了不同层次的前向纠错码FEC（FrequencyErrorCorrection）或循环沉余度差错校验CTC（CyclicRedundancyCheck）；LMP层负责两个或多个设备链路的建立和拆除及链路的安全和控制，如鉴权和加密、控制和协商基带包的大小等，它为上层软件模块提供了不同的访问入口；蓝牙主机控制器接口HCI（HostCntrollerInterface）由基带控制器、连接管理器、控制和事件寄存器等组成。它是蓝牙协议中软硬件之间的接口，提供了一个调用下层BB、LM、状态和控制寄存器等硬件的统一命令，上、下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进行。HCI层以上的协议软件实体运行在主机上，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过传输层进行交互。

1.2中间协议层

中间协议层由逻辑链路控制与适配协议L2CAP（LogicalLinkControlandAdaptationProtocol）、服务发现协议SDP（ServiceDiscoveryProtocol）、串口仿真协议或称线缆替换协议（RFCOM）和二进制电话控制协议TCS（TelephonyControlprotocolSpectocol）组成。L2CAP是蓝牙协议栈的核心组成部分，也是其它协议实现的基础。它位于基带之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务。它主要完成数据的拆装、服务质量控制、协议的复用、分组的分割和重组（SegmentationAndReassembly）及组提取等功能。L2CAP允许高达64KB的数据分组。SDP是一个基于客户/服务器结构的协议。它工作在L2CAP层之上，为上层应用程序提供一种机制来发现可用的服务及其属性，而服务属性包括服务的类型及该服务所需的机制或协议信息。RFCOMM是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议，符合ETSI标准的TS07.10串口仿真协议。它在蓝牙基带上仿真RS-232的控制和数据信号，为原先使用串行连接的上层业务提供传送能力。TCS是一个基于ITU-TQ.931建议的采用面向比特的协议，它定义了用于蓝牙设备之间建立语音和数据呼叫的控制信令（CallControlSignalling），并负责处理蓝廾设备组的移动管理过程。

1.3高端应用层

高端应用层位于蓝牙协议栈的最上部分。一个完整的蓝牙协议栈按其功能又可划分为四层：核心协议层（BB、LMP、LCAP、SDP）、线缆替换协议层（RFCOMM）、电话控制协议层（TCS-BIN）、选用协议层（PPP、TCP、TP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE）。而高端应用层是由选用协议层组成。选用协议层中的PPP（Point-to-PointProtocol）是点到点协议，由封装、链路控制协议、网络控制协议组成，定义了串行点到点链路应当如何传输因特网协议数据，它要用于LAN接入、拨号网络及传真等应用规范；TCP/IP（传输控制协议/网络层协议）、UDP（UserDatagramProtocol对象交换协议）是三种已有的协议，它定义了因特网与网络相关的通信及其他类型计算机设备和设备之间的通信。蓝牙采用或共享这些已有的协议去实现与连接因特网的设备通信，这样，既可提高效率，又可在一定程度上保证蓝牙技术和其它通信技术的互操作性；OBEX（ObjectExchangeProtocol）是对象交换协议，它支持设备间的数据交换，采用客户/服务器模式提供与HTTP（超文本传输协议）相同的基本功能。该协议作为一个开放性标准还定义了可用于交换的电子商务卡、个人日程表、消息和便条等格式；WAP（WirelessApplicationProtocol）是无线应用协议，它的目的是要在数字蜂窝电话和其它小型无线设备上实现因特网业务。它支持移动电话浏览网页、收取电子邮件和其它基于因特网的协议。WAE(WirelessApplicationEnvironment)是无线应用环境，它提供用于WAP电话和个人数字助理PDA所需的各种应用软件。

2蓝牙硬件的实现

蓝牙的技术规范除了包括协议部分外还包括蓝牙的应用部分（即应用模型）。在实现蓝牙的时候，一般是将蓝牙分成两部分来考虑，其一是软件实现部分，它位于HCI的上面，包括蓝牙协议栈上层的L2CAP、RFCOMM、SDP和TCS以及蓝牙的一些应用；其二是硬件实现部分，它位于HCI的下面，亦即上面提到的底层硬件模块，它已在图1中标示出。下面讨论蓝牙硬件模块的结构与性能。

蓝牙硬件模块由蓝牙协议栈的无线收发器（RF）、其带控制器（BB）和链路管理层（LMP）组成。目前大多数生产厂家都是利用片上系统技术SOC（System-On-Chip）将这三层功能模块集嵌在同一块芯片上。图2为单芯片蓝牙硬件模块结构图。它由微处理器（CPU）、无线收发器（RF）、基带控制器（BB）、静态随机存储器（SRAM）、闪存（Flash程序存储器）、通用异步收发器（UAST）、通用串行接口（USB）、语音编/解码器（CODEC）及蓝牙测试模块组成。下面分别叙述各部分的组成及功能。

（1）蓝牙基带控制器

蓝牙基带控制器是蓝牙硬件模块的关键模块。它主要由链路控制序列发生器、可编程程序列发生器、内部语音处理器、共享RAM裁器及定时链管理、加密/解密处理等功能单元组成。其主要功能：在微处理器模块控制下，实现蓝牙基带部分的所实时处理功能，包括负责对接收bit流进行符号定时提取的恢复；分组头及净荷的循环沉余度校验（CRC）；分组头及净荷的前向纠错码（FEC）处理和发送处理；加密和解密处理等。且能提供从基带控制器到其它芯片的接口（诸如数据路径RAM客户接口、微处理器接口、脉码调制接口（PCM）等。

（2）无线收发器模块

无线收发器是蓝牙设备的核心，任何蓝牙设备都要有无线收发器。它与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小、功率小（目前生产的蓝牙无线收发器的最大输出功率只有100mW、2.5mW、1mW三种）。它由锁相环、发送模块和接收模块等组成。发送部分包括一个倍频器，且直接使用压控振荡器调制（VCO）；接收部分包括混频器、中频器放大器、鉴频器以及低噪音放大器等。无线收发器的主要功能是调制/解调、帧定时恢复和跳频功能同时完成发送和接收操作。发送操作包括载波的产生、载波调制、功率控制及自动增益控制AGC；接收操作包括频率调谐至正确的载波频率及信号强度控制等。

（3）微处理器（CPU）

CPU负责蓝牙比特流调制和解调所的所有比特级处理，且还负责控制收发器和专用的语言编码和解码器。

（4）Flash存储器和SRAM

Flash存储器用于存放基带和链路管理层中的所有软件部分。SRAM作为CPU的运行空间，在作时把Flash中的软件调用SRAM中。

（5）语音编/解码器CODEC（CoderDecoder）

语音编/解码器CODEC由ADC（数模转换器）、模数转换口（ADC）、数字接口、编码模块等组成。主要功能：提供语音编码和解码功能，提供CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation）即连续可变斜率增量调制及对数PCM（PulseCodedModulation）即脉码调制两种编码方式。

（6）蓝牙测试模块

它是由DUT（DeviceUnderTest）即被测试模块与测试设备及计量设备组成。一般测试设备被测试设备构成一个微微网，测试设备是主节点，DUT是从节点。测试设备对整个测试过程进行控制，其主要功能提供无线层和基带层的认证和一致性规范，同时还管理产品的生产和售后测试。

（7）UART（UniversalAsynchronousKeceiverTransunitter）通用异步收发器和USB（UniversalSerialBus）通用串行接口。

功能：提供到HCI（HostConfrollerInterface）即主机控制器接口传输层的物理连接，是高层与物理模块进行通信的通道。

3TR0700单芯片介绍

RT0700单芯片是Transilica公司的蓝牙产品，其结构如图3所示。它把无线收发器与基带都集成到一块CMOS芯片上，替代传统的串行语音和通用串行接口电缆，为语音和数据业务提供无线连接。

3.1结构及工作原理

RT0700单芯片由收发器、基带、语音编/解码器（CODEC）、带有4个可配置的8bit接口的8051微处理器、两个串行口双高性能的通用异步收发器（UART）、4KB的静态随机存储器（SRAM）、64KB的Flash程序存储器等组成。

