【導(dǎo)讀】流程，最后，給出了用VC++語言實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙認(rèn)證算法的關(guān)鍵步驟及運(yùn)行結(jié)果。藍(lán)牙[1]技術(shù)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和東芝等公司于1994年聯(lián)合推出。的一項(xiàng)短距離無線通信協(xié)議。其最終目標(biāo)是建立一個(gè)全球統(tǒng)一的無線連接標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備制造商生。產(chǎn)的產(chǎn)品在近距離內(nèi)無需電纜線就可實(shí)現(xiàn)相互通信。藍(lán)牙具有使用方便、抗干擾能力強(qiáng)、低功耗、低輻射。門負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善動(dòng)作。多7個(gè)處于激活狀態(tài)的從設(shè)備以及至多255個(gè)處于休眠狀態(tài)的從設(shè)建立連接關(guān)系。以滿足在會(huì)議室、廣場(chǎng)、車站等場(chǎng)合進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的需要。作為正在迅速發(fā)展的短距離無線通信技術(shù)，藍(lán)牙的安全問題同樣越來越受到人們的關(guān)注。只相當(dāng)于手機(jī)的幾分之一，在不能證明手機(jī)對(duì)人體有害的前提下，可以認(rèn)為藍(lán)牙的生態(tài)安全性是可靠的；藍(lán)牙的的信息安全是指要保證通信雙方所傳遞的信息不被第三方竊聽和篡改，這對(duì)于藍(lán)牙。PIN碼是個(gè)人識(shí)別碼，其最長為128位。

　　

【正文】 omPort)( ULONG ulID, PCHAR pszHardwareID, PCHAR pszDisplayText, PCHAR pszComPortName )。 ?? HINSTANCE pnpDll = NULL。 PpnpPluginComPort ppnpPluginComPort = NULL。 ULONG res。 /* check the address of dll library*/ pnpDll = LoadLibrary()。 ppnpPluginComPort = (PpnpPluginComPort) GetProcAddress(pnpDll,pnpPluginComPort)。 ?? switch (instanceCounter) // Start plugging the virtual COM port to Windows API { case 1: res = ppnpPluginComPort(PNP_TAG_COM1,bluetooth\\vport1,BFCOMM Port 1, portName)。 //WINAPI will put the return COM port value back to portName break。 case 2: res = ppnpPluginComPort(PNP_TAG_COM2,bluetooth\\vport2,BFCOMM Port 2, portName)。 break。 } ?? } 通過 DT 端對(duì)藍(lán)牙設(shè)備的查詢，選擇適當(dāng)?shù)?LAP，并在 LAP 和 DT 之間建立藍(lán)牙連接的程序窗口界面如圖 所示。 圖 ：程序運(yùn)行界面 界面中，最上面一行顯示的是本地設(shè)備（ DT）藍(lán)牙地址，最下面一行顯示的是與 DT 相連接的藍(lán)牙設(shè)備的地址， Work Flowing 窗口是操作狀態(tài)提示窗。 RFCOMM 連接過程建立的程序運(yùn)行步驟如下： Inquiry Devices，查詢遠(yuǎn)端藍(lán)牙設(shè)備， Work Flowing 窗口出現(xiàn)正在查詢藍(lán)牙設(shè)備的提示 ，操作完成后會(huì)在 Remote Devices 窗口中列出查詢到的藍(lán)牙設(shè)備地址。 Get Device Names，查詢藍(lán)牙設(shè)備名（可選步驟）， Work Flowing 窗口出現(xiàn)正在查詢藍(lán)牙設(shè)備名的提示，完成后會(huì)在查詢到的藍(lán)牙設(shè)備地址后面顯示出設(shè)備名。 Search Profiles，對(duì)選中的藍(lán)牙設(shè)備（ LAP）進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)，在 Device Profiles 窗口中列出設(shè)備所能提供的服務(wù)，圖中顯示的是 channel 1: Serial Port，這表示遠(yuǎn)端的藍(lán)牙設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)Serial Port Profile，能夠 提供一個(gè)串口通信的虛擬通道，可以與之建立 RFCOMM 連接。 Work Flowing 窗口也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)狀態(tài)的提示。 Connect，與選中的藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行連接。 