（接淺析藍牙技術(shù) （上））

        SIG 所頒布的藍牙規(guī)范（Specification of the Bluetooth System）就是藍牙無線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了藍牙應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)和需要達到的要求。

        藍牙規(guī)范包括核心協(xié)議（Core）與應(yīng)用框架（Profiles）兩個文件。協(xié)議規(guī)范部分定義了藍牙的各層通信協(xié)議，應(yīng)用框架指出了如何采用這些協(xié)議實現(xiàn)具體的應(yīng)用產(chǎn)品。藍牙協(xié)議規(guī)范遵循開放系統(tǒng)互連參考模型（Open System Interconnetion/Referenced Model, OSI/RM），從低到高地定義了藍牙協(xié)議堆棧的各個層次。

        按照藍牙協(xié)議的邏輯功能，協(xié)議堆棧由下至上分為3個部分：傳輸協(xié)議、中介協(xié)議和應(yīng)用協(xié)議。其功能簡介如下。

3.1 傳輸協(xié)議

        負(fù)責(zé)藍牙設(shè)備間相互確認(rèn)對方的位置，以及建立和管理藍牙設(shè)備間的物理和邏輯鏈路。這一部分又進一步分為低層傳輸協(xié)議和高層傳輸協(xié)議。低層傳輸協(xié)議側(cè)重于語音與數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)奈锢韺崿F(xiàn)以及藍牙設(shè)備的物理和邏輯鏈路。低層傳輸協(xié)議包括藍牙的射頻（Radio）部分、基帶與鏈路管理協(xié)議（Baseband && Link Manager Protocol, LMP）。高層傳輸協(xié)議包括邏輯鏈路控制的物理實現(xiàn)以及藍牙設(shè)備間的連接于組網(wǎng)。高層傳輸協(xié)議包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議（Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP）和主機控制器接口（Host Controller Interface, HCI）。這部分為高層應(yīng)用程序屏蔽了諸如跳頻序列選擇等低層傳輸操作，并為高層應(yīng)用傳輸提供了更加有效和更有利于實現(xiàn)的數(shù)據(jù)分組格式。

3.2 中介協(xié)議

        為高層應(yīng)用協(xié)議或程序在藍牙邏輯鏈路上工作提供了必要的支持，為應(yīng)用曾提供了各種不同的標(biāo)準(zhǔn)接口。這部分協(xié)議包括以下幾部分。

1. 串口仿真協(xié)議（RFCOMM）

        基于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（European Telecommunication Standardization Institute, ETSI）的TS07.10標(biāo)準(zhǔn)制定。該協(xié)議用于模擬串行接口環(huán)境，使得基于串口的傳統(tǒng)應(yīng)用僅作少量的修改或者不做任何修改可以直接在該層上運行。

2. 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（Service Didcovery Protocol，SDP）

        為實現(xiàn)藍牙設(shè)備之間相互查詢及訪問對方提供的服務(wù)。

3. IrDA（Infrared Data Association）互操作協(xié)議

        藍牙規(guī)范采用了IrDA的對象交換協(xié)議（OBEX），使得傳統(tǒng)的基于紅外技術(shù)的對象（如電子名片（vCard）和電子日歷（vCal）等)交換應(yīng)用同樣可以運行在藍牙無線接口之上。

        網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議：該部分協(xié)議包括點對點協(xié)議（Point to Point Protocol, PPP）、網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol, IP）、傳輸控制協(xié)議（Transfer Control Protocol, TCP）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（User Datagram Protocol, UDP）等，用于實現(xiàn)藍牙設(shè)備的撥號上網(wǎng)，或通過網(wǎng)絡(luò)接入點訪問Internet 和本地局域網(wǎng)。

4. 電話控制協(xié)議

        該協(xié)議包括TCS、AT指令集和音頻。電話控制協(xié)議性能（Telephone Control Protocol Specification，TCS）是基于國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（International Telecommunication Union-Telecommunication，ITU-T）的Q.931標(biāo)準(zhǔn)制定的，用于支持電話功能；藍牙直接在基帶上處理音頻信號（主要指數(shù)字語音信號），采用SCO鏈路傳輸語音，可以實現(xiàn)頭戴式耳機和無繩電話等的應(yīng)用。

3.3 應(yīng)用協(xié)議

        是指那些位于藍牙協(xié)議堆棧之上的應(yīng)用軟件和其中所涉及的協(xié)議，包括開發(fā)驅(qū)動各種諸如撥號上網(wǎng)和通信等功能的藍牙應(yīng)用程序。藍牙規(guī)范提供了傳輸層及中介層定義和應(yīng)用框架，在傳輸層及中介層之上，不同的藍牙設(shè)備必須采用統(tǒng)一符合藍牙規(guī)范的形式；而在應(yīng)用層上，完全由開發(fā)人員自主實現(xiàn)。事實上，許多傳統(tǒng)的應(yīng)用都可以幾乎不用修改就在藍牙協(xié)議堆棧之上運行，如基于串口和OBEX協(xié)議的應(yīng)用。通常藍牙技術(shù)應(yīng)用程序接口（Application Programming Interface，API）函數(shù)的開發(fā)由開發(fā)工具的設(shè)計人員來完成，這樣有利于藍牙技術(shù)與各類應(yīng)用的緊密結(jié)合。

4 藍牙應(yīng)用規(guī)范

        藍牙規(guī)范的應(yīng)用模式有很多，四種應(yīng)用模式是所有用戶模式和應(yīng)用的基礎(chǔ)，也為以后可能出現(xiàn)的用戶模式和應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

        （1）通用訪問應(yīng)用（GAP）模式：定義了兩個藍牙單元如何互發(fā)現(xiàn)和建立連接，它是用來處理連接設(shè)備之間的相互發(fā)現(xiàn)和建立連接的。它保證兩個藍牙設(shè)備，不管是哪一家廠商的產(chǎn)品，都能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備支持何種應(yīng)用，并能夠交換信息。

        （2）服務(wù)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用（SDAP）模式：定義了發(fā)現(xiàn)注冊在其他藍牙設(shè)備中的服務(wù)的過程，并且可以獲得與這些服務(wù)相關(guān)的信息。

        （3）串口應(yīng)用（SPP）模式：定義了在兩個藍牙設(shè)備間基于RFCOMM建立虛擬的串口連接的過程和要求。

        （4）通用對象交換應(yīng)用（GOEP）模式：定義了處理對象交換的協(xié)議和步驟，文件傳輸應(yīng)用和同步應(yīng)用都是基于這一應(yīng)用的，筆記本電腦、PDA、移動電話是這一應(yīng)用模式的典型應(yīng)用。

5 藍牙無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題

        藍牙網(wǎng)絡(luò)與任何一種通信網(wǎng)絡(luò)一樣，會面對各種問題如：假冒、竊聽、未授權(quán)訪問和拒絕服務(wù)等。因此，藍牙協(xié)議體系就需要設(shè)立安全管理機制以保證通信的可靠性。

        藍牙安全體系結(jié)構(gòu)為藍牙設(shè)備提出了三種安全模式：

        安全模式1——藍牙設(shè)備沒有受到任何安全保護的模式。

        安全模式2——服務(wù)級安全模式，它是建立在L2CAP層以上的安全保護模式。

        安全模式3——鏈路級安全模式，即在LMP連接建立之前要進行鑒權(quán)或數(shù)據(jù)加密。

6 結(jié)束語

        毫無疑問，藍牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù)，其席卷全球之勢不可阻擋，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。