收发器由低噪放大器（LNA）、电平控制器（PA）、混频器、鉴频器、控制寄存器、发送滤波器、振荡器等组成。其工作原理是：来自接收天线上的信号经低噪放大器（LNA）放大后，送至多级滤波器，多级滤波器具有预选择功能，它把LAN的输出信号限制在2.4GHz的ISM频段内，去除负频率成分，输出适合进行下变频处理的信号。I、Q混频器把蓝牙频段的信号移频至低中频（IF）传输的调制信号。复合滤波器负责从下变频信号中滤除无用信号和噪声。鉴频器使用过采样技术从IF信号中取出蓝牙低调制指数信号；发送器由发送滤波器、频率合成器、功率放大器、振荡器、天线等组成。其工作原理是：发送滤波器是一个高斯数字滤波器，它对发送环Tx输入的数据进行数字过滤；振荡器的功能是驱动一个外部的晶体振荡器或者接受一个外部的时钟信号，向频率合成器提供一个低噪声的参考频率。功率放大器的主要功能是对频率合成器的输出功率放大到1mW左右，且对频率合成器起缓冲作用，减少负载变化对合成器的影响；发送天线：当使用差分输入的LNA时，它可以是一个低噪声的平衡双极天线；8051微处理器是一个8位的微处理器，它的主要功能是管理和实现蓝牙协议栈。它具有一增强的指令集、二级数据指针、扩展的SRAM和双UART。在TR0700中对一些重复性的操作诸如分组的组装和拆解、加密、地址编码/解码、纠错和同步等都由硬件来实现，这样能降低处理器的开销，有效地提高响应性能。TR0700除了8051微处理器本身所带有的一些特殊功能寄存器（SFR）外，还定义了一些新的特殊功能寄存器（SFR），它还引入了一些特殊的中断，如一个带有特殊保护的外部中断INT3等。RT0700的基带操作有三种模式可供选择：数据/地址、端口、测试。

3.2基本功能及应用

蓝牙技术范文篇5

蓝牙协议栈的体系结构如图1所示。它是由底层硬件模块，中间层和高端应用层三大部分组成。

1.1蓝牙的底层模块

底层模块是蓝牙技术的核心模块，所有嵌入蓝牙技术的设备都必须包括底层模块。它主要由链路管理层LMP（LinkManagerProtocol）、基带层BB（BaseBand）和射频RF（RodioFraquency）组成。其功能是：无线连接层（RF）通过2.4GHz无需申请的ISM频段，实现数据流的过滤和传输；它主要定义了工作在此频段的蓝牙接收机应满足的需求；其带层（BB）提供了两种不同的物理链路（同步面向连接路SCOSynchronousConnectionOriented和异步无连接链路ACLAsynchronousConnectionLess），负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输，且对所有类型的数据包提供了不同层次的前向纠错码FEC（FrequencyErrorCorrection）或循环沉余度差错校验CTC（CyclicRedundancyCheck）；LMP层负责两个或多个设备链路的建立和拆除及链路的安全和控制，如鉴权和加密、控制和协商基带包的大小等，它为上层软件模块提供了不同的访问入口；蓝牙主机控制器接口HCI（HostCntrollerInterface）由基带控制器、连接管理器、控制和事件寄存器等组成。它是蓝牙协议中软硬件之间的接口，提供了一个调用下层BB、LM、状态和控制寄存器等硬件的统一命令，上、下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进行。HCI层以上的协议软件实体运行在主机上，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过传输层进行交互。

1.2中间协议层

中间协议层由逻辑链路控制与适配协议L2CAP（LogicalLinkControlandAdaptationProtocol）、服务发现协议SDP（ServiceDiscoveryProtocol）、串口仿真协议或称线缆替换协议（RFCOM）和二进制电话控制协议TCS（TelephonyControlprotocolSpectocol）组成。L2CAP是蓝牙协议栈的核心组成部分，也是其它协议实现的基础。它位于基带之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务。它主要完成数据的拆装、服务质量控制、协议的复用、分组的分割和重组（SegmentationAndReassembly）及组提取等功能。L2CAP允许高达64KB的数据分组。SDP是一个基于客户/服务器结构的协议。它工作在L2CAP层之上，为上层应用程序提供一种机制来发现可用的服务及其属性，而服务属性包括服务的类型及该服务所需的机制或协议信息。RFCOMM是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议，符合ETSI标准的TS07.10串口仿真协议。它在蓝牙基带上仿真RS-232的控制和数据信号，为原先使用串行连接的上层业务提供传送能力。TCS是一个基于ITU-TQ.931建议的采用面向比特的协议，它定义了用于蓝牙设备之间建立语音和数据呼叫的控制信令（CallControlSignalling），并负责处理蓝廾设备组的移动管理过程。

1.3高端应用层

高端应用层位于蓝牙协议栈的最上部分。一个完整的蓝牙协议栈按其功能又可划分为四层：核心协议层（BB、LMP、LCAP、SDP）、线缆替换协议层（RFCOMM）、电话控制协议层（TCS-BIN）、选用协议层（PPP、TCP、TP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE）。而高端应用层是由选用协议层组成。选用协议层中的PPP（Point-to-PointProtocol）是点到点协议，由封装、链路控制协议、网络控制协议组成，定义了串行点到点链路应当如何传输因特网协议数据，它要用于LAN接入、拨号网络及传真等应用规范；TCP/IP（传输控制协议/网络层协议）、UDP（UserDatagramProtocol对象交换协议）是三种已有的协议，它定义了因特网与网络相关的通信及其他类型计算机设备和设备之间的通信。蓝牙采用或共享这些已有的协议去实现与连接因特网的设备通信，这样，既可提高效率，又可在一定程度上保证蓝牙技术和其它通信技术的互操作性；OBEX（ObjectExchangeProtocol）是对象交换协议，它支持设备间的数据交换，采用客户/服务器模式提供与HTTP（超文本传输协议）相同的基本功能。该协议作为一个开放性标准还定义了可用于交换的电子商务卡、个人日程表、消息和便条等格式；WAP（WirelessApplicationProtocol）是无线应用协议，它的目的是要在数字蜂窝电话和其它小型无线设备上实现因特网业务。它支持移动电话浏览网页、收取电子邮件和其它基于因特网的协议。WAE(WirelessApplicationEnvironment)是无线应用环境，它提供用于WAP电话和个人数字助理PDA所需的各种应用软件。

2蓝牙硬件的实现

蓝牙的技术规范除了包括协议部分外还包括蓝牙的应用部分（即应用模型）。在实现蓝牙的时候，一般是将蓝牙分成两部分来考虑，其一是软件实现部分，它位于HCI的上面，包括蓝牙协议栈上层的L2CAP、RFCOMM、SDP和TCS以及蓝牙的一些应用；其二是硬件实现部分，它位于HCI的下面，亦即上面提到的底层硬件模块，它已在图1中标示出。下面讨论蓝牙硬件模块的结构与性能。

蓝牙硬件模块由蓝牙协议栈的无线收发器（RF）、其带控制器（BB）和链路管理层（LMP）组成。目前大多数生产厂家都是利用片上系统技术SOC（System-On-Chip）将这三层功能模块集嵌在同一块芯片上。图2为单芯片蓝牙硬件模块结构图。它由微处理器（CPU）、无线收发器（RF）、基带控制器（BB）、静态随机存储器（SRAM）、闪存（Flash程序存储器）、通用异步收发器（UAST）、通用串行接口（USB）、语音编/解码器（CODEC）及蓝牙测试模块组成。下面分别叙述各部分的组成及功能。

（1）蓝牙基带控制器

蓝牙基带控制器是蓝牙硬件模块的关键模块。它主要由链路控制序列发生器、可编程程序列发生器、内部语音处理器、共享RAM裁器及定时链管理、加密/解密处理等功能单元组成。其主要功能：在微处理器模块控制下，实现蓝牙基带部分的所实时处理功能，包括负责对接收bit流进行符号定时提取的恢复；分组头及净荷的循环沉余度校验（CRC）；分组头及净荷的前向纠错码（FEC）处理和发送处理；加密和解密处理等。且能提供从基带控制器到其它芯片的接口（诸如数据路径RAM客户接口、微处理器接口、脉码调制接口（PCM）等。

