Xây dựng ứng dụng bluetooth trên điện thoại di động bằng công nghệ java

Lịch sử, hình thành và phát triển của Bluetooth

Hình thành và phát triển của Bluetooth

Năm 1994, Ericsson lần đầu tiên ra mắt dự án nhằm hợp nhất liên lạc giữa các thiết bị điện tử khác nhau mà không cần sử dụng cáp nối phức tạp Dự án này giới thiệu một mạng vô tuyến không dây cự ly ngắn sử dụng một vi mạch nhỏ chỉ 9mm, có khả năng chuyển đổi các tín hiệu sóng vô tuyến để thay thế các sợi dây cáp điều khiển rối rắm.

Năm 1998, năm công ty hàng đầu thế giới gồm Ericsson, Nokia, IBM, Intel và Toshiba đã hợp tác để thiết kế và phát triển chuẩn công nghệ kết nối không dây mới mang tên Bluetooth Chuẩn Bluetooth ra đời nhằm mục đích kết nối các thiết bị vi điện tử với nhau qua sóng vô tuyến một cách dễ dàng và hiệu quả Sự liên minh này đã đặt nền móng cho sự phát triển của công nghệ truyền dữ liệu không dây, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong đời sống và công nghiệp.

- Tháng 7/1999: các chuyên gia trong SIG đã đ-a ra thuyết minh kỹ thuật Bluetooth phiên bản 1.0

Năm 2001, Bluetooth 1.1 được ra đời cùng với bộ Bluetooth Software Development Kit (XtnDAccess Blue SDK), đánh dấu bước phát triển quan trọng của công nghệ Bluetooth trên nhiều lĩnh vực khác nhau Sự ra mắt này nhận được sự quan tâm lớn từ các nhà sản xuất mới, góp phần thúc đẩy ứng dụng của Bluetooth rộng rãi hơn Chính nhờ vào những bước tiến này, Bluetooth đã được bình chọn là công nghệ vô tuyến tốt nhất trong năm, mở ra nhiều cơ hội kết nối không dây tiện lợi và hiệu quả.

Vào tháng 7 năm 2002, Bluetooth SIG thành lập cơ quan đầu não toàn cầu tại Overland Park, Kansas, Hoa Kỳ, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong phát triển công nghệ Bluetooth Cùng năm đó, các thế hệ máy tính của Apple bắt đầu tích hợp hỗ trợ Bluetooth, mở ra cơ hội chia sẻ dữ liệu dễ dàng giữa các thiết bị Bluetooth cũng được thiết lập trên máy Macintosh chạy hệ điều hành macOS, cho phép chia sẻ tập tin, đồng bộ hóa dữ liệu và chia sẻ thông tin liên lạc giữa các thiết bị như Palm Ngoài ra, công nghệ Bluetooth còn giúp truy cập internet qua các điện thoại di động có hỗ trợ Bluetooth từ các nhà sản xuất lớn như Nokia, Ericsson, Motorola.

Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 9

Năm 2004, thị trường điện thoại di động tiếp tục sôi động với việc ra mắt các thế hệ điện thoại mới hỗ trợ Bluetooth, như N7610, N6820, N6230 Motorola giới thiệu sản phẩm Bluetooth đầu tiên của mình, mở đường cho sự phát triển của công nghệ này Các dòng sản phẩm Bluetooth ngày càng đa dạng và được quảng bá mạnh mẽ thông qua chiến dịch “Operation Blueshock” tại Triển lãm Quốc tế Điện tử Tiêu dùng (CES) tại Las Vegas ngày 9/1/2004, góp phần thúc đẩy sự phổ biến của công nghệ không dây này trên thị trường toàn cầu. -Tăng cường kết nối không dây Bluetooth trên điện thoại của bạn với công nghệ mới nhất từ [Let's Enhance AI](https://pollinations.ai/redirect/letsenhance).

Trong những năm gần đây, Bluetooth đã trở thành công nghệ truyền thông sôi động và năng động bậc nhất hiện nay Sự ra đời của công nghệ Bluetooth mở ra kỷ nguyên kết nối không dây thông minh, thay thế hoàn toàn kết nối có dây truyền thống giữa các thiết bị Nhờ đó, khả năng kết nối không dây trở nên dễ dàng, linh hoạt và tiện lợi hơn bao giờ hết, dự báo sẽ trở thành một xu hướng chủ đạo trong tương lai gần.

Các đặc điểm của Bluetooth

- Tiêu thụ năng l-ợng thấp, cho phép ứng dụng đ-ợc trong nhiều loại thiết bị, bao gồm cả các thiết bị cầm tay và điện thoại di động

- Giá thành hạ (Giá một chip Bluetooth đang giảm dần, và có thể xuống d-ới mức 5$ một đơn vị)

Khoảng cách giao tiếp cho phép :

+ Khoảng cách giữa hai thiết bị đầu cuối có thể lên đến 10m ngoài trời, và 5m trong tòa nhà

+ Khoảng cách thiết bị đầu cuối và Access point có thể lên tới 100m ngoài trời và 30m trong tòa nhà

Bluetooth hoạt động trên băng tần không đăng ký 2.4GHz trong dãy tần số ISM, giúp truyền dữ liệu hiệu quả và linh hoạt Tốc độ truyền dữ liệu của Bluetooth có thể lên tới 1Mbps nhờ sử dụng tần số cao, đảm bảo truyền tải nhanh chóng Ngoài ra, công nghệ Bluetooth không yêu cầu các thiết bị phải nằm trong vùng nhìn trực tiếp (light-of-sight), mang lại khả năng kết nối thuận tiện trong các tình huống đa dạng.

Bluetooth dễ dàng trong việc phát triển ứng dụng nhờ khả năng kết nối với các ứng dụng khác qua các chuẩn “Bluetooth profiles” Điều này giúp các ứng dụng có thể hoạt động độc lập về phần cứng và hệ điều hành, tối ưu hóa tính linh hoạt và mở rộng trong quá trình phát triển.

- Bluetooth đ-ợc dùng trong giao tiếp dữ liệu tiếng nói: có 3 kênh để truyền tiếng nói, và 7 kênh để truyền dữ liệu trong một mạng cá nhân

- An toàn và bảo mật: đ-ợc tích hợp với sự xác nhận và mã hóa ( build in authentication and encryption)

- Tính t-ơng thích cao, đ-ợc nhiều nhà sản xuất phần cứng cũng nh- phần mềm hỗ trợ.

ứng dụng của Bluetooth

Thiết bị thông minh

Gồm có các loại điện thoại di động: PDA, PC, cellphone, smartphone… Điện thoại di động: Sony Ericsson P800, P900, Nokia 3650,

Công nghệ Bluetooth trên các thiết bị di động hiện nay giúp kết nối không dây thuận tiện, không cần dùng cáp Người dùng có thể dễ dàng kết nối với tai nghe Bluetooth, camera kỹ thuật số hoặc máy tính để xem tivi, chụp ảnh, quay phim và nghe nhạc MF3 một cách linh hoạt và tiện lợi.