連接成功建立后， Work Flowing 窗口最終會(huì)出現(xiàn)連接建立的提示。 藍(lán)牙局域網(wǎng)接入應(yīng)用規(guī)范的最終實(shí)現(xiàn) 藍(lán)牙 RFCOMM 連接建立以后，根據(jù)局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型的規(guī)定，可以在此基礎(chǔ)上建立 PPP連接。 我們充分利用了 Windows 已有網(wǎng)絡(luò)組件的功能，即運(yùn)用 Windows 直接電纜連接程序進(jìn)一步工作， LAP 被設(shè)置為 PPP 服務(wù)器，用戶則被設(shè)置為 PPP 客戶機(jī)來進(jìn)行 PPP 連接的發(fā)起，經(jīng)過參數(shù)協(xié)商、用戶身份驗(yàn)證和 IP 地址配置等操作，最終建立與 LAP 上的 PPP 服務(wù)器的連接。具體的連接建立過程如下所示： PPP 協(xié)議首先使用 LCP 協(xié)商數(shù)據(jù)鏈路層選項(xiàng)，鏈路雙方的 PPP 均使用 LCP 來交換配置請(qǐng)求分組，該分組中包含有每一方都期望的配置信息及鏈路相關(guān)信息，在此階段，雙方可以協(xié)商使用某種認(rèn)證協(xié)議。如果 LCP 認(rèn)為所有的請(qǐng)求均能滿足，則發(fā)送配置確認(rèn)分組，當(dāng)雙方的LCP 都發(fā)送和接收到配置確認(rèn)分組后，則認(rèn)為 PPP 鏈路已經(jīng)成功地建立，于是要求 DT 輸入用戶名及口令，進(jìn)入身份驗(yàn)證階段 。若用戶身份合法， PPP 服務(wù)器就向 DT 傳回確認(rèn)信息，其中附帶有分配給用戶地 IP 地址。 DT 收到該分組后就開始協(xié)商網(wǎng)絡(luò)層選項(xiàng)，通過 NCP（此處主要考慮 IPCP 協(xié)議）來交換網(wǎng)絡(luò)層配置請(qǐng)求分組，在 PPP 層上建立、配置網(wǎng)絡(luò)層，該分組中帶有 IP 地址請(qǐng)求信息， PPP 服務(wù)器收到該信息后將分配給用戶的 IP 地址傳給 DT，完成網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)商動(dòng)作。在這些操作完成之后， PPP 客戶機(jī)和 PPP 服務(wù)器之間就可以開始數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)行通信了，即 LAP 和 DT 最終建立了 PPP 連接。 這樣就成功地完成了藍(lán)牙協(xié)議和 PPP 協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，但是并沒有完成藍(lán)牙局 域網(wǎng)接入應(yīng)用規(guī)范，我們還必須在 LAP 上運(yùn)行代理服務(wù)器軟件，實(shí)現(xiàn) PPP 協(xié)議和 LAN 的轉(zhuǎn)換，用戶就建立了與 LAP 所接入的局域網(wǎng)之間的連接，可以方便的訪問局域網(wǎng)中的資源，從而進(jìn)一步訪問 Inter，完成藍(lán)牙局域網(wǎng)接入應(yīng)用規(guī)范，由此實(shí)現(xiàn)了無線家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的 PC 機(jī)和筆記本電腦通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)訪問 Inter。 圖 接入模型 小結(jié) 隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)在家庭中的迅速普及、電訊技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及智能設(shè)備的長足進(jìn)步，家庭網(wǎng)絡(luò)日益受到關(guān)注，人們對(duì)于簡(jiǎn)單、靈活與可靠的家庭網(wǎng)絡(luò)的需求也愈來愈強(qiáng)烈。美國 ABI（ Allied Business Intelligence）公司對(duì)全球家庭網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)進(jìn)行的分析調(diào)查顯示， 1999年全球家庭網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的規(guī)模為 億美元， 2020 年達(dá)到了 億美元，到 2020 年則將飛速增加到 24 億美元。藍(lán)牙是家庭網(wǎng)絡(luò)低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案，因此，對(duì)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究具有極大的理論和實(shí)際意義。 本章提出了一套藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案及其具體實(shí)現(xiàn)。按照本章節(jié)的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)在 2020 年 1 月 25 日通過了藍(lán)牙專家組和上海市科委的鑒定，專家組一致認(rèn)為，本文所實(shí)現(xiàn)的家 庭網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景，項(xiàng)目研究成果在藍(lán)牙開發(fā)應(yīng)用方面達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。 