（2）无线收发器模块

无线收发器是蓝牙设备的核心，任何蓝牙设备都要有无线收发器。它与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小、功率小（目前生产的蓝牙无线收发器的最大输出功率只有100mW、2.5mW、1mW三种）。它由锁相环、发送模块和接收模块等组成。发送部分包括一个倍频器，且直接使用压控振荡器调制（VCO）；接收部分包括混频器、中频器放大器、鉴频器以及低噪音放大器等。无线收发器的主要功能是调制/解调、帧定时恢复和跳频功能同时完成发送和接收操作。发送操作包括载波的产生、载波调制、功率控制及自动增益控制AGC；接收操作包括频率调谐至正确的载波频率及信号强度控制等。

（3）微处理器（CPU）

CPU负责蓝牙比特流调制和解调所的所有比特级处理，且还负责控制收发器和专用的语言编码和解码器。

（4）Flash存储器和SRAM

Flash存储器用于存放基带和链路管理层中的所有软件部分。SRAM作为CPU的运行空间，在作时把Flash中的软件调用SRAM中。

（5）语音编/解码器CODEC（CoderDecoder）

语音编/解码器CODEC由ADC（数模转换器）、模数转换口（ADC）、数字接口、编码模块等组成。主要功能：提供语音编码和解码功能，提供CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation）即连续可变斜率增量调制及对数PCM（PulseCodedModulation）即脉码调制两种编码方式。

（6）蓝牙测试模块

它是由DUT（DeviceUnderTest）即被测试模块与测试设备及计量设备组成。一般测试设备被测试设备构成一个微微网，测试设备是主节点，DUT是从节点。测试设备对整个测试过程进行控制，其主要功能提供无线层和基带层的认证和一致性规范，同时还管理产品的生产和售后测试。

（7）UART（UniversalAsynchronousKeceiverTransunitter）通用异步收发器和USB（UniversalSerialBus）通用串行接口。

功能：提供到HCI（HostConfrollerInterface）即主机控制器接口传输层的物理连接，是高层与物理模块进行通信的通道。

3TR0700单芯片介绍

RT0700单芯片是Transilica公司的蓝牙产品，其结构如图3所示。它把无线收发器与基带都集成到一块CMOS芯片上，替代传统的串行语音和通用串行接口电缆，为语音和数据业务提供无线连接。

3.1结构及工作原理

RT0700单芯片由收发器、基带、语音编/解码器（CODEC）、带有4个可配置的8bit接口的8051微处理器、两个串行口双高性能的通用异步收发器（UART）、4KB的静态随机存储器（SRAM）、64KB的Flash程序存储器等组成。

收发器由低噪放大器（LNA）、电平控制器（PA）、混频器、鉴频器、控制寄存器、发送滤波器、振荡器等组成。其工作原理是：来自接收天线上的信号经低噪放大器（LNA）放大后，送至多级滤波器，多级滤波器具有预选择功能，它把LAN的输出信号限制在2.4GHz的ISM频段内，去除负频率成分，输出适合进行下变频处理的信号。I、Q混频器把蓝牙频段的信号移频至低中频（IF）传输的调制信号。复合滤波器负责从下变频信号中滤除无用信号和噪声。鉴频器使用过采样技术从IF信号中取出蓝牙低调制指数信号；发送器由发送滤波器、频率合成器、功率放大器、振荡器、天线等组成。其工作原理是：发送滤波器是一个高斯数字滤波器，它对发送环Tx输入的数据进行数字过滤；振荡器的功能是驱动一个外部的晶体振荡器或者接受一个外部的时钟信号，向频率合成器提供一个低噪声的参考频率。功率放大器的主要功能是对频率合成器的输出功率放大到1mW左右，且对频率合成器起缓冲作用，减少负载变化对合成器的影响；发送天线：当使用差分输入的LNA时，它可以是一个低噪声的平衡双极天线；8051微处理器是一个8位的微处理器，它的主要功能是管理和实现蓝牙协议栈。它具有一增强的指令集、二级数据指针、扩展的SRAM和双UART。在TR0700中对一些重复性的操作诸如分组的组装和拆解、加密、地址编码/解码、纠错和同步等都由硬件来实现，这样能降低处理器的开销，有效地提高响应性能。TR0700除了8051微处理器本身所带有的一些特殊功能寄存器（SFR）外，还定义了一些新的特殊功能寄存器（SFR），它还引入了一些特殊的中断，如一个带有特殊保护的外部中断INT3等。RT0700的基带操作有三种模式可供选择：数据/地址、端口、测试。

3.2基本功能及应用

TR0700单芯片的基本功能是：具有10m的传输距离及1Mbps的数据速率；支持79跳系统及支持点到点、点到多点连接，既可以是主节点又可以是从节点；支持GAP、TCS、手机、intercom剖面和串行口等；支持Hold、Sniff和Park功率节省模式；对LC、LM、L2CAP、SDP、RECOMM等蓝牙协议栈能完全实现；对于SCO链路支持HV1、HV2、HV3数据分组；对于ACL分组支持DM1、DM3、DM5、HD1、HD3、HD5和AUX1数据分组；具有用于测试和Flash内存升级的JTAG接口。TR0700单芯片的主要应用有：用于电信方面的峰房和无绳电话、调制解调器、手持设备、互联设备、小型监视器；用于计算机方面有键盘、鼠标、控制杆、扫描仪、监视器、打印机、桌面、笔记本计算机等。用于消费类的PDA、耳机、监视系统、游戏控制器和数字相机等。

蓝牙技术作为一个开放的无线应用标准，能通过无线连接方式将一定范围内的固定或移动设备连接起来，使人们能够更方面更快速地进行语音和数据的交换，这无疑将会成为未来无线通信领域的一个重要的研究方向。本文所描述的蓝牙技术硬件实现模式分析，只是蓝牙核心技术中的一小部分，随着蓝牙技术的不断完善与产品的成功开发，可以肯定，蓝牙技术将会逐渐进入我们的工作和生活，成为不可缺少的一部分。

蓝牙技术范文篇6

关键词：蓝牙现状发展

蓝牙(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。其目标是实现最高数据传输速度1Mb／s(有效传输速度为721kb／s)、最大传输距离为10米，用户不必经过申请便可利用2．4GHz的ISM(工业、科学、医学)频带，在其上设立79个带宽为1MHz的信道，用每秒钟切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。

目前，蓝牙标准化集团BluetoothSIG(特别兴趣小组)的成员企业数已达到2000家以上。除了原创的5家厂商之外，包括康柏(Compaq)、戴尔(Dell)、摩托罗拉(Motorola)、Qualcom、BMW及卡西欧(Casio)等均已加入，所有厂商已达成知识产权共享的协议，以推广此项技术。在技术标准方面，蓝牙协会已在1999年7月推出Bluetooth1．0之标准。而我国亦至少有12家厂商、组织已加入Bluetooth国际联盟，同时国内也在1999年初成立国内的BluetoothSIG，以促进技术引进、市场及技术资讯扩展、应用推广等工作。

1目前蓝牙技术的现状

1．1发展迅速，应用广泛

自从1998年提出蓝牙技术以来，蓝牙技术的发展异常迅速。蓝牙Bluetooth作为一种新的短距离无线通信技术标准，受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。成立了世界蓝牙组织BluetoothSIG，采用技术标准公开的策略来推广蓝牙技术，现已发展成为一个相当大的工业界高新技术标准化组织，全球支持蓝牙技术的2000多家设备制造商都已经成为它的会员，一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持在以往是罕见的。近年来，世界上一些权威的标准化组织，也都在关注蓝牙技术标准的制定和发展。例如，IEEE的标准化机构，也已经成立了802．15工作组，专门关注有关蓝牙技术标准的兼容和未来的发展等问题。IEEE802．15．1TG1就是讨论建立与蓝牙技术1．0版本相一致的标准；IEEE802．15．2TG2是探讨蓝牙如何与IEEE802．11b无线局域网技术共存的问题；而IEEE802．15．3TG3则是研究未来蓝牙技术向更高速率(如10-20Mbits／s)发展的问题。国内的一些生产厂家与研究部门也准备开始组织蓝牙技术产品的开发。由来自国家主管部门、企业界、学术界以及研究生产机构的领导、专家、教授等权威人士发起成立的中国蓝牙技术发展与应用论坛，吸引了众多关注蓝牙技术的各界人士，还组织国内各界与世界蓝牙组织SIG的代表，就双方所关注的问题进行了认真的讨论。并就双方今后进一步加强联系、共享蓝牙技术信息资源、共同促进蓝牙技术在中国的推广与应用等问题达成共识。