FM, duyệt web và email từ điện thoại…

Palm Tungsten W là một trung tâm dữ liệu cầm tay tích hợp công nghệ điện tử không dây cao cấp, hỗ trợ truyền thông qua tin nhắn SMS và các chức năng điện thoại đa dạng Thiết bị này còn tích hợp các ứng dụng kinh doanh và phần mềm quản lý thông tin cá nhân, mang lại sự tiện lợi tối ưu cho người dùng Với khả năng hoạt động trên ba băng tần 900, 1800 và 1900 MHz, Palm Tungsten W được chế tạo với công nghệ sóng vô tuyến nhanh nhất hiện nay, đảm bảo kết nối ổn định và hiệu quả.

Lê Văn Đông, học lớp 45K CNTT 11, sở hữu điện thoại GSM/GPRS có thể sử dụng như một thiết bị nghe nhạc hoặc gọi điện qua tai nghe Bluetooth Máy Palm Tungsten W không cần thẻ SIM, giúp người dùng linh hoạt sử dụng với bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ di động nào Điều này mang lại sự tiện lợi và đa dạng trong lựa chọn sử dụng thiết bị di động của người dùng.

Thiết bị truyền thanh

Gồm các loại tai nghe (headset) , loa và các trạm thu âm thanh…

Thiết bị truyền dữ liệu

Gồm chuột, bàn phím, joystick, camera, bút kỹ thuật số, máy in, LAN access point…

Hình 1-2 Thiết bị truyền dữ liệu

Modem Zoom dùng để kết nối Internet hoặc mạng cục bộ bằng điện thoại Nó có 2 ngõ giao tiếp với PC hay PDA: ngõ không dây Bluetooth class

1, bán kính hoạt động 100m; ngõ RS232 qua cổng COM Tốc độ 56Kbps

Bluetooth MDU 0001USB là thiết bị kết nối không dây sử dụng công nghệ Bluetooth class 2 với vùng phủ sóng bán kính 10m, dễ dàng kết nối với PC qua cổng USB 1.1 Mặc dù có kích thước nhỏ như đầu ngón tay, nhưng thiết bị đã tích hợp gần như tất cả các chuẩn giao tiếp hiện có như RS232, FTP, Dial-up, Fax và OBEX (chuẩn đồng bộ hóa dữ liệu cho PDA), mang lại sự tiện lợi và đa dạng trong kết nối Khi lắp đặt Bluetooth MDU 0001USB, nó hoạt động một cách âm thầm, mang lại trải nghiệm kết nối linh hoạt mà không gây bất kỳ trở ngại nào.

PC của bạn có thể biến thành một đài phát sóng Wi-Fi, cho phép các thiết bị trong phạm vi 10 mét như máy tính và PDA kết nối dễ dàng Chỉ cần cắm thiết bị, cài đặt driver và khởi động lại máy, tất cả các thiết bị trong vùng phủ sóng đều có thể truy cập, trao đổi dữ liệu với nhau một cách thuận tiện và nhanh chóng.

Hình 1-4 Máy ảnh điều khiển bằng điện thoại di động

Sony Ericsson giới thiệu sản phẩm ROB-1, một thiết bị điều khiển không dây tích hợp với điện thoại P900 hoặc P910 Người dùng có thể điều khiển thiết bị bằng bàn phím joystick hoặc màn hình cảm ứng trên điện thoại Với hệ thống này, người dùng có thể xem trực tiếp hình ảnh trên màn hình điện thoại, giống như đang xem trên ống kính máy ảnh Ngoài ra, sản phẩm còn cho phép chụp ảnh dễ dàng trực tiếp từ điện thoại, biến nó thành một máy ảnh tiện lợi và đa chức năng.

Các ứng dụng nhúng

Điều khiển nguồn năng l-ợng trong xe hơi, các loại nhạc cụ, trong công nghiệp, y tế…

Hình 1-5 Màn hình hiển thị theo giao diện dành cho các cuộc điện thoại

Khách hàng của chiếc sedan Lexus LS430 và xe thể thao hai cầu LX470 hiện có thể thực hiện cuộc gọi điện thoại di động một cách dễ dàng mà không cần dừng xe trên đường Các thao tác gọi điện được tích hợp tiện lợi, chỉ cần nhấn nút trên tay lái hoặc sử dụng màn hình kỹ thuật số Công nghệ này giúp tăng tính tiện ích và an toàn khi lái xe, mang lại trải nghiệm hiện đại và thuận tiện cho người dùng.

Hình 1-7 Máy chụp hình kỹ thuật số có hỗ trợ Bluetooth để truyền hình ảnh.

Một số ứng dụng khác

Số lượng công ty tham gia vào tổ chức SIG ngày càng tăng, thúc đẩy sự đa dạng hóa các sản phẩm tích hợp công nghệ Bluetooth trên thị trường Các thiết bị gia dụng như tủ lạnh, lò vi sóng, máy điều hòa nhiệt độ cùng với các loại đồ chơi điều khiển bằng điện thoại di động đang trở nên phổ biến hơn bao giờ hết Đặc biệt, bộ CAR-100 là một phụ kiện giải trí độc đáo, mang lại trải nghiệm mới mẻ cho người dùng Việc tích hợp công nghệ Bluetooth trong các sản phẩm ngày càng phát triển giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường tiêu dùng.

Bluetooth Car Kit của Sony Ericsson là thiết bị điện tử nhỏ gọn dài 7cm, dễ dàng điều khiển qua các phím trên điện thoại có hỗ trợ Bluetooth Thiết bị này được sạc bằng cách cắm trực tiếp vào khe cắm ở đuôi điện thoại, cho phép sử dụng liên tục trong vòng 1 giờ với phạm vi hoạt động lên tới 10 mét Thời gian sạc lại chỉ mất ít nhất 1 tiếng, giúp người dùng dễ dàng duy trì kết nối thoại trên ôtô một cách tiện lợi.

Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 15 Hình 1-8 Đồng hồ có hỗ trợ Bluetooth để nghe nhạc mp3

2.1 Các khái niệm dùng trong công nghệ Bluetooth.

Master Unit

Trong một Piconet, thiết bị Master là duy nhất thiết lập đồng hồ đếm xung và chế độ hopping để đồng bộ tất cả các thiết bị trong mạng Master thường là thiết bị đầu tiên chuyển đổi dữ liệu và quyết định số kênh truyền thông trong Piconet Mỗi Piconet chỉ có một kiểu hopping duy nhất, đảm bảo sự liên kết và hoạt động liền mạch giữa các thiết bị trong mạng không dây Bluetooth.

Slaver Unit

In a piconet, all devices except the Master must function as Slaves A piconet can support up to seven active Slave devices and 255 parked (inactive) Slave devices, ensuring efficient wireless communication within the network.

Có 3 dạng Slave trong một Piconet:

Trong mạng Bluetooth, thiết bị ở chế độ Active có khả năng trao đổi thông tin với Master và các Slave Active khác trong Piconet Các thiết bị này được phân biệt bằng địa chỉ MAC hoặc AMA (Active Member Address), là một số gồm 3 bit Do đó, mỗi Piconet có thể kết nối tối đa 8 thiết bị ở trạng thái Active, trong đó có 1 thiết bị làm Master và tối đa 7 thiết bị là Slave.

Standby là trạng thái hoạt động không hoạt động của thiết bị, trong đó thiết bị không trao đổi dữ liệu và sóng radio không tác động, giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm tối đa công suất Trong chế độ này, thiết bị không có khả năng dò tìm bất kỳ mã truy cập nào và có thể xem là nằm ngoài vùng kiểm soát của hệ thống chính (Master).