結(jié)束語 藍(lán)牙技術(shù)組網(wǎng)的靈活性以及它全球通用、低成本、低功耗、小尺寸的設(shè)計(jì)宗旨，使得它成為家庭無線網(wǎng)絡(luò)低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案之一，自推出以來就受到了極大的關(guān)注。 為了保證鏈路的穩(wěn)定，最大限度的減少來自其他設(shè)備的射頻干擾，藍(lán)牙采用了快速跳頻技術(shù)。本文對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻算法進(jìn)行了深入的研究和介紹， Bluetooth 系統(tǒng)的跳頻算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的跳頻序列性能可以滿足該系統(tǒng)對(duì)跳頻序列的要求，能有效的減少 Bluetooth 系統(tǒng)的工作環(huán)境所產(chǎn)生的干擾。但是，由于在 頻段具有太多不可預(yù)測(cè)的干擾源，跳頻頻率和干擾頻率發(fā)生碰撞的概率仍然不小，為此本文在原有跳頻序列算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)跳頻方案來提高系統(tǒng)的抗干擾能力，并基于 C 語言和 MATLAB 工具對(duì)原跳頻系統(tǒng)和改進(jìn)后的系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)仿真和性能分析，對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的抗干擾性能進(jìn)行了比較分析。從分析結(jié)果可以看出，改進(jìn)后產(chǎn)生的跳頻序列仍然能夠滿足藍(lán)牙系統(tǒng)對(duì)跳頻序列的要求；從系統(tǒng)仿真結(jié)果還可以看出，改進(jìn)后的跳頻方案可以克服所有的定頻干擾，同時(shí)在變頻干擾情況下，改進(jìn)后系統(tǒng)的 誤碼率比原來減少了 ％，系統(tǒng)抗干擾能力大大提高。對(duì)于本文改進(jìn)方案中偏移量 m 的取值，還有待進(jìn)一步研究。 論文還討論了基于藍(lán)牙技術(shù)無線家庭網(wǎng)絡(luò)的研究和實(shí)現(xiàn)，闡述了如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭藍(lán)牙信息家電的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及家庭內(nèi)的個(gè)人 PC 機(jī)和筆記本電腦等如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)訪問 Inter。其中重點(diǎn)介紹了藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)，論文從實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)所需的藍(lán)牙應(yīng)用模型――局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型著手，論述了如何從軟件上完成藍(lán)牙協(xié)議和基于主機(jī)藍(lán)牙上層應(yīng)用程序的開發(fā)以及協(xié)議的轉(zhuǎn)換，直至最終實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型。 藍(lán)牙技術(shù)總共 定義了 55 種不同類型的 PDU，每一個(gè)實(shí)現(xiàn)一種唯一的功能。每個(gè) PDU 都分配了一個(gè) 7 位操作碼，它用來標(biāo)識(shí)不同類型的 PDU。 LMP PDU 總是以單時(shí)隙分組的方式發(fā)送，因此負(fù)載頭只占一個(gè)字節(jié)。負(fù)載頭的兩個(gè)最低位用來確定邏輯信道，這些位設(shè)置可參見表 。一般情況下，負(fù)載頭中的 FLOW 只有一位，并且該 FLOW 位可以被接收方忽視。操作碼和只占有一位數(shù)據(jù)的事件 ID 共同設(shè)置成負(fù)載的首字節(jié)，如圖 所示。事件 ID 位于該字節(jié)的最低位。如果 PDU 屬于由主單元發(fā)起的事件，則事件 ID為 0；如果 PDU 屬于由從單元發(fā)起的事件，則事件 ID為 1。如果在 PDU 分組中含一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，則這些參數(shù)都位于負(fù)載的第二個(gè)字節(jié)中。字節(jié)數(shù)根據(jù)參數(shù)的長短來確定。所有的參數(shù)都使用小端格式，即最低位字節(jié)先發(fā)送。 協(xié)議數(shù)據(jù)單元的源地址和目的地址由消息頭的 AM_ADDR 決定。 圖 LMP PDU 被發(fā)送時(shí)的負(fù)載 每個(gè) PDU 可以被設(shè)置成必選或可選的，這要視使用情況而定。