蓝牙技术调研报告

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关于无线蓝牙技术的调研邓晓衡信息科学与工程学院2023\01\13\*ROMAN\*ROMANII关于无线蓝牙技术的调研 摘要摘要无线通信。目前,作为兴无线通信技术的无线个域网络(WPAN)与无线局域网络(WLANWPAN主导技术的蓝牙目的是取代有线连接,能够支持10m范围内的700kb/s数据或语音传输。蓝办公自动化、家庭消遣、电子商务、工业掌握、智能化建筑等方面，此次调研至关重要。本文将从蓝牙的形成背景、进展历程及现状、根本对无线蓝牙技术进展粗略的介绍。关键词：无线通信 蓝牙技术 无线个域网 蓝牙应用关于蓝牙技术的调研 名目目录\l“_TOC_250027“前言 1\l“_TOC_250026“第一章蓝牙技术的形成背景、进展历程及现状 2\l“_TOC_250025“形成背景 2\l“_TOC_250024“进展历程 2\l“_TOC_250023“蓝牙技术最初由爱立信创制 2\l“_TOC_250022“蓝牙1.0版本及1.0B版本 2\l“_TOC_250021“1.2.3蓝牙1.1版本 3\l“_TOC_250020“1.2.4蓝牙1.2版本 3\l“_TOC_250019“蓝牙2.0+EDR版本 3\l“_TOC_250018“蓝牙2.1+EDR版本 3\l“_TOC_250017“蓝牙3.0＋HS版本 3\l“_TOC_250016“1.2.8蓝牙4.0版本 4\l“_TOC_250015“现状 4\l“_TOC_250014“其次章 根本原理和特点 4\l“_TOC_250013“根本原理 4\l“_TOC_250012“蓝牙解决的问题 4\l“_TOC_250011“蓝牙的解决方案 4\l“_TOC_250010“特点 4\l“_TOC_250009“第三章 关键技术及应用 6\l“_TOC_250008“关键技术 6\l“_TOC_250007“3.1.1IEEE802.11b标准 6\l“_TOC_250006“3.1.2自适应跳频技术 6\l“_TOC_250005“应用 8\l“_TOC_250004“第四章 存在的关键问题及进展趋势 9\l“_TOC_250003“存在的关键问题 9\l“_TOC_250002“进展趋势 10\l“_TOC_250001“第五章完毕语 11\l“_TOC_250000“参考文献 1211关于无线蓝牙技术的调研 前言前言近年来,因特网(Internet)技术和移动通信技术已经成为整个通信业高速进展的两大支Internet术的迅猛进展,也已经极大地转变了人们生活和工作方式。人们在享受着移动带来便利的同时,渐渐消灭了移动数据通信的需求,推动着Internet技术和移动通信技术进一步严密〔如使用不便、连线频出故障、各种电缆之间不通用等诸多伤脑筋的问题。蓝牙技术正是在此种状况下应运而生的。用的无线空中接口及其掌握软件的公开标准性能。一般来说，它的链接范围为10cm~10m;假设增加传输功率的话，其链接范围可以扩展100m。蓝牙技术以无线局域网的IEEE802.112.4GHzISM界范围内都可以自由使用。蓝牙技术标准中承受了一种Plonkandplay保障安全，又能减小干扰。关键问题及进展趋势等方面对无线蓝牙技术进展粗略的介绍，并提出一些个人的问题。关于无线蓝牙技术的调研第一章关于无线蓝牙技术的调研第一章11第一章蓝牙技术的形成背景、进展历程及现状形成背景19985IBMIntel移动软件的开发，IBM1999的应用产品，使蓝牙技术呈现出极其宽阔的市场前景，并预示着21世纪初将迎来波澜壮阔的全球无线通信浪潮。关于蓝牙这个名字的由来还有一个小故事10世纪的丹麦国王哈拉尔德(HaraldGormsson)的外号。出身海盗家庭的哈拉尔德统一爱立信公司期望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。进展历程蓝牙技术最初由爱立信创制1999520IB蓝牙特别兴趣组，制订蓝牙技术标准。1.01.0B版本早期的1.0和1.0B版本存在很多问题，不同厂商的产品也互不兼容。同时，在两个装置“握手”的过程中，蓝牙硬件的位址会被传送出去，在协定的层面上不能做到匿名，有泄漏资料的危急。“蓝牙的标准是IEEE802.15，蓝牙协议工作在无需许可的ISM频段2.45GHz。最高速度可达723.1kb/s。为了避开干扰可能使用2.45GHz的其它协议,蓝牙协议将该频段划分成79条渠道，并且最多每秒可更换渠道1600次。关于无线蓝牙技术的调研第一章关于无线蓝牙技术的调研第一章331.1版本202311SIG1.1更正了从前版本中消灭的问题。