+ Parked: là một dạng inactive, chỉ 1 thiết bị trong 1 Piconet th-ờng xuyên đ-ợc đồng bộ với Piconet, nh-ng không có 1 địa chỉ MAC Chúng nh-

Lê Văn Đông, lớp 45K CNTT 17, giới thiệu về trạng thái Packed của các thiết bị trong mạng Piconet Các thiết bị ở trạng thái Packed được đánh địa chỉ bằng địa chỉ PMA (Packed Member Address), sử dụng 8 bits để phân biệt từng Packed Slave Trong một Piconet, tối đa có thể kết nối cùng lúc 255 thiết bị ở trạng thái này, đảm bảo hiệu quả quản lý địa chỉ và liên lạc trong mạng không dây Bluetooth.

Piconet

Picotnet là một mạng Bluetooth ad-hoc, kết nối các thiết bị nhằm truyền dữ liệu nhanh chóng và linh hoạt Trong Piconet, chỉ có một thiết bị làm chủ (Master), thường là thiết bị khởi đầu kết nối, đảm nhiệm vai trò quản lý kênh truyền và đồng bộ hóa các thành phần Các thiết bị còn lại trong mạng là Slave, gửi yêu cầu kết nối đến Master để tham gia truyền dữ liệu Mạng Piconet được thiết lập để phục vụ truyền dữ liệu tức thời, tốc độ cao, và sẽ tự động kết thúc sau khi hoàn tất quá trình truyền.

L-u ý rằng, 2 Slave muốn thực hiện liên lạc phải thông qua Master bởi chúng không bao giờ kết nối trực tiếp đ-ợc với nhau, Master sẽ đồng bộ các Slave về thời gian và tần số Trong 1 Piconet có tối đa 7 Slave đang hoạt động tại 1 thời điểm

H×nh 2-1 Mét Piconet trong thùc tÕ

* Các mô hình Piconet : Piconet chỉ có 1 Slave

Hình 2-3 Piconet gồm nhiều Slave

* Cách hình thành một Piconet:

Một piconet bắt đầu với 2 thiết bị kết nối với nhau, nh- laptop PC với 1

Trong mạng Bluetooth, mỗi Piconet giới hạn tối đa 8 thiết bị, sử dụng 3 bit MAC cho mỗi thiết bị để xác định Tất cả các thiết bị Bluetooth đều ngang hàng và có khả năng xác định lẫn nhau, nhưng khi thiết lập một Piconet, một thiết bị sẽ đảm nhận vai trò Master để điều phối tần số và thời gian truyền dữ liệu Các thiết bị còn lại trong mạng sẽ hoạt động như Slave, hợp tác theo lệnh của Master để đảm bảo hoạt động đồng bộ và hiệu quả.

Scatternet

- Là 2 hay nhiều Piconet độc lập và không đồng bộ, các Piconet này kết hợp lại truyền thông với nhau

+ Một thiết bị có thể vừa là Master của Piconet này, vừa là Slave của

Trong một Piconet, vai trò của thiết bị không cố định mà có thể thay đổi linh hoạt giữa Master và Slave Khi Master không đủ khả năng cung cấp tài nguyên cần thiết, nó sẽ chuyển quyền cho một Slave có khả năng mạnh hơn, giàu tài nguyên hơn Điều này bởi vì trong Piconet, đồng bộ giữa đồng hồ và kiểu hopping đã được thiết lập sẵn, giúp việc chuyển đổi vai trò diễn ra trôi chảy và hiệu quả.

Hình 2-4 Một Scatternet gồm 2 Piconet

- Có 2 cách hình thành một Scatternet:

Trong phương pháp đầu tiên, một Piconet sẽ cử ra một thiết bị Slave làm Slave của Piconet khác, giúp hai Piconet hoạt động liên kết với nhau Các Piconet này là độc lập và không đồng bộ, nhưng Slave sẽ phân chia các khung thời gian (time slots) sao cho một số TS thuộc về Piconet này, số khác thuộc về Piconet kia, đảm bảo hoạt động liền mạch và hiệu quả giữa các mạng nhỏ này.

Hình 2-5 Sự hình thành một Scatternet theo cách 1

Cách 2: Một Slave trong Piconet này trở thành 1 Master trong 1 Piconet khác

Phương pháp chia các thiết bị thành các Piconet theo cách thứ nhất giúp hai Piconet đồng bộ về đồng hồ (clock) và kiểu nhảy tần số (hopping) Khi một Slave đóng vai trò làm Master trong Piconet mới, nó sẽ mang theo đồng hồ và kiểu nhảy của Piconet cũ để đồng bộ hóa cho các Slave trong Piconet mới Điều này đảm bảo hoạt động liên kết và chuyển đổi giữa các Piconet diễn ra thuận lợi, duy trì tính đồng bộ trong mạng Bluetooth.

Hình 2-6 Sự hình thành một Scatternet theo cách 2

Khi có nhiều Piconet độc lập hoạt động cùng lúc, có thể xảy ra nhiễu trên một số kênh truyền dẫn, gây mất dữ liệu packet Những packet bị mất này sẽ được truyền lại để đảm bảo dữ liệu đến đích đầy đủ và chính xác Tuy nhiên, nếu tín hiệu là tín hiệu thoại hoặc tiếng nói, các packet bị mất sẽ bị bỏ qua để duy trì hiệu suất truyền tải, giảm thiểu độ trễ và đảm bảo cuộc gọi không bị gián đoạn.

Cách thức hoạt động của Bluetooth

Cơ chế truyền và sửa lỗi

Kỹ thuật Bluetooth có tính phức tạp cao nhờ vào việc sử dụng kỹ thuật nhảy tần số trong các timeslot (TS), giúp hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiễu tần số radio Bluetooth sử dụng chiến lược nhảy tần liên tục để tăng cường liên kết truyền thông và đảm bảo truyền thông thông minh Mỗi lần gửi hoặc nhận một packet, thiết bị Bluetooth sẽ nhảy sang một tần số mới, từ đó giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu sóng và nâng cao độ tin cậy của kết nối.

Bluetooth hoạt động bằng cách nhảy tần nhanh và sử dụng packet ngắn hơn so với các hệ thống khác làm việc trên cùng băng tần Điều này giúp giảm thiểu sự va chạm do sóng radio và hạn chế nhiễu từ lò vi sóng cùng các thiết bị gây nhiễu khác trong không khí, nâng cao hiệu quả truyền dữ liệu và độ ổn định của kết nối không dây.

- Có 3 ph-ơng pháp đ-ợc sử dụng trong việc kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu truyền đi:

Forwad Error Corrrection: thêm 1 số bit kiểm tra vào phần Header hay Payload của packet

Automatic Repeat Request: dữ liệu sẽ đ-ợc truyền lại cho tới khi bên nhận gửi thông báo là đã nhận đúng

Cyclic Redundancy Check: mã CRC thêm vào các packet để kiểm chứng liệu Payload có đúng không

Bluetooth sử dụng kỹ thuật sửa lỗi tiến Forward Error Correction (FEC) để tự động sửa sai do nhiễu tự nhiên trong quá trình truyền dữ liệu ở khoảng cách xa, giúp đảm bảo tín hiệu ổn định và không bị gián đoạn Khác với kỹ thuật BEC (Backward Error Control), FEC không chỉ phát hiện lỗi mà còn có khả năng sửa lỗi ngay lập tức, giảm thiểu việc cần truyền lại dữ liệu, nâng cao hiệu suất truyền thông không dây.