蓝牙是取代数据电缆的短距离无线通信技术，可以支持物体与物体之间的通信，工作频段是全球开放的2．4GHz频段，可以同时进行数据和语音传输，传输速率可达到10Mb／s，使得在其范围内的各种信息化设备都能实现无缝资源共享。蓝牙技术的应用被认为非常广泛而且极具潜力。它可以应用于无线设备(如PDA、手机、智能电话、无绳电话)、图像处理设备(照相机、打印机、扫描仪)、安全产品(智能卡、身份识别、票据管理、安全检查)、消费娱乐(耳机、MP3、游戏)汽车产品(GPS、ABS、动力系统、安全气袋)、家用电器(电视机、电冰箱、电烤箱、微波炉、音响、录像机)、医疗健身、建筑、玩具等领域。蓝牙行业对于市场的持续增长感到欣慰，现在没有人再质疑它的生命力。2002年，400余种蓝牙产品的销量总共达到了3000万件；而2003年的数字是2002年的2倍。In-Stat／MDR公司预测，蓝牙市场的规模在2007年将膨胀到6亿件。爱立信技术授权公司的总裁MariaKhorsand表示：“在如此艰难的经济环境下，蓝牙是少数仍在增长的产品之一”。

1．2技术应用问题凸现

虽然蓝牙技术发展迅速，应用广泛，市场前景良好，但蓝牙技术目前的现状，特别从2003年的蓝牙世界大会所暴露的问题来看，前景仍然不容乐观。

1．2．1蓝牙技术目前仍未获得消费者的足够认可

虽然目前蓝牙技术在业界受到广泛的关注，但是仍未获得消费者的足够认可。菲利浦半导体公司商业线路连接部总经理PaulMarino指出：“蓝牙行业没有清楚地告诉消费者，该技术会给他们带来什么价值。”而TI公司的短距离无线业务部总经理AriRauch将蓝牙与IrDA红外规范相提并论：“尽管事实上基于IrDA的红外技术已被嵌入到各类产品中，但现今，没有人再使用Ir-DA。”他甚至警告说：“确实，蓝牙最后有可能不会为用户提供任何价值。”以前国内有些媒体报道存在失实现象，例如把明明是用红外技术开发的点菜机当作蓝牙技术来报道，并且以冒牌教授的名义大谈蓝牙技术的概念；另外还有一些企业把自己的其他产品也冠以“蓝牙技术”进行销售。

在进行蓝牙产品的销售过程中，没有很好地为消费者解释为什么要使用蓝牙技术，因为消费者只想使用可行的无线技术，而并不是过分关心它的类别。例如IXI移动公司的个人移动网关(PMG)技术将有助于利用蓝牙为运营商带来价值，通过将普通的电话变成无线路由，从而可以扩大其他数据设备的使用，完全可以由个人移动网关将数据通过蓝牙转移到所谓的瘦客户终端以提高其可用性，这恰恰可以解决目前由于使用数据不方便的问题。但同时IXI移动公司的技术似乎也并非专为蓝牙所设计，Wi-Fi和Zigbee等其他无线联网技术也可适用其架构。

2003年在阿姆斯特丹举行的第五届蓝牙世界大会上，业界内部的讨论已从芯片级问题，如成本、尺寸、功耗等，转向更重要的议题，如应用、系统和易用性。PalmSolutionsGroup新兴软件解决方案部经理EricKlein表示：“过去蓝牙大会的焦点一直是芯片，但现在那已不是头号问题；目前应该是指出我们希望用蓝牙为消费者解决哪些问题的时候了。”

此届的蓝牙世界大会始终笼罩在一种低沉的气氛下，尽管蓝牙的实际应用仍在稳定的增长，甚至分析师们还表示了非常乐观的预测。表面的数字的确值得兴奋，近两年支持蓝牙的设备已经超过4000万件，2003年甚至将超过7500万件，但真正对蓝牙功能的使用却仍微乎其微。一项对11个欧洲国家用户调查中显示，69％的受访者没有使用蓝牙的计划，而对Wi-Fi却有超过42％的用户正在使用。

这些问题的出现，恰恰说明了消费者对蓝牙技术概念的本质还不够深入理解，蓝牙技术仍未获得消费者的足够认可。

1．2．2蓝牙设备好卖不好用

虽然蓝牙技术的出现将会给人们的工作和生活方式带来很大变革，人机接口会更加人性化。目前蓝牙技术1．0的标准还只能传输1Mbit／s的语音和数据，但是2003年推出的蓝牙技术2．0标准的传输速率可达到12Mb，它还将采用智能跳频技术可以与1．0的标准兼容。也许在不久的将来，人们外出乘坐火车与飞机将会变得非常方便，订票、买票、检票登机等等，都会变得非常轻松自然；人们家庭中的保安系统、信息家电的遥控与使用也都会实现自动化和网络化。这些非常美好的应用前景还需要我们做很多工作，但是蓝牙技术的发展的确能够提供这种实现的可能性，提供这样一些新的概念。在近几年的业界共同努力下，蓝牙产品发展迅速，销售状况良好，但是大部分用户在设置和连接蓝牙设备时面临许多困难。目前，购买了蓝牙设备的顾客首先要花几个小时的时间来研究菜单、配对蓝牙设备和设置规则，然后才能连接两个蓝牙系统，使用起来极不方便。蓝牙业界正在探索一条新的途径，以确保消费者在购买蓝牙设备后，能够迅速地建立起蓝牙连接。这方面，索尼公司走在了前列。索尼公司在2003年蓝牙世界大会上推出的FEEL专有蓝牙应用技术将能实现为索尼公司的产品之间提供蓝牙的快速方便连接，FEEL能在当手机及PDA接近个人电脑等时，在其间进行用户认证及内容传输，这大大提高了蓝牙产品的可用性。但目前仅仅只能使用在部分索尼公司的蓝牙设备之间，要想大面积使用，尚需业界的多年努力。总的来说，蓝牙好卖不好用是目前蓝牙设备存在的一大难题。

1．2．3互操作性

互操作性是所有通信设备的重要特性，蓝牙产品也不例外。从理论上说只要通过了产品的一致性和互连性测试，互操作性问题就可以得到解决。目前蓝牙协议许多互连测试规范尚未推出，即使推出了，其测试的完备性有个过程。国际SIG对蓝牙互操作非常重视，因为它涉及到蓝牙产品的进一步应用，各大公司接连不断开会，进行沟通、测试、实验，目的就是使其产品相互可操作。

使用蓝牙技术的产品，由于历史和技术的原因，各自采用的CPU、操作系统、通信协议可能差别很大。协议是在基于某一特定的操作系统(如Windows)开发出来的，开发出来后用于某一专用设备(如PDA、移动电话)时，由于这些设备使用的操作系统不是开发时基于的操作系统，必须做操作系统移植，而经过移植的协议栈应当保持原有的稳定性和效率。这些问题对蓝牙特殊兴趣小组(SIC)来说，可能已经考虑到。但有些问题的存在也可能SIG有自己的考虑，比如不采用某领域最先进的技术，是因为采用最先进技术会使成本太高，而且局部最优并不等于整体最优。

在本届蓝牙世界大会上，种类繁多的“协议子集”也是蓝牙业界内部讨论最多的话题之一。对许多OEM来说，为他们的每种设备选择合适的协议子集是头等重要的任务。业界还没有就哪类产品必须支持哪些协议达成一致意见，所以要由设备制造商自己来决定。如果一款蜂窝电话支持某种协议子集，而另PDA支持另一种协议子集，那么两者将无法进行互操作。例如：Plam的Klein指出，Plam支持蓝牙的20个有效子集中的3个，包括串行、目标互换和拨号网络，它们基本上都是为特定功能而度身定做的高层协议软件包。