此版本中涉及的转变有以下几个方面：在无线电方面，1.1IACVSD编码器中混乱字符产生的互通性问题；在链接治理方面，链接治理局部在全部内容中修改最25路径。1.2版本蓝牙1.2版本的发表，被SIG视为能够让蓝牙产品更易于使用的具有里程碑意义的技术，其相较于1.141〕自适应跳频；2〕参加延长同步连接导向信道技术；3〕FasterConnection，参加2.0+EDR版本该版本是蓝牙1.2版本的改进版，主要有五大改进：3倍于蓝牙1.2版本的数据传输速率；通过削减工作负载循环到达较低电力消耗；增加带宽简化了多连接模式；向后兼容早期蓝牙设备；降低了比特误差率BE.2.1+EDR版本该版本是针对蓝牙2.0版本提出的改进版的技术标准。主要修改包括２个方面：改善装置配对流程；具有更佳的省电效果3.0＋HS版本2023年4月蓝3.0版本标准正式公布，其名Bluetooth3.0＋HS。BT3.0使用了AMP〔genericalternatemAC/PHY〕技术，其速度Wi-Fi802.113.0DV、HDTV、PC多媒体随身播放器、UPMCBT3.0＋HS4.0版本2023420SIG4.04.04.0要表达在三个方面，电池续航时间、节能和设备种类上。现状目前，蓝牙技术已获得了全球认可，世界各地的蓝牙设备都可以与其邻近的蓝牙设备连接。蓝牙电子设备可以通过短距离的即时网络〔称为微微网〕进展无线连接和通信。每个设备最多可以在微微网中同时与七个其它设备进展通信。每个设备还可以同时属于多个微微网。当蓝牙设备进入然后离开无线电邻近区域时，微微网可在此期间自动动态建立。现在，蓝牙有超过１０亿的无线用户，其中包括５亿多使用无线互联网访问效劳的用户。第三代移动通信技术将为蓝牙互联供给更大的市场，蓝牙互联技术允许手机、便携设备、笔记本电脑和第三方的接入设备相互连接在一起。表1蓝牙技术的根本指标状况主要技术指标核心规格版本ISO

根本状况2.0+增加数据率(EDR)，2023113.0＋HS，20234Bluetooth以支持数据和语音应用。2.42.485GHz频谱 率为1600跳/秒。2.4GHzISM波段在大多数国家都可用，且不需申请许可证。主要用于工业应用案例–拥有1003001

用范围传输范围功率数据率

类无线电通常用于移动设备–拥有1030类无线电 最大范围可达1米或3英尺最常用的2类无线电使用2.5mW的功率。2.0+EDR3Mbps3.0＋HS24Mbps关于无线蓝牙技术的调研其次章关于无线蓝牙技术的调研其次章44其次章 根本原理和特点根本原理蓝牙解决的问题无线信号进展“对话”？假设使用线缆，那么需要多少条，12825一次要发送多少数据？例如，串行端口一次可发送1比特的数据，而并行端口一次可发送假设干比特的数据。它们将如何进展“对话”？参与电子“争论”的各方需要知道比特数据的含和响应，称为“协议”。蓝牙的解决方案蓝牙主要应用于以下两个层上：始终保持极低的传输功率。及如何让对话各方确信接收信息与发送信息一样达成协议。特点适用设备多线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、机、键盘、玩耍操纵杆以及全部其他的数字设备都可以成为蓝牙系统的一局部。工作频段全球通用2.4GHzISM界的障碍。使用便利关于无线蓝牙技术的调研其次章关于无线蓝牙技术的调研其次章5蓝牙技术标准中承受了一种Plonkandplay户不必再需要学习如何安装和设置，但凡潜入蓝牙技术的设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可以建立联系，利用相关的掌握软件，无需用户干预即可传输数据。4．安全加密、抗干扰力量强从一个频率跳到另一个频率，不断搜寻干扰比较小的信道。5．多路多方向链接不限制在直线范围内，甚至设备不在同一间房内也可以相互连接，并且可以连接多个设备，最多可达7可以把用户身边的设备都连接起来，形成一个个人领域的网络。关于无线蓝牙技术的调研第三章关于无线蓝牙技术的调研第三章6第三章 关键技术及应用关键技术IEEE802.11b标准2.4GHz，直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mb/s，无须直线传300m100m.使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来供给牢靠的数据传送和网络带宽的有效使用。自适应跳频技术自适应跳频技术是建立在自动信道质量分析根底上的一种频率自适应和功率自适应控制相结合的技术。