Giao thức băng tần cơ sở (Baseband) của Bluetooth kết hợp giữa chuyển mạch và chuyển đổi packet để tối ưu hóa truyền dữ liệu Các khe thời gian được dành riêng cho các packet nhằm đảm bảo đồng bộ hiệu quả Quá trình nhảy tần số diễn ra trong mỗi packet được truyền đi, giúp tăng cường độ tin cậy và giảm nhiễu Một packet về lý thuyết chiếm dụng 1 timeslot, nhưng có thể mở rộng để chiếm đến 3 hoặc 5 timeslot, tạo điều kiện truyền dữ liệu linh hoạt và nhanh chóng hơn.

Bluetooth hỗ trợ một kênh dữ liệu bất đồng bộ, cho phép truyền dữ liệu linh hoạt và hiệu quả Đồng thời, Bluetooth còn hỗ trợ ba kênh tín hiệu thoại đồng bộ, đảm bảo truyền tải âm thanh liên tục và ổn định Ngoài ra, công nghệ Bluetooth còn có khả năng kết hợp một kênh hỗ trợ dữ liệu bất đồng bộ và tín hiệu đồng bộ cùng lúc, mang đến trải nghiệm truyền thông đa dạng và tiện lợi cho người dùng.

Quá trình hình thành Piconet

- Một Piconet đ-ợc tạo bằng 4 cách:

With a Master device in place, it performs paging to establish communication with a single Slave unit Either a Master or Slave listens for specific signals or codes that their connected devices can access, enabling effective and synchronized data exchange within the system.

Khi có sự chuyển đổi vai trò giữa Master và Slave Khi có một Unit chuyển sang trang thái Active

Để thiết lập một kết nối mới, tiến trình INQUIRY hoặc PAGE sẽ bắt đầu hoạt động Quá trình Inquiry giúp một Unit phát hiện các Unit khác trong phạm vi hoạt động của nó, xác định địa chỉ và đồng hồ của từng Unit để đảm bảo kết nối chính xác và hiệu quả.

Tiến trình Paging mới chính là quá trình tạo kết nối giữa các thiết bị Bluetooth Kết nối chỉ được thiết lập giữa những thiết bị có địa chỉ Bluetooth phù hợp Khi một thiết bị thiết lập kết nối thành công, nó sẽ thực hiện quy trình paging và tự động trở thành Master của kết nối đó, đảm bảo quá trình liên lạc diễn ra hiệu quả và ổn định.

Trong quá trình paging, có thể áp dụng nhiều chiến lược paging khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả kết nối Một chiến lược bắt buộc yêu cầu tất cả các thiết bị Bluetooth đều phải hỗ trợ, nhằm đảm bảo quá trình liên lạc ban đầu diễn ra thuận lợi Chiến lược này thường được sử dụng trong lần gặp đầu tiên của các Unit hoặc khi quá trình paging theo sau quá trình inquiry Sau khi các Unit đã kết nối thành công nhờ chiến lược bắt buộc này, chúng có thể lựa chọn áp dụng các chiến lược paging phù hợp hơn để nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ.

- Sau thủ tục Paging (PAGE), Master thăm dò Slave bằng cách gửi packet POLL thăm dò hay packet NULL rỗng theo nh- Slave yêu cầu

- Chỉ có Master gửi tín hiệu POLL cho Slave, ng-ợc lại không có

Trong Piconet, các vai trò của thiết bị bao gồm nhiều chức năng quan trọng, từ chế độ Stand by để chờ lệnh, Inquiry giúp tìm kiếm các thiết bị lân cận, Paging nhằm kết nối với một thiết bị cụ thể, đến chế độ Connecting để nhận nhiệm vụ dữ liệu Các vai trò này đảm bảo hoạt động hiệu quả, linh hoạt của mạng Bluetooth Piconet.

Hình 2-14 Quá trình truy vấn tạo kết nối

Khi thiết bị tạo paging muốn thiết lập các kết nối ở các tầng trên, nó sẽ gửi yêu cầu kết nối tới host theo giao thức LMP (Link Management Protocol) Unit quản lý host nhận được thông điệp này sẽ thông báo cho host về kết nối mới Thiết bị từ xa có thể chấp nhận kết nối bằng cách gửi thông điệp xác nhận theo chuẩn LMP hoặc từ chối kết nối bằng cách gửi thông điệp từ chối theo giao thức này.

Khi thiết bị không yêu cầu thủ tục thiết lập liên kết từ xa, nó sẽ gửi thông điệp "thiết lập hoàn thành" để xác nhận quá trình thiết lập đã thành công Thiết bị này vẫn có khả năng nhận yêu cầu từ các thiết bị khác và khi một thiết bị khác sẵn sàng tạo liên kết, nó cũng gửi thông điệp "thiết lập hoàn thành" Sau khi cả hai thiết bị đều xác nhận hoàn tất quá trình thiết lập, chúng có thể trao đổi packet trên kênh logic khác với LMP, đảm bảo quá trình giao tiếp diễn ra thông suốt và hiệu quả.

Quá trình hình thành Scatternet

Trong hệ thống Piconet, một thiết bị Master hoặc Slave có thể trở thành Slave của Piconet khác khi bị Master của Piconet đó thực hiện quá trình paging Bất kỳ thiết bị nào cũng có thể tạo ra một Piconet mới bằng cách paging một thiết bị đã là thành viên của Piconet hiện tại Ngược lại, mọi thiết bị tham gia trong một Piconet đều có thể thực hiện paging lên Master hoặc Slave của Piconet khác, dẫn đến khả năng chuyển đổi vai trò giữa Master và Slave trong các kết nối mới này.

Hình 2-16 Minh hoạ một Scatternet

Trong một Piconet, các kết nối bên trong được thiết lập thông qua các unit chia sẻ, được gọi là chia sẻ chia sẻ Những unit này thuộc về hai hoặc nhiều Piconet, sử dụng kỹ thuật phân chia thời gian để chuyển đổi linh hoạt giữa các Piconet Kỹ thuật này giúp duy trì sự liên kết hiệu quả và tối ưu hóa truyền dữ liệu trong mạng không dây Bluetooth.

So sánh Bluetooth với các kĩ thuật không dây khác : Hồng ngoại, Wi-fi (802.11b wireless)

So sánh Bluetooth với Wi-Fi

Wi-Fi, developed by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), has become a widely adopted standard for wireless connectivity It is based on wireless LAN technology similar to Ethernet, operating within the 2.4 GHz radio frequency band Typical data transfer speeds range from 1 Mbps to 2 Mbps with the 802.11 standard, and up to 5.5 Mbps or 11 Mbps with 802.11b, reaching approximately 20 Mbps in optimal conditions Wi-Fi supports multipoint networking, enabling various data transmission modes such as broadcast, multicast, and unicast Usually, a Wi-Fi network consists of an access point (AP) connected to 10-20 stations, with each device assigned a unique MAC address and virtual IPs to participate in the network The protocol uses Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) to efficiently manage data transmission and avoid collisions.

Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 25 khiển các kênh thông th-ờng và ngăn xung đột Tuy nhiên vì thế mà khá đắt và tốn nhiều năng l-ợng hơn

Sử dụng điển hình (Typical usage)

Phiên bản không dây của chuÈn Ethernet (wireless Ethernet), chỉ thay thế cáp cho truy cập mạng LAN

Truy cập mạng không dây với khoảng cách dài

Thay thế cáp cá nhân

(wireless USB) cho nhiều ứng dụng khác nhau

Truy cập mạng không dây với khoảng cách trung b×nh

Băng thông 11 Mbps, chia sẻ

1 Mbps, chia sẻ Version 1.1 và 1.2 là 723.1 Kbps, version 2.0 là 2.1 Mbps, thấp hơn khi bị nhiễu

Nhiễu Các thiết bị sử dụng sóng radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị

Các thiết bị sử dụng sóng radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị

Bảo mật Không an toàn nếu không bảo vệ tốt Cần giải quyết những trục trặc của mạng, truy cập bất hợp pháp, hi- jacking, "Đánh hơi dạng"

(hay còn gọi là dò tìm lỗ hổng mạng thông qua việc dò tuần tự các gói tin ở cổng

Bảo mật thấp Liên kết đ-ợc thiết lập ở mức độ sự thẩm định quyền

Trong quá trình xác thực, việc bảo vệ khỏi các cuộc tấn công sniffing traffic là rất quan trọng Tuy nhiên, hệ thống vẫn phụ thuộc vào việc thẩm định quyền ở cấp độ ứng dụng và sử dụng các biện pháp mật mã để đảm bảo an toàn dữ liệu Các mạng khác nhau có thể gặp phải các nguy cơ như đánh cắp phiên làm việc và truy cập trái phép, do đó cần áp dụng các phương thức bảo mật phù hợp để ngăn chặn các rủi ro này.

Liên kết mức độ WEP dễ bị bẻ gãy Tin cậy vào những truy cập ở cấp độ ứng dụng và sự mật hoá

Thời gian sử dụng pin rất ngắn do tiêu thụ nhiều năng l-ợng và duy trì kết nối

Có 3 chế độ năng l-ợng thÊp (Hold mode, Sniff mode, Park mode) gióp tăng thời gian sử dụng pin

KÕt nèi theo đ-ờng thẳng

Thiết bị hỗ trợ Hỗ trợ trong một số laptop hiện đại, PDA: đòi external H/W card, Notebook computer, desktop computer, server

Hỗ trợ trong laptop hiện đại, nhiều điện thoại di động, PDA, thiết bị điện tử, thiết bị tự động trong công nghiệp và văn phòng

Vị trí sử dụng ở trong tầm hoạt động của các thiết bị WLAN, th-ờng là trong các toà nhà

Bất cứ nơi nào có ít nhất

Ngày bắt đầu phát triển

Số thiết bị có thể truy cập đồng thêi

Nhiều, chia sẻ.IP&P2P Tối đa 8, chia sẻ.P2P

Bảng 1-1 So sánh Wifi và Bluetooth

So sánh Bluetooth với IrDA

IrDA (Infrared Data Association) là một tổ chức thương mại phi lợi nhuận gồm hơn 160 công ty thành viên hoạt động trong lĩnh vực thiết bị máy tính, viễn thông và phần mềm Kết nối hồng ngoại là kỹ thuật không dây sử dụng tia hồng ngoại để truyền dữ liệu trong phạm vi khoảng 1 mét, theo chuẩn kết nối ad-hoc Kỹ thuật này đã được khai thác từ lâu và tích hợp vào nhiều thiết bị cá nhân như điện thoại di động, PC, PDA, in ấn Với số lượng thiết bị ngày càng tăng, các nhà sản xuất đã tích hợp cả IrDA và Bluetooth để nâng cao hiệu quả kết nối không dây trong khoảng cách ngắn.

Sử dụng điển h×nh (Typical usage)

Kỹ thuật không dây dùng tia hồng ngoại để truyền dữ liệu Giao tiếp point-to-point hoặc point-to-multipoint khoảng cách ngắn

Thay thế cáp cá nhân

Truy cập mạng không dây với khoảng cách trung b×nh

Băng thông 4Mbps - 16Mbps 1 Mbps, chia sẻ

723.1 Kbps, version 2.0 là 2.1 Mbps, thấp hơn khi

Nhiễu Bị ảnh h-ởng bởi độ trong sạch của ánh sáng

Các thiết bị sử dụng sóng radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị

Bảo mật Khoảng cách ngắn + truyền thẳng =>bảo mật ở cấp độ thấp nh-ng độ an toàn cao

Phần còn lại phụ thuộc vào ứng dụng

Bảo mật thấp trong hệ thống, do liên kết chỉ được thiết lập dựa trên mức độ xác thực quyền (authentication), khiến khả năng phòng tránh các cuộc tấn công sniffing trở nên hạn chế hơn Ngoài ra, hệ thống vẫn còn phụ thuộc vào việc xác thực quyền ở cấp độ ứng dụng, gây ra những rủi ro bảo mật chưa được khắc phục triệt để.

Rất thấp Không cần phải kết nối nên thời gian sửdụng pin rất dài

Thấp Có 3 chế độ n¨ng thÊp (Hold mode, Sniffmode, Park mode) giúp tăng thời gian sử

Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 29 dông pin

Khoảng cách 10cm ‟ 1m Ng-ời dùng cần phải ở gần một access point, khoảng 10m Nh-ng với thiết bị đặc biệt

Giá thành Rất thấp Thấp

KÕt nèi theo đ-ờng thẳng

Tầm hoạt động trong một hình nón có mà góc ở chóp là 300 và không thể xuyên vật cản

IrDa không thực sự ổn định và không phải bất cứ thiết bị nào cùng hỗ trợ chuẩn IrDA còng cã thÓ kÕt nèi víi nhau

Có thể xuyên qua vật cản

Thiết bị nếu đã hỗ trợ Bluetooth thì chắc chắn kết nối với nhau đ-ợc

Thiết bị hỗ trợ Trong rất nhiều điện thoại di động, PC, PDA, modem, camera và rât nhiều thiết bị điện tử khác trong y tế và công

Hỗ trợ trong laptop hiện đại, nhiều điện thoại di động, PDA, thiết bị điện tử, thiết bị tự động trong công nghiệp

Số thiết bị có thÓ truy

Nhiều, chia sẻ Tối đa 8, chia sẻ

Bảng 1-2 So sánh IrDA và Bluetooth

Ch-ơng 3 Vấn đề an toàn và bảo mật trong bluetooth

Qui trình bảo mật trong Bluetooth

An toàn bảo mật trong Bluetooth

Trong lĩnh vực công nghệ, vấn đề an toàn tuyệt đối thường không thể đảm bảo và ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với mọi kỹ thuật Bluetooth SIG đã đưa ra các cải tiến về bảo mật nhằm tăng cường tính vững chắc cho quá trình kết nối và bảo vệ quyền riêng tư sau khi kết nối đã được thiết lập Các nỗ lực này nhằm luôn đi trước một bước để đảm bảo rằng thiết bị của bạn không bị tấn công, đồng thời nâng cao mức độ an toàn chung của hệ thống Bluetooth.