1．2．4蓝牙的生存

在目前充满竞争的无线标准市场，要指明蓝牙的未来并不是一件容易的事。一方面，蓝牙技术需要不断改进，以适应医疗电子、工业控制和家电自动化领域的潜在应用，另一方面，许多人警告，随着数据率的增高，蓝牙的市场定位更变得令人困惑。在本届蓝牙世界大会上召开的研讨会揭示，蓝牙的生存将取决于它能否与其他技术共存在庞大的无线技术家族中。本届是最后一次独立的蓝牙世界大会，2004年，蓝牙技术将被并人一个名为“无线连接世界”的新展会，该展会还将涵盖WLAN和若干其它技术。

2蓝牙技术的发展

当然，蓝牙仍然是一项发展中的技术，其应用目前应该说仍处于起步阶段，要真正达到大规模进入商用市场并在用户中普及，还有大量应用技术细节需要解决。

2．1增加消费者的认知度

作为一种近距离的无线通信技术，蓝牙技术并不是唯一的。但是与其他相应的无线通信技术比较起来，蓝牙技术的优势就在于它的全球统一的、开放的技术标准，技术先进与成本低廉的折衷统一考虑，以及世界蓝牙组织SIG知识产权共享的巨大诱惑力。近年来，世界上一些权威的标准化组织，也都在关注蓝牙技术标准的制定和发展。销售蓝牙时要告诉消费者为什么要使用蓝牙技术?蓝牙技术能给他们带来什么?

2．2产品应具有互操作性

如上所述，蓝牙产品的互操作性是目前蓝牙发展的一大问题，虽然当前产品一致性测试都已经没问题，但是无法互通。而只有互通，蓝牙系统才有意义。SIG已经召集制造商开了两次会议来测试各自蓝牙产品基础组件间的兼容情况，测试中发现的不兼容情况正在解决之中，相信通过世界蓝牙组织和业界的共同努力，标准的完善，产品的认证，可以使不同厂家的产品实现互联互通。这也是蓝牙发展中必须要解决的技术问题。

2．3产品应使用方便

在电子工业把蓝牙发展成消费类和计算机产品必备的一项无线功能之前，必须解决其易用性问题，而不像目前的产品使用极不方便，在这方面东芝公司已领先一步。经过业界相关各方的创新和努力，应该相信经过多年发展的蓝牙技术将可能在未来的市场中找到自己的位置。

2．4与其它技术的共存

蓝牙只是WLAN中一项重要的技术，本身有其局限性，WLAN网的实现需要几种技术的结合。如IEEE802．15委员会采纳了可使蓝牙和IEEE802．11b共存的技术提案。Intersil公司和SiliconWave公司宣布合作开发兼容蓝牙和IEEE802．11b标准的WLAN解决方案。Ashvattha半导体公司最近宣称已经开发出RF单芯片系统，利用该系统可以同时接收和发送GSM、蓝牙和GPS信号。

2．5争取众多操作系统支持蓝牙

微软公司于2001年上市的Windows操作系统——Whistler也支持蓝牙。以IBM为首的众多计算机厂商正在努力达成协议，为PC平台制定蓝牙标准，以解决不同设备之间的兼容性。

2．6芯片越来越小巧

蓝牙的技术界面是专用半导体集成电路芯片，用于嵌入电子器件内部。而与用户直接见面的产品界面则是各种时尚电子产品。因此，蓝牙技术要嵌入到电子器件内就要考虑蓝牙的芯片尺寸，它必须具有小巧、廉价、结构紧凑和功能强大的特点才能放进蜂窝电话中。

2．7向单芯片方向发展

目前已经有所突破，法国AlcatelMicroelectronics等公司在ISSCC2001上发表了用于蓝牙的单芯片LSI，CSR公司也推出了嵌入电池中的单芯片蓝牙ICBlueCore01。

2．8芯片价格持续下降

英国CSR生产的主要蓝牙芯片产品，目前售价约为7美元～8美元每颗。随着公司陆续推出新产品，预计秋季时将降价至5美元、而年底时降至3美元左右。

2．9干扰问题的解决

美国Mobilian公司推出了兼具无线LAN和Bluetooth功能的芯片组。这个由两个芯片构成的芯片组具备无线LAN的标准方式IEEE802。11b的无线收发功能和蓝牙功能。由于IEEE802．11b和蓝牙的载波频带都使用2．4GHz频带，当同时收发这两种规格的数据时，有可能引起数据包冲突等电波干扰，一直无法同时应用。Mobilian公司此次开发的芯片组中，通过采用消除电波干扰的方法，实现了两种规格数据通信的同时进行。

2．10支持漫游功能

蓝牙技术范文篇7

从1998年提出蓝牙技术以来，蓝牙技术的发展异常迅速。蓝牙Bluetooth作为一种新的短距离无线通信技术标准，受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。成立了世界蓝牙组织BluetoothSIG，采用技术标准公开的策略来推广蓝牙技术，现已发展成为一个相当大的工业界高新技术标准化组织，全球支持蓝牙技术的2000多家设备制造商都已经成为它的会员，一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持在以往是罕见的。蓝牙是取代数据电缆的短距离无线通信技术，可以支持物体与物体之间的通信，工作频段是全球开放的2.4GHz频段，可以同时进行数据和语音传输，传输速率可达到10Mb/s，使得在其范围内的各种信息化设备都能实现无缝资源共享。蓝牙技术的应用被认为非常广泛而且极具潜力。它可以应用于无线设备(如PDA、手机、智能电话、无绳电话)、图像处理设备(照相机、打印机、扫描仪)、安全产品(智能卡、身份识别、票据管理、安全检查)、消费娱乐(耳机、MP3、游戏)汽车产品(GPS、ABS、动力系统、安全气袋)、家用电器(电视机、电冰箱、电烤箱、微波炉、音响、录像机)、医疗健身、建筑、玩具等领域。蓝牙行业对于市场的持续增长感到欣慰，现在没有人再质疑它的生命力。2002年，400余种蓝牙产品的销量总共达到了3000万件；而2003年的数字是2002年的2倍。In-Stat/MDR公司预测，蓝牙市场的规模在2007年将膨胀到6亿件。爱立信技术授权公司的总裁MariaKhorsand表示：“在如此艰难的经济环境下，蓝牙是少数仍在增长的产品之一”。

虽然蓝牙技术发展迅速，应用广泛，市场前景良好，但蓝牙技术目前的现状，特别从2003年的蓝牙世界大会所暴露的问题来看，前景仍然不容乐观。虽然目前蓝牙技术在业界受到广泛的关注，但是仍未获得消费者的足够认可。在进行蓝牙产品的销售过程中，没有很好地为消费者解释为什么要使用蓝牙技术，因为消费者只想使用可行的无线技术，而并不是过分关心它的类别。目前蓝牙技术1.0的标准还只能传输1Mbit/s的语音和数据，但是2003年推出的蓝牙技术2.0标准的传输速率可达到12Mb，它还将采用智能跳频技术可以与1.0的标准兼容。购买了蓝牙设备的顾客首先要花几个小时的时间来研究菜单、配对蓝牙设备和设置规则，然后才能连接两个蓝牙系统，使用起来极不方便。互操作性是所有通信设备的重要特性，蓝牙产品也不例外。从理论上说只要通过了产品的一致性和互连性测试，互操作性问题就可以得到解决。在目前充满竞争的无线标准市场，要指明蓝牙的未来并不是一件容易的事。一方面，蓝牙技术需要不断改进，以适应医疗电子、工业控制和家电自动化领域的潜在应用，另一方面，许多人警告，随着数据率的增高，蓝牙的市场定位更变得令人困惑。

二、蓝牙技术的未来发展

一项新技术的出现，人们对它抱的期望值往往很高，往往短期内不能令人满意，这是因为任何新技术的发展都需要有一个过程，蓝牙技术也不例外；技术标准统一，知识产权共享的优势是非常明显的，相信通过业界的共同努力，它未来的发展是不可限量的，从长远来看可能会超出人们的想象。