他能使跳频通信过程自动避开被干扰的跳频频点，并以最小的放射功率、应掌握是在跳频通信过程中，拒绝使用那些曾经用过但是传输不成功的跳频频率集中的频点，即实时去除跳频频率集中被干扰的频点，使跳频通信在无干扰的可使用的频点上进展，从而大大提高跳频通信中接收信号的质量。纠错技术1/3比例前向纠错码1/3FE2/3比例前向纠错码〔2/3FEC〕和用于数据的自动恳求重发〔ARQ〕方式。1/3比例前向纠错码是一种较简洁2/3〔15，10〕精简的汉明码表示方法，用于局部分组。使用ARQ方式，在一个时隙中传送的数据必需在下一个时隙得到确认〔或超时〕信息。只信息；否则，返回一个错误信息。微微网技术连接起来的一种微型网络，由一个主设备〔Master〕和假设干个从设备〔Slave〕组成，且从设备最多为728台连在一关于无线蓝牙技术的调研第三章关于无线蓝牙技术的调研第三章88起的设备，全部设备单元均承受同一跳频序列。主从设备的拓扑构造如图1所示同的跳转模式。安全性性：每个用户唯一的481288～128位加密密钥、设备128位随机数RAND。蓝牙的低层安全是通过基带和链路治理中的鉴权、匹配和加密完成的。鉴权基于“竞争-应答”算法，是蓝牙系统中的关键局部，它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域。校验器发送一个LMP-au-randPDU分组给恳求者，该PDU〔协议数据单元〕分组含有一个随机数。恳求者依据猎取的分组计算出应答值，然后将应发回给校验器，验证应答值是否正确。当两台设备无共用链接字时，则基于个人识别码PIN和随机数创立初始化字Kinit，这一过程为匹配。Kinit字在校验器向恳求者发出LMP-in-rand时创立，然后进展鉴权，共计算过程基于Kinit字，而不是链接字。通过鉴权后，链接字即被创立。序，可以为用户供给一个较强的安全机制，需要留意的是，加密字节全不同于鉴权字是否需要修改加密字。应用居家PC环境中无线使用，这不但增加了办公区域的美感，还为室内装饰供给了更多创意和自由。工作过去的办公室因各种电线纠缠不清而格外混乱，现在，通过无线蓝牙技术，办公室里再也看不到凌乱的电线，整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作。PDA可与计算机同步以共享日历和联系人列表，外围设备可直接与计算机通信，员工可通过蓝牙耳机在整个办公室内行走时接听，全部这些都无需电线连接。启用蓝牙的设备还能够创立自己的即时网络，让用户能够共享演示稿或其它文件，不受兼容性或电子邮件访问的限制。Bluetooth设备能便利地召开小组会议，通过无线网络与其它办公室进展对话，并将干擦白板上的构思传送到计算机。生活目前蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上，如手机蓝牙耳机，车载免提蓝牙，使驾驶更安全；使用蓝牙耳机，还有一个我们确定不能无视的好处：安康！消遣玩玩耍、听音乐、结交朋、与朋友共享照片，越来越多的消费者期望能够便利即时地享受各种消遣活动，而又不想再忍受电线的束缚。蓝牙无线技术是唯一一种能够真正实现无线消遣的技术。内置了蓝牙技术的玩耍设备，让您能够在任何地方与朋友开放玩耍竞甚至可以匿名查找然后开头令人开心的玩耍。关于无线蓝牙技术的调研第四章关于无线蓝牙技术的调研第四章99第四章 存在的关键问题及进展趋势存在的关键问题尽管蓝牙技术现在的应用还算广泛，但其仍处于快速进展阶段，面临着很多亟待解决的问题，有以下：安全性问题足。如当设备A与设备B和设备CABDADDRB有了AA通信时可以冒充CC通信时可以冒充A，这样就给安全带来了问题。能源消耗攻击法进入节能状态，到达消耗能源的目的。目前，对这种攻击还没有有效的方法制止。3.Wi-Fi与蓝牙的干扰问题蓝牙与Wi-Fi2.4GHzISM为了削减干扰，现在有以下四个方案：1〕转变频带安排规章和标准标准。2〕制止在一种环境下使用另一种技术。技术层次解决方案。频带解决方案。基于大规模散射网的PAN现在的蓝牙标准大多强调单个微微网的应用，而对多个微微网组成的散射网缺乏讨PAN蓝牙互操作性问题蓝牙未蓬勃进展，互操作性不抱负是缘由之一。由于蓝牙技术产生不久。1.1版本虽有所改进，但很多不确定性问题仍旧存在，厂商依据本身的要求开发设备，造成互操作性问题。SDPHCI测试问题蓝牙的测试仍旧是蓝牙技术的难点之一，测试还没有统一的标准。蓝牙认证测试概念对于测试设备制造商来说是开放的，不同的制造商具有不同的测试试验，至今协议测试系统确实认还没有定义。关于无线蓝牙技术的调研第四章关于无线蓝牙技术的调研第四章1010进展趋势场方面，蓝牙要向小、精、合方