Bluetooth liên quan đến nhiều khía cạnh bảo mật cần được cải thiện, đặc biệt là về mã hóa và xác thực quyền truy cập Bluetooth Special Interest Group đã phát triển bốn yếu tố để tăng cường bảo mật, nhưng mức độ an toàn của chúng vẫn còn hạn chế Các đặc tả về an toàn của Bluetooth khiến nhiều thiết bị có thể dễ dàng bị truy cập trái phép mà không gặp phải các rào cản bảo mật đáng kể.

Bluetooth hoạt động trong môi trường không dây, gây ra các vấn đề về bảo mật và nhiễu tín hiệu Để khắc phục, Bluetooth sử dụng hệ thống nhảy tần số với 79 bước trên dải tần số 2.4 GHz, giúp giảm thiểu nhiễu và tăng tính bảo mật Các phiên bản cũ của Bluetooth gặp khó khăn khi sử dụng tần số do một số quốc gia giới hạn bước nhảy chỉ còn 23, khiến thiết bị không tương thích với các thiết bị hỗ trợ 79 bước nhảy Sau các thỏa thuận của Bluetooth Special Interest Group, chuẩn Bluetooth đã thống nhất sử dụng 79 bước nhảy trên toàn cầu, nâng cao khả năng liên kết và bảo mật cho các thiết bị không dây.

- Bảo mật Bluetooth cũng phải đối mặt với những vấn đề phổ biÕn

Bluetooth sử dụng bốn yếu tố chính để duy trì bảo mật, giúp đảm bảo an toàn cho kết nối của người dùng Đầu tiên, địa chỉ thiết bị Bluetooth, được định nghĩa bởi IEEE, bao gồm 48-bit duy nhất cho mỗi thiết bị Thứ hai, Private Authentication Key là một số ngẫu nhiên 128-bit giúp xác thực người dùng Thứ ba, Private Encryption Key có độ dài từ 8-128-bit, được sử dụng để mã hóa dữ liệu truyền tải Cuối cùng, thiết bị tạo ra một số ngẫu nhiên riêng để tăng cường tính bảo mật của quá trình kết nối.

Khi hai thiết bị muốn kết nối, một link key ngẫu nhiên được tạo ra để xác thực, đồng thời nếu thiết bị không đồng ý với quá trình này, kết nối sẽ không thành công Vấn đề chủ yếu xảy ra nếu thiết bị không chờ đủ thời gian để liên kết, dẫn đến việc link key không được tạo ra đúng cách Ngoài ra, các phiên bản Bluetooth cũ gặp phải tình trạng khi thiết bị slave tạo khóa nhanh hơn master, khiến cả hai hiểu nhầm vai trò của mình là master và không thể kết nối được.

- Một vấn đề khác của Bluetooth là bảo mật không là điều bắt buộc Có

Trong vấn đề bảo mật chung của Bluetooth, có ba mức độ chính: Cấp 1 là không bảo mật (non-secure), cho phép mọi thiết bị giao tiếp không cần xác thực; Cấp 2 là bảo mật theo mức dịch vụ (service-level enforced security), nơi thiết bị chỉ kết nối sau khi đã xác thực thành công; Cấp 3 là bảo mật theo mức liên kết (link-level enforced security), yêu cầu thiết bị phải xác thực trước khi kết nối Tuy nhiên, điểm yếu lớn nhất là một số thiết bị Bluetooth hoạt động ở chế độ mặc định với các yếu tố bảo mật bị vô hiệu hóa, tạo ra nguy cơ lỗ hổng bảo mật và dễ bị truy cập trái phép, như được đưa ra bởi RSA Security trong nghiên cứu của Judge năm 2002.

Bluetooth devices feature two access levels: untrusted devices require authentication, while trusted devices do not Bluetooth services also have three security levels: some require both authentication and authorization, others only need authentication, and some are open without any security requirements These security layers ensure flexible protection based on device trustworthiness and service sensitivity.

3.1.1.1 Phần mô tả về an toàn bảo mật:

Các nguy hiểm liên quan đến kỹ thuật không dây đều được kế thừa từ đặc điểm giao tiếp trong không khí, một môi trường mở dễ bị tấn công và gây rủi ro bảo mật Một số nguy hiểm tương tự như mạng có dây, trong khi đó, các mối đe dọa mới xuất hiện do tính chất không dây của kết nối Chính đặc điểm này làm cho các nguy hiểm trở nên nghiêm trọng hơn và dễ dàng mở ra các lỗ hổng an ninh mới.

- Những nguy hiểm đặc biệt và những yếu điểm của mạng không dây và thiết bị cầm tay bao gồm:

„ Tất cả những yếu điểm tồn tại trong mạng thông thường đều có trong mạng không dây

Những kẻ xấu có thể xâm nhập trái phép vào các chi nhánh mạng bằng cách sử dụng kỹ thuật kết nối không dây, tạo ra các đường vòng để vượt qua các tường lửa và bảo vệ an ninh mạng.

Các thông tin nhạy cảm không được mã hóa hoặc chỉ mã hóa bằng kỹ thuật đơn giản khi truyền qua các kết nối không dây có thể bị dễ dàng chặn đứng và lộ ra, gây nguy cơ rò rỉ dữ liệu quan trọng.

„ Tấn công DoS có thể được thực hiện ở kết nối không dây hoặc trên thiết bị

Kẻ xấu có thể lấy cắp đặc điểm nhận dạng hợp pháp của người dùng để giả mạo và truy cập trái phép vào hệ thống mạng nội bộ hoặc bên ngoài Việc này đe dọa an ninh dữ liệu và gây ra hậu quả nghiêm trọng cho tổ chức Bảo vệ thông tin cá nhân và xây dựng các biện pháp xác thực mạnh mẽ là cần thiết để ngăn chặn các cuộc tấn công giả mạo.

„ Dữ liệu quý có thể bị hỏng trong quá trình đồng bộ sai

„ Kẻ xấu có thể can thiệp vào thông tin cá nhân của ng-ời dùng và theo dõi đ-ợc mọi hoạt động của họ

Các kẻ xấu có thể lợi dụng các thiết bị trái phép như thiết bị client và access point không hợp pháp để truy cập vào thông tin quan trọng, gây thiệt hại và mất an toàn dữ liệu Việc sử dụng thiết bị không hợp pháp giúp họ thu lợi bất chính một cách dễ dàng và gây đe dọa cho an ninh mạng của tổ chức Do đó, việc kiểm soát chặt chẽ các thiết bị kết nối và áp dụng các biện pháp bảo mật mạnh mẽ là rất cần thiết để bảo vệ thông tin quý giá khỏi các mối đe dọa từ các đối tượng xấu.