芯片价格持续下降。英国CSR生产的主要蓝牙芯片产品，目前售价约为7美元～8美元/颗，随着公司陆续推出新产品，预计秋季时将降价至5美元、而年底时降至3美元左右。

芯片越来越小巧。蓝牙的技术界面是专用半导体集成电路芯片，用于嵌入电子器件内。而与用户直接见面的产品界面则是各种时尚电子产品。因此，蓝牙技术要嵌入到电子器件内就要考虑蓝牙的芯片尺寸，它必须具有小巧、廉价、结构紧凑和功能强大的特点才能放进蜂窝电话中。向单芯片方向发展。目前已经有所突破，法国AlcatelMicroelectronics等公司在ISSCC2001上发表了用于蓝牙的单芯片LSI，CSR公司也推出了嵌入电池中的单芯片蓝牙ICBlueCore01。产品具有兼容性。目前的产品一致性测试都已经没问题，但是无法互通，蓝牙只有成为无线通信的“世界语”才有意义。SIG已召集制造商开了两次会议来测试各自蓝牙产品基础组件间的兼容情况，测试中发现的不兼容情况正在解决之中。与其它技术的共存。

蓝牙只是WLAN中重要的技术，有其局限性，WLAN网的实现需要几种技术的结合。众多操作系统支持蓝牙。微软公司于2001年上市的Windows操作系统——Whistler也支持蓝牙。以IBM为首的众多计算机厂商正在努力达成协议，为PC平台制定蓝牙标准，以解决不同设备之间的兼容性。干扰问题的解决。美国Mobilian公司推出了兼具无线LAN和Bluetooth功能的芯片组。这个由两个芯片构成的芯片组具备无线LAN的标准方式IEEE802.11b的无线收发功能和蓝牙功能。由于IEEE802.11b和蓝牙的载波频带都使用2.4GHz频带，当同时收发这两种规格的数据时，有可能引起数据包冲突等电波干扰，一直无法同时应用。Mobilian公司此次开发的芯片组中，通过采用消除电波干扰的方法，实现了两种规格数据通信的同时进行。最后支持漫游功能。蓝牙技术可以在微网络或扩大网之间切换，但每次切换都必须断开与当前PAN的连接。为解决此问题，Commil技术公司设计了一种系统，即使在蓝牙模式不同入口点之间漫游，仍可以维持连续的、不中断的数据和声音交流。这种蓝牙网络技术提供很好的连接，其中一个连接是从一个蓝牙入口点出发，在运作中保证不断开。增加消费者的认知度。作为一种近距离的无线通信技术，蓝牙技术并不是唯一的。但是与其他相应的无线通信技术比较起来，蓝牙技术的优势就在于它的全球统一的、开放的技术标准，技术先进与成本低廉的折衷统一考虑，以及世界蓝牙组织SIG知识产权共享的巨大诱惑力。

参考文献：

[1]任艳玲.蓝牙技术及其主要应用研究[J].中国高新技术企业，2008，3.

[2]郭磊，蓝牙的未来[J].电子科技，2007，3.

蓝牙技术范文篇8

了对于蓝牙加密算法所存在的问题的解决方案。

关键字蓝牙流加密分组加密DESAES

1引言

随着计算机网络技术的迅速发展，网络中的信息安全问题越来越受到广泛关注。信息安全主要涉及到用户身份验证、访问控制、数据完整性、数据加密等问题。网络安全产品大量涌现。虽然各种网络安全产品的功能多种多样，但它们无一例外地要使用加密技术。一个好的加密算法首先表现在它的安全性上，一个不安全的算法会使使用它的网络变得更加脆弱；其次要考虑它在软硬件方面实现的难易度，不易实现的加密算法是不现实的；第三要看使用此加密算法会不会降低数据传输速率。

蓝牙技术是一种新兴的无线网络标准，它基于芯片提供短距离范围的无线跳频通信。它注定会成为一项通用的低成本无线技术，可适用于一系列范围广泛的数据通信应用。蓝牙标准定义了一系列安全机制，从而为近距离无线通信提供了基本的保护。它要求每个蓝牙设备都要实现密钥管理、认证以及加密等功能。此外蓝牙技术所采用的跳频数据通信方式本身也是一个防止窃听的有效安全手段。蓝牙加密过程中所用到的加密算法是E0流密码。但是这种算法存在有一些缺点，128位密钥长度的E0流加密在某些情况下可通过0（2^64）方式破解。所以对于大多数需要将保密放在首位来考虑的应用来说，仅仅采用蓝牙提供的数据安全性是不够的。

2蓝牙标准中的安全措施

蓝牙技术中，物理层数据的安全性主要是采用了跳频扩展频谱，由于蓝牙技术采用了跳频技术从而使得窃听变得极困难。蓝牙射频工作在2.4Hz频段。在北美和欧洲的大部分国家，蓝牙设备工作与从2.402到2.480Hz的频带，整个频带被分为79个1MHz带宽的子信道。FHSS依靠频率的变化来对抗干扰。如果射频单元在某个频率遇到干扰，则会在下一步跳到另一频率点时重传受到干扰的信号，因此总的干扰可变得很低。

为了得到完整的传输数据，蓝牙技术使用以下三种纠错方案：1/3比例前向纠错码（FEC），2/3比例前向纠错码（FEC），数据的自动重发请求（ARQ）方案。

蓝牙技术产品的认证和加密服务一般由链路层提供，认证采用口令-应答方式进行。在连接过程中往往需要一两次认证。为了确保通信安全，对蓝牙技术产品进行认证是十分必要的，通过认证之后，可以允许用户自行增添可信任的蓝牙技术设备，例如，用户自己的笔记本电脑经过认证之后，能够确保只有用户自己的这台笔记本电脑，才可以借助用户自己的移动电话手机进行通信。

若对于通信有更高的安全要求，那么通信中的蓝牙技术产品就不必局限于采用物理层的提供，还可以采用更高级别的传输层和应用层安全机制，以确保基于蓝牙技术产品的通信更加安全可靠。

3蓝牙技术中的加密算法

在链路层中，蓝牙系统提供了认证、加密和密钥管理等功能，每一个用户都有一个标识码（PIN），蓝牙设备中所用的PIN码的长度可以在1到16个字节之间变化。通常4个字节的PIN码已经可以满足一般应用，但是更高安全级别的应用将需要更长的码字。PIN码可以是蓝牙设备提供的一个固定码，也可以由用户任意指定，标识码（PIN）会被一个128位链路密钥来进行单双向认证。一旦认证完毕，链路层会以不同长度的密钥来加密。如图1。

PINPIN

认证

链路密钥

链路密钥

加密

加密密钥Kc

加密密钥Kc

申请者校验者

图1：蓝牙中链路层的加密过程

蓝牙技术在加密过程中所采用的加密算法如下表1。

表1：蓝牙加密过程中所用的加密算法

3．1认证算法

在认证过程中，用于蓝牙认证的E1认证函数来计算出一个安全认证码或被称为MAC（媒体访问控制地址）。E1所采用的算法是SAFER+，SAFER+算法是参与1997年美国国家标准技术研究所（NIST）征集AES（AdvancedEncryptionStandard）的候选算法之一。SAFER+是基于现有的64位分组密码的SAFER-SK128，因此它的安全性可以说是经过了时间的考验。

E1函数的输入是linkkey，AU_RAND及BD_ADDR，它的定义如下：

E1：

在蓝牙技术中，认证采用口令－应答方式。验证方要求申请者鉴别随机数AU_RAND并返回计算结果SRES，若双方的计算结果相等则认证成功，并保留ACO（AuthenticatedCipheringOffset）值。若某次认证失败，则必须等待一定的时间间隔才能进行再次认证

3．2加密算法

在蓝牙技术中，用户信息可采用分组有效载荷的加密进行保护，但识别码和分组头不加密。有效载荷的加密采用E0流密码来实现。E0将对每一有效载荷重新同步。流密码系统E0由三部分组成。第一部分执行初始化（生成有效载荷字），第二部分生成密钥流，第三部分完成加密和解密，如图2。