如果一個(gè) PDU 是可選的，鏈路管理器可以不傳送它，但是它必須能夠識(shí)別出所有它接收到的 PDU，而且如果要求返回一個(gè)響應(yīng)，它必須發(fā)回一個(gè)有效的響應(yīng)。如果所收到的可選 PDU 不要求響應(yīng)，則不必發(fā)送響應(yīng)。 三、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議（ L2CAP） L2CAP 是基于基帶協(xié)議，位于數(shù)據(jù)鏈路層中，如圖 所示。它可以與 LMP 并行工作。 L2CAP與 LMP 的區(qū)別在于當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不經(jīng)過 LMP 時(shí)， L2CAP 為上層提供服務(wù)。 L2CAP 向上層提供面向連接的和無連接的數(shù)據(jù)服務(wù)，它采用了多路技術(shù)、分段和重組技術(shù)、群提取技術(shù)。L2CAP 允許高層協(xié)議和應(yīng)用傳輸接收長達(dá) 64KB 的 L2CAP 數(shù)據(jù)分組。雖然基帶協(xié)議提供了SCO 和 ACL 兩種連接類型，但 L2CAP 只支持 ACL。 圖 協(xié)議層內(nèi)的 L2CAP 分段和重組 分段和重組操作用 于通過支持最大傳輸單位（ MTU）來提高傳輸效率。 MTU 的長度大于最大的基帶數(shù)據(jù)包。這樣，就可以通過網(wǎng)絡(luò)廣播和傳送高層協(xié)議分組降低擁塞。所有 L2CAP分組都可以在基帶分組基礎(chǔ)上進(jìn)行分段。 L2CAP 協(xié)議并不執(zhí)行任何分段和重組操作，但是其分組格式支持調(diào)整到更小的物理幀長度。 L2CAP 發(fā)送出的 MTU 把上層分組分為可通過主機(jī)控制器接口（ HCI）傳送到鏈路管理器的“數(shù)據(jù)塊”。在接收端， L2CAP 應(yīng)用接收到來自HCI 的“數(shù)據(jù)塊”后，就可以利用 HCI 提供的來自分組頭的信息，把這些“數(shù)據(jù)塊”重組成 L2CAP 分組。 執(zhí)行分段和 重組只使用了很小的代價(jià)。位于基帶分組負(fù)載的第一個(gè)字節(jié)（也叫負(fù)載頭）的兩個(gè) L_CH 位用于表示 L2CAP 分組的開始和后續(xù)部分。 L_CH 為“ 10”表示 L2CAP 分組的第一段，而為“ 01”則表示它的其余部分。如圖 所示就是分段重組的示例： 圖 LACAP 分段 數(shù)據(jù)分組格式 L2CAP 基于分組，但它實(shí)際上遵循的是一個(gè)基于信道的通信模型。一條信道代表遠(yuǎn)程設(shè)備上兩 L2CAP 實(shí)體間的一數(shù)據(jù)流。信道可以是面向連接的，也可以是無連接的。圖 是無連接信道內(nèi)的 L2CAP 分組格式。 LSB MSB 長度（ 2） 信道 ID（ 0x0002）（ 2） PSM（ 2） 信息（有效載荷） 信息（繼續(xù)的） 圖 無連接 L2CAP 分組（各段以字節(jié)為單位） 各段內(nèi)容描述如下： 長度：兩個(gè)字節(jié)，除 L2CAP 報(bào)文頭的長度外，長度是信息有效載荷與 PSM 段長度的和。 信道 ID：兩個(gè)字節(jié)， 0x0002 值保留用于無連接通信。 協(xié)議 /服務(wù)復(fù)用（ PSM）：兩個(gè)字節(jié)（最?。?， PSM 段的值必須是奇數(shù)，即最低字節(jié)的最低位為“ 1”。而且所 有的 PSM 值的最高字節(jié)的最高位應(yīng)等于“ 0”。這樣， PSM 段就可以擴(kuò)充到16 位。 PSM 值定義主要針對(duì) L2CAP，并由藍(lán)牙 SIG 指定。 信息： 0－ 65533 個(gè)字節(jié)。 四、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（ SDP） SDP（ Service Description Protocol）是藍(lán)牙協(xié)議體系中的核心協(xié)議，是藍(lán)牙系統(tǒng)的重要組成部分，是所有用戶模式的基礎(chǔ)。在藍(lán)牙系統(tǒng)中，客戶只有通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議才能獲得設(shè)備信息、服務(wù)信息及服務(wù)特征，才能在此基礎(chǔ)上建立相互間的連接。 SDP 的基本功能包括：提供由服務(wù)屬性搜索服務(wù)的功能；提供由服務(wù)類發(fā) 現(xiàn)服務(wù)的功能；提供服務(wù)瀏覽功能；提供設(shè)備有效或服務(wù)有效的判決機(jī)制；提供設(shè)備失效或服務(wù)失效的判決機(jī)制；提供唯一識(shí)別服務(wù)、服務(wù)類和服務(wù)屬性的功能；不經(jīng)第三方，能夠發(fā)現(xiàn)另一個(gè)設(shè)備上的服務(wù)；能夠用于簡(jiǎn)單的設(shè)備；提供增量獲取服務(wù)信息機(jī)制；支持服務(wù)發(fā)現(xiàn)信息的高速緩存，以提高發(fā)現(xiàn)進(jìn)程的效率或速度；能夠獨(dú)立傳輸；能夠用 L2CAP 作為傳輸層協(xié)議；能夠發(fā)現(xiàn)和使用接入其他服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議的服務(wù)；無需主設(shè)備許可，支持新服務(wù)的創(chuàng)建和定義。 SDP 是一個(gè)對(duì)通信要求最少的簡(jiǎn)單