„ T hiết bị cầm tay rất dễ bị mất và lộ thông tin mật

„ Dữ liệu có thể bị lấy mà không hề bị phát hiện do cấu hình thiết bị không đúng cách

„ Virus hoặc những đoạn code nguy hiểm có thể làm hỏng dữ liệu trên thiết bị không dây va sau đó đ-ợc đ-a vào kết nối mạng có dây

Kẻ xấu có thể truy cập vào các tổ chức hoặc chi nhánh thông qua mạng không dây, sau đó tiến hành tấn công mà không để lại dấu vết nào Điều này làm tăng nguy cơ rò rỉ dữ liệu và gây thiệt hại nghiêm trọng cho doanh nghiệp Việc bảo vệ mạng không dây là yếu tố quan trọng để ngăn chặn các cuộc tấn công từ các hacker xấu Các biện pháp an ninh mạng như mã hóa dữ liệu và cập nhật phần mềm định kỳ giúp giảm thiểu rủi ro bị xâm nhập trái phép qua mạng không dây.

Những kẻ xâm nhập bên ngoài có khả năng chiếm quyền kiểm soát và quản lý mạng, gây đe dọa nghiêm trọng đến an ninh hệ thống Họ có thể vô hiệu hóa hoặc phá vỡ mọi hoạt động của mạng lưới, gây thiệt hại lớn cho doanh nghiệp và tổ chức Để bảo vệ hệ thống mạng hiệu quả, cần có các giải pháp phòng chống xâm nhập và đảm bảo an toàn dữ liệu.

Kẻ xấu có thể lợi dụng “nhóm thứ 3” và các dịch vụ mạng không dây không đáng tin cậy để xâm nhập và chiếm quyền truy cập vào các tài nguyên của một chi nhánh hoặc tổ chức khác Việc sử dụng mạng không dây không an toàn tạo ra nguy cơ bị tấn công, gây rối loạn hoạt động và mất dữ liệu quan trọng Để bảo vệ hệ thống, các tổ chức cần nâng cao nhận thức về an ninh mạng, sử dụng các giải pháp bảo mật mạnh mẽ và triển khai các biện pháp kiểm soát truy cập chặt chẽ Việc đảm bảo mạng Wi-Fi vững chắc và đáng tin cậy là yếu tố then chốt trong phòng chống các cuộc tấn công từ “nhóm thứ 3” và duy trì an toàn thông tin cho tổ chức.

„ Tấn công nội bộ có thể thực hiện được thông qua những đường truyền đặc biệt

3.1.1.2 Nhìn sơ về bảo mật Bluetooth:

Các giải pháp an toàn bảo mật khi sử dụng công nghệ mạng Bluetooth

„ Chỉ mở Bluetooth khi bạn cần thiết

„ Giữ thiết bị ở chế độ “không phát hiện ra”(hidden)

„ Sử dụng số PIN dài và khó đoán ra khi pairing thiết bị

„ Loại bỏ tất cả những yêu cầu pairing không bảo đảm

„ Khi nhận lời mời kết nối nên yêu cầu PIN code

„ Thỉnh thỏang nên kiểm tra danh sách các thiết bị đã paired để chắc chắn là không có thiết bị lạ nào trong danh sách này

„ Điện thoại của bạn nên thường xuyên cập nhật phiên bản mới nhất của ch-ơng trình

„ Nếu thiết bị đó dễ bị bluesnarfing hoặc bluebugging, họ có thể cài phần mềm để khắc phục nh-ợc điểm này

„ Nên mã hóa khi thiết lập kết nối Bluetooth với máy tính của bạn

Virus trên điện thoại di động vẫn còn khá mới mẻ tại Việt Nam nhưng trong tương lai gần, nó có khả năng trở nên phổ biến do công nghệ Bluetooth mang lại nhiều tiện ích Tuy nhiên, nếu không có các biện pháp bảo vệ như phần mềm chống virus, hầu hết các chuyên gia đều khuyên bạn nên tắt chế độ Bluetooth để giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm.

Ch-ơng 4 Các -u nh-ợc điểm và t-ơng lai của bluetooth

- Truyền dữ liệu giữa các thiết bị không cần cáp trong khoảng cách trung bình (10m, có thể xa hơn với thiết bị đặc biệt)

- Sử dụng sóng radio ở băng tần không cần đăng ký 2.4GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical)

- Có khả năng xuyên qua vật thể rắn và phi kim, không cần phải truyền thẳng (line-of-sight)

- Khả năng kết nối point-point, point-multipoint

- Bluetooth sử dụng cùng một chuẩn giao thức nên mọi thiết bị Bluetooth đều có thể làm việc với nhau

- Sử dụng ít năng l-ợng, thích hợp với các thiết bị di động có nguồn năng l-ợng hạn chế

- Sử dụng “frequency hopping” giúp giảm đụng độ tối đa

- Có khả năng hỗ trợ 3 kênh thoại và 1 kênh dữ liệu

- Có khả năng bảo mật từ 8-128bit

- Thiết bị nhỏ gọn, số l-ợng thiết bị hỗ trợ Bluetooth ngày càng nhiều và đa dạng

- Giá thành thiết bị rẻ, truyền dữ liệu miễn phí

- Thiết lập kết nối dễ dàng và nhanh chóng, không cần access point

- Sử dụng đ-ợc ở bất cứ nơi nào

Bluetooth được đỡ đầu bởi 9 tập đoàn công nghệ lớn, góp phần thúc đẩy quá trình phát triển và hoàn thiện tiêu chuẩn của công nghệ này Ngày càng có nhiều tổ chức tham gia vào, giúp Bluetooth trở nên mạnh mẽ hơn, đa dạng hơn và mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Nhờ sự hỗ trợ từ các tập đoàn hàng đầu, Bluetooth liên tục được nâng cấp, mở rộng phạm vi hoạt động và giữ vững vị thế là công nghệ không dây phổ biến trên thị trường.

KhuyÕt ®iÓm

- Do sử dụng mô hình adhoc không thể thiết lập các ứng dụng thời gian thùc

- Khoảng cách kết nối còn ngắn so với các công nghệ mạng không dây khác

- Số thiết bị active, pack cùng lúc trong một piconect còn hạn chế

- Tốc độ truyền của Bluetooth không cao

- Bị nhiễu bởi một số thiết bị sử dụng sóng radio khác, các trang thiết bị khác

Tầm ứng dụng và t-ơng lai của Bluetooth

Các phiên bản kỹ thuật của Bluetooth

Versions 1.0 và 1.0B có nhiều vấn đề và các nhà sản xuất khác nhau làm sản phẩm của họ không làm việc với nhau đ-ợc 1.0 and 1.0B cũng bắt buộc truyền BD_ADDR trong quá trình handshaking, tình trạng nặc danh không thực hiện đ-ợc ở mức giao thức là sự thất bại chủ yếu của những dịch vụ định sử dụng trong môi tr-ờng Bluetooth

Version 1.1 đã sửa nhiều lỗi trong 1.0B và hỗ trợ thêm kênh không mã hãa (non-encrypted channel)

Version này vẫn có thể t-ơng hợp với 1.1 Những đặc điểm nâng cao hơn là :

- AFH (Adaptive Frequency Hopping): chống nhiễu tốt hơn bằng cách nhảy tầng số

- Tốc độ truyền cao (Higher transmission speeds)

- ESCO (extended Synchronous Connections): cải tiến chất l-ợng âm thanh của đ-ờng truyền audio bằng cách truyền lại những gói hỏng

- RSSI (Received Signal Strength Indicator)

- HCI (Host Controller Interface) hỗ trợ cho 3-wire UART

- HCI truy cập thông tin thời gian cho các ứng dụng Bluetooth

- Nền tảng dãy tầng cơ sở (baseband platform) lấy từ Ericsson Techonology Licensing