有效载荷字明码文本/密码文本

Kc

地址

时钟Z密码文本/明码文本

RAND

图2蓝牙的E0流加密

有效载荷字发生器非常简单，它仅仅以适当序列对输入的位进行组合，然后将它们转移到用于密钥流发生器的四位LFSR中。加密机采用了四个线性反馈移位寄存器（LFSR），依次为LFSR1、LFSR2、LFSR3、LFSR4，其长度分别为25，31，33，39比特。LFSR的性质：加密机把四个LFSR的输出结果输入到一个有限状态机中，经有限状态机的组合运算输出密钥流序列，若在初始化阶段则输出一个随机的初始化值。加密算法使用Kc、BD_ADDR、主时钟CLK26-1及RAND这些参数。时钟CLK26-1按时隙递增，在任两次发送中，CLK26-1至少有一位是不同的，因此在每次初始化后都将产生新的密钥流。对占用多个时隙的分组来说，CLK26-1为分组所占的第一个时隙的时钟值。

第二部分是该密码系统的主要部分，并也将用于初始化过程中。密钥流取自于Massey和Rueppel流密码发生器的方法来生成。

最后就是流加密算法的加密过程。将数据流与密码算法生成二进制流比特进行异或运算。对于加密规则，流密码算法用于将加密位按位模2并加到数据流上，然后通过无线接口进行传输。对每一分组的有效载荷的加密是单独进行的，它发生在CRC校验之后，FEC编码之前。由于加密是对称的，解密使用完全和加密相同的密钥和相同的方法实现。

4蓝牙标准中加密算法存在的问题

蓝牙所采用的E0流密码算法的本身就有一些弱点。流密码算法主要的缺点在于若一个伪随机序列发生错误便会使整个密文发生错误，致使在解密过程中无法还原回明文。流加密算法系统的安全完全依靠密钥流发生器的内部机制。如果它的输出是无穷无尽的0序列，那么密文就是明文，这样整个系统就一文不值；如果它的输出是一个周期性的16-位模式，那么该算法仅是一个可忽略安全性的异或运算；如果输出的是一系列无尽的随机序列（是真正的随机，非伪随机），那么就有一次一密乱码本和非常完美的安全。实际的流密码算法的安全性依赖于简单的异或运算和一次一密乱码本。密钥流发生器产生的看似随机的密钥流实际上是确定的，在解密的时候能很好的将其再现。密钥流发生器输出的密钥越接近于随机，对密码分析者来说就越困难。然而，这种随机的密钥流却不容易得到。

在蓝牙E0流加密中用到的LFSR易受到相关攻击和分割解决攻击，且用软件实现效率非常低。在实现过程中要避免稀疏的反馈多项式，因为它们易遭到相关攻击，但稠密的反馈多项式效率也很低。事实上LFSR算法用软件实现并不比DES快。

以上的这些问题会让人认为蓝牙的安全体系是高度不可靠的，然而一个不可忽略的事实是：通过蓝牙连接传输的数据一般来说并不是非常重要的。目前蓝牙标准考虑到的安全技术只适用于规模较小的网络，如果网络结点较多，拓扑复杂(如AdHoc网络)，现有的基于点对点的密钥分配和认证机制不能满足需求。蓝牙所提供的数据安全性措施对小型应用来说看起来已足够了，但任何敏感数据或会产生问题的数据都不应直接通过蓝牙传输。为了使蓝牙技术应用得更广泛，我们可采用另外更强劲的加密算法，如DES算法。

5DES解决方案

5．1DES简介

1977年1月，美国政府采纳了由IBM研制的作为非绝密信息的正式标准乘积密码。这激励了一大批生产厂家实现这个在保密产业中成为数据加密标准DES（dataencrytionstandard）的加密算法。此算法有一个64比特的密钥作为参数。明文按64比特分组加密，生成64比特的密文。

由于DES是一种块加密方法，这意味着加密过程是针对一个数据块一个数据块地进行的。在DES算法中，原始信息被分成64位的固定长度数据块，然后利用56位的加密密钥通过置换和组合方法生成64位的加密信息。解密用的密钥与加密密钥相同，只是解密步骤正好相反。DES传送数据的一般形式是以代入法密码格式按块传送数据。DES采用的加密方法，一次加密一位或一个字节，形成密码流。密码流具有自同步的特点，被传送的密码文本中发生错误和数据丢失，将只影响最终的明码文本的一小段（64位），这称为密码反馈。

与蓝牙流密码算法不同，数学上可以证明分组加密算法是完全安全的。DES块密码是高度随机的、非线性的，生成的加密密文与明文和密钥的每一位都相关。DES的可用加密密钥数量多达72x1015个。应用于每一明文信息的密钥都是从这一巨大数量的密钥中随机产生的。DES算法已被广泛采用并被认为是非常可靠的。

5．2蓝牙中用DES取代E0流密码

如图1，在两个蓝牙设备经过认证并已生成了加密密钥Kc后就可进行加密了。因为Kc可在8~128比特变化，而DES加密算法使用长度为56比特的密钥加密长度为64比特的明文从而获得64比特的密文，所以这里可取Kc的长度为56比特。用DES加密蓝牙数据分组的过程如下：

a)将来自蓝牙分组分割成64比特的明文段。其中的一段记为x=DIN[63：0]，先通过一个固定的初始置换IP，将x的比特置换为x0。即：x0=IP（x）=L0R0，这里L0是x0的前32比特，R0是x0的后32比特。

b)进行16轮完全相同的运算，在这里是数据与密钥相结合，例计算LiRi，。

Li=Ri-1

Ri=Lif(Ri-1,Ki)

其中Ki是来自密钥Kc=Key[63：0]的比特的一个置换结果。而f函数是实现代替、置换及密钥异或的函数。

c)对R16L16进行初始置换IP的逆置换IP，获得密文y=DOUT[63：0]，即y=IP（R16L16）。最后一次迭代后，左边和右边未交换，将R16L16作为IP的输入，目的是使算法可同时用于加密和解密。

无论是硬件还是软件，此DES加密方案都易实现。其中DES的硬件实现如图3。此硬件加密方案采用低成本的可编程逻辑器件和现成可用的用于高级加密处理的智力产权（IP）产品实现。目前，大批量时只用10美元即可购买到10万系统门的可编程逻辑器件。这些器件还允许在设计中增加其它功能，如高级错误纠正。因此可编程逻辑器件可大幅度降低系统级的成本。

用软件（这里选用C语言）来实现该加密算法。为了算法实现的方便，这里删去了初始置换和末置换。

将此加密算法嵌入蓝牙协议中的基带部分以取代E0流密码算法，可允许蓝牙技术安全地应用到范围广泛的安全性具有最重要地位的应用中去。这些应用包括：金融电子交易：ATM、智能卡，安全电子商务交易，安全办公通信，安全视频监视系统，数字机顶盒，高清晰度电视（HDTV），其它消费电子设备等领域。

另外，对蓝牙加密这个过程中，可发现DES加密算法在近距离无线局域网的特定环境下存在一些问题。进而优化算法，最终可为应用于各种近距离无线网络通信的加密算法的选择提供有实际意义的参考依据。

6结束语

蓝牙是一项将会改变我们通信方式的令人激动的新技术。然而，蓝牙技术在标准化过程中都未曾完整地考虑安全问题。作为以无线信道为传输媒体的通信网络，蓝牙网络相对于固定网络更容易受到攻击。对于数据安全性处于首要地位的应用来说，实现高水平的数据安全性是必须的。目前蓝牙标准所采用的E0流密码算法存在着很多弊端，而DES和RSA算法相对来说更安全，而且较易实现。

参考文献

[1]金纯许光辰等编著《蓝牙技术》[M]（北京）电子工业出版社2001年3月

[2]于跃韩永飞蓝牙技术的安全性[J]《电信技术》2001年第9期

[3]Andrew《ComputerNetwork》[M]S.TanenbaunPrenticeHall1998

[4]VainioJ.,BluetoothSecurity,www.niksula.cs.hut.fi/~jiitv/bluesec.html05-25-2000

[5]Bluetooth,TheBluetoothSpecification,v.1.0B

/developer/specification/specification.asp

蓝牙技术范文篇9

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划，不需要透过实质线路，在一定的距离范围内，可以传输可观的资料量，当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达，而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机，只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输，眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输，包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起，主要是1998年5月，由Ericsson（爱立信，瑞典）、Intel（英特尔，美国）、NOKIA（诺基亚，芬兰）、IBM（国际商务机器，美国）、TOSHIBA（东芝，日本）等五家公司，共同组织一个“特别参与组织（SIG，SpecialInterestGrou）”称为BluetoothSIG，以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

二、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

三、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

四、蓝牙技术的展望

（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大，然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是，你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB

（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。

五、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民邮电出版社。

[2]金纯，许光辰，孙睿.蓝牙技术.电子工业出版社。

[3]井雅，徐晓东，吕志虎.蓝牙协议模型及应用.现代通信技术，2001.3。

蓝牙技术范文篇10

关键词：蓝牙系统组成信息安全机制组网方案

一、蓝牙技术概况

1.1蓝牙的起源

蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王HaraldBlatand，因为他十分喜欢吃蓝梅，所以牙齿每天都带着蓝色。蓝牙将当时的瑞典、芬兰与丹麦都统一了起来。

1999年12月1日，蓝牙特殊利益集团——BluetoothSIG了蓝牙技术最新标准1.0B版。发展至今，加盟的公司已超过2000多家。一项公开的全球统一的技术规范能得到工业界如此广泛的关注和支持是前所未有的。当然，这主要得益于蓝牙技术本身所具有的广阔应用前景和诱人的商机。

1.2蓝牙技术的特点

蓝牙技术使用高速跳频和时分多址等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备呈网状链接起来。

蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。它可以用来在较短距离内取代目前多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。

蓝牙作为一种新兴的短距离无线通信技术已经在各个领域得到广泛应用，它提供低成本、低功耗、近距离的无线通信，构成固定与移动设备通信环境中的个人网络，使得近距离内各种信息设备能够实现无缝资源共享。

二、蓝牙系统的参数指标及组成

2.1蓝牙系统结构基本系统参数及指标

工作频段：ISM频段2.402GHz—2.480GHz；双工方式：TDD；业务类别：同时支持电路交换及分组交换业务；数据标称速率：1Mbit/s；异步信道速率：非对称连接723.2kbit/s57.6kbit/s；对称连接：433.9kbit/s(全双工模式)；同步信道速率：64kbit/s(3个全双工信道)；信道间隔：1MHz；信道数：79；发射功率及覆盖：0dBm(1mW)，1—10m覆盖，20dBm(100mW)，扩展至100m覆盖；跳频频点数：79个频点/MHz(2408+k(MHz)，k=0，1，2……78)；跳频速率：1600次/s；工作模式：Active/Sniff/Hold/Park；数据连接方式：面向连接业务SCO(话音，电路交换、预留时隙)、无连接业务ACL(分组数据、分组交换、轮询)；方式：1/3FEC(3bit重复码)，2/3FEC(截短Hamming码)，CRC—16，ARQ

鉴权：反应逻辑算术方式；密钥：以8bits为单位增减，最长128bits；安全机制：链路级，认证基于共享链路密钥询问/响应机制，认证和加密密钥生成基于SAFER+算法；话音编码方式：CVSD或对数PCM；网络拓扑结构：Adhoc(无中心自组织)结构，Piconet及Scatternet。

2.2蓝牙系统的组成

蓝牙系统由无线单元、链路控制单元、链路管理和软件结构和协议体系组成。

2.2.1无线单元蓝牙天线属于微带天线，空中接口是建立在天线电平为0dBm基础上的，遵从美国联邦通信委员会有关0dBm电平的ISM频段的标准。

2.2.2链路控制单元链路控制单元（即基带）描述了硬件——基带链路控制器的数字信号处理规范。

2.2.3链路管理器链路管理器(LM)软件模块设计了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。

2.2.4软件结构和协议体系蓝牙设备应具有互操作性，即任何蓝牙设备之间都应能够实现互通互连，这包括硬件和软件。

设计协议和协议栈的主要原则是尽可能地利用现有各种高层协议，保证现有协议与蓝牙技术的融合以及各种应用之间的互通性；充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统和蓝牙技术规范的开放性，便于开发新的应用。具体的协议按SIG的需要分为4层：核心协、RFCOMM电缆替代协议、TCS电话控制协议以及与Internet相关的高层协议。

三、蓝牙的信息安全机制

由于蓝牙通信标准是以无线电波作为媒介，第三方可能轻易截获信息，所以蓝牙技术必须采取一定的安全保护机制，尤其在电子交易应用时。为了提供使用的安全性和信息的可信度，系统必须在应用层和链路层提供安全措施。随机数发生器在蓝牙标准中有重要应用，例如在生成认证密钥和加密密钥中以及查询-应答方案中等。

蓝牙单元密钥长度不能由单元制造者预置，不能由用户设置。蓝牙基带标准规定不接收由高层软件给出的加密密钥以防止使用者完全控制密钥长度。包括密钥类型、密钥生成与初始化。

四、蓝牙技术组网方案

给出了一种无线办公网络具体应用的原理图。蓝牙网关通过RJ45插头与局域网接入接口相连；图中的个人电脑及各种设备均需安装有蓝牙通用模块或蓝牙网卡，以使其蓝牙化。蓝牙网关与各终端的最大直线不能大于100m，且一个蓝牙网关最多可连接7个带通用外界模块的设备。

组网方案中，主要部件功能：

4.1蓝牙网关

采用时分多址技术，支持异步数据，支持点对点、点对多点的蓝牙数据通信；具有同时与有线网络和蓝牙设备通信的接口及能力；在安全的基础上实现蓝牙地址与IP地址间的地址解释；实现IP网际协议以及TCP传输控制协议，从而能够完成蓝牙协议与TCP/IP的协议转换；在底层协议栈的基础上，通过实行特定的蓝牙路由机制解决匹克网间的路由问题，以最终解决蓝牙不同匹克网间不同单元的通信问题。

4.2网络适配器

安装在网络内部的PC机、笔记本电脑上，使设备蓝牙化。

4.3为了使得办公室内部的打印机、投影仪、扫描仪等办公设备具有蓝牙功能，选用金欧公司的通用蓝牙模块，该通用蓝牙模块具有串口、USB和并口可供选择。

五、蓝牙技术的应用展望

我们平时经常看到蓝牙技术在笔记本电脑，手提电脑和蜂窝式电话方面的应用。由于用蓝牙技术可以组成个人局域网，它还能应用到其他许多方面。例如瑞典律勒欧科技大学EIS实验室就开发出无线个人局域网，对曲棍球运动员进行实时检测，培养曲棍球运动员。蓝牙技术还可以用在遥控汽车上。SigmaComtech介绍了一种用具有蓝牙功能的操作杆来无线控制汽车，输入指令从操纵杆传送到计算机，由其产生控制信号发送给汽车。这一平台还可以在工业应用中使用。

由于市场需求，越来越多的蓝牙硅片即将投入生产。旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、零售商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。BluetoothSiG现已拥有2400家会员公司，预计2015年蓝牙芯片将达14亿片，应用机器近7亿台。公务员之家

畅游在蓝牙技术的梦想中，你会发现蓝牙技术无所不能。稍稍关注一下网络高科技市场，就会发现蓝牙技术从诞生的那一天起，就一直被人们寄予了极高的期望。相信随着科技的进一步发展，蓝牙技术必将获得更加广泛的应用。

参考文献：

马建辉，侯冬冬，焦胜才.蓝牙开发关键技术剖析.电子设计应用，2009年第7期，82-83.

杨寸月，郑鲁腾.蓝牙技术的优势与前景.软件导报，2009年第6期，107-108.

刘任庆.蓝牙技术应用方案分析与研究.电子元器件应用，2009年第6期，68-70.

冯占余.蓝牙技术应用.现代物理知识，2008年第6期，42-43.