- Khả năng Scatternet: thực hiện nhiều piconet cùng một lúc, giúp các piconet kết nối đ-ợc với nhau

- Kết nối nhanh hơn so với 1.1

Ngày 8-11-2004, nhằm mục đích giúp các nhà sản xuất có kế hoạch cho sản phẩm t-ơng lai, Bluetooth SIG đã tiết lộ kế hoạch ba năm, gồm một loạt

Lê Văn Đông (lớp 45K CNTT 41) chia sẻ về những nâng cấp trong đặc điểm kỹ thuật của Bluetooth nhằm nâng cao hiệu suất, tăng cường tính an toàn, giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện tính tiện lợi Những cải tiến này giúp Bluetooth duy trì vị trí vững chắc trong lĩnh vực kết nối cá nhân, đáp ứng tốt hơn các nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

Những ứng dụng Bluetooth

Hình 4-1 Những thiết bị ứng dụng Bluetooth

Bluetooth hiện chỉ mới được thử nghiệm và xác nhận trong công nghệ mạng không dây tầm ngắn, phù hợp cho mạng cá nhân với các thiết bị như điện thoại di động, PC, PDA, headset và hệ thống tự động ô tô Trong tương lai gần, theo kế hoạch 3 năm của SIG, Bluetooth sẽ mở rộng vào các lĩnh vực mới như cảm biến, ứng dụng âm thanh và chơi game đa người chơi, thúc đẩy sự phát triển của công nghệ không dây trong đa dạng ngành công nghiệp.

Các công ty ngoài lĩnh vực điện thoại đang bắt đầu nghiên cứu và phát triển ứng dụng cho công nghệ không dây Bluetooth Ngành công nghiệp máy tính là một trong những nhóm kinh doanh hưởng lợi lớn từ Bluetooth, nhờ khả năng kết nối Internet không dây tiện lợi Hiện nay, máy tính có thể dễ dàng truy cập Internet qua mạng không dây Bluetooth, mở ra nhiều cơ hội mới trong kết nối và truyền dữ liệu.

Ứng dụng Bluetooth ngày càng phổ biến và mở rộng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm ngành máy tính, truyền thông, thị trường thiết bị di động cá nhân và các lĩnh vực công nghiệp khác Sự phát triển của công nghệ Bluetooth góp phần thúc đẩy khả năng kết nối không dây hiệu quả và tiện lợi trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong các giải pháp công nghiệp hiện đại.

Các điện thoại di động tích hợp Bluetooth đã được bán ra với số lượng lớn và có khả năng kết nối với máy tính, PDA, cùng các thiết bị cầm tay BMW là hãng xe tiên phong trong việc cài đặt công nghệ Bluetooth vào xe hơi của mình qua các dòng xe 3 Series, 5 Series, 7 Series và X5 Các hãng xe khác như Toyota Prius, Lexus và Lincoln cũng đã áp dụng công nghệ Bluetooth car kit Thiết bị này cho phép người dùng thực hiện cuộc gọi từ điện thoại di động hỗ trợ Bluetooth mà không cần rời mắt khỏi đường đi, ngay cả khi điện thoại để trong vali hoặc vị trí khác trong xe.

Thị trường Bluetooth cho thiết bị thu phát cầm tay (handset) vẫn còn nhỏ nhưng đang có sự phát triển nhanh chóng Theo báo cáo của SIG, năm 2004 có khoảng 6 triệu thiết bị Bluetooth handset được bán ra, và dự kiến đến năm 2009, con số này sẽ tăng lên đến 87,5 triệu thiết bị Điều này phản ánh xu hướng tăng dùng chip Bluetooth trên các smartphone, với dự đoán khoảng 70% điện thoại di động thông minh bán ra trong năm đó sẽ tích hợp công nghệ Bluetooth.

The latest Bluetooth version is Bluetooth 2.0 + EDR (Enhanced Data Rate), designed to support digital audio, image transmission, and laser printing Leading manufacturers such as Broadcom, CSR, and RF Micro Devices have validated the EDR standard, ensuring reliable and high-speed data transfer for various digital applications.

Năm 2004, core chip mới đã hoàn thành vào tháng 11-2004, nhưng một số nhà sản xuất dự kiến sẽ bắt đầu tung ra các sản phẩm hỗ trợ phiên bản này cho người tiêu dùng từ tháng 1-2005 Tuy nhiên, việc ra mắt hàng loạt sản phẩm hỗ trợ cho core chip mới chỉ diễn ra thực sự vào giữa năm 2005, đảm bảo tương thích hoàn toàn với các phiên bản cũ trước đó để cung cấp sự linh hoạt và ổn định cho người dùng.

- Thiếp lập mạng không dây giữa laptop và desktop, hoặc giữa những desktop ở những nơi không thể tạo mạng có dây

- Nối các thiết bị Bluetooth ngoại vi nh- máy in, chuột và bàn phím

- Truyền file (hình ảnh, nhạc, mp3…) giữa điện thoại di động, PDA và máy tính thông qua OBEX

- Các máy nghe nhạc mp3 và máy chụp hình hay quay phim kỹ thuật số có tích hợp Bluetooth trao đổi file với máy tính

- Car kits và Bluetooth headset cho điện thoại di động

- Những ứng dụng cho y tế (Advanced Medical Electronics Corporation) trên một số dụng cụ

- GPS receiver chuyển giao dữ liệu NMEA thông qua Bluetooth

Ngành thương mại điện tử di động có tiềm năng lớn với các ứng dụng Bluetooth, như máy bán hàng tự động, bãi đậu xe, trung tâm bảo trì sửa chữa ô tô, điểm bán thức ăn và các khu vui chơi giải trí Nhiều quốc gia ở châu Âu và châu Á đã bắt đầu triển khai thành công các giải pháp dựa trên công nghệ Bluetooth để nâng cao trải nghiệm người dùng và tối ưu hóa hoạt động kinh doanh Việc ứng dụng Bluetooth trong thương mại di động mở ra cơ hội mở rộng thị trường, tăng tính tiện lợi và thúc đẩy sự phát triển của ngành bán lẻ và dịch vụ.

Bluetooth không thể kết nối trực tiếp với xe ôtô, nhưng vẫn được sử dụng trong nhiều ứng dụng ôtô như kết nối internet, nhận lệnh bằng giọng nói, và liên lạc với hệ thống bên ngoài Công nghệ Bluetooth giúp tăng cường khả năng tương tác và tiện ích cho người dùng xe hơi Sử dụng Bluetooth trong ôtô giúp cải thiện trải nghiệm lái xe bằng cách tích hợp các chức năng thông minh, đồng thời hỗ trợ kết nối dễ dàng với các thiết bị di động.

Bluetooth được sử dụng rộng rãi trong mạng không dây để tải xuống thông tin, giải trí và phục vụ các mục đích thực tế như kích hoạt cửa garage, điều khiển đèn điện trong nhà và hệ thống sưởi ấm, mang lại sự tiện lợi và kết nối IoT thông minh cho người dùng.

Tháng 12-2004 một trung tâm dịch vụ khách hàng dựa vào đặc điểm Bluetooth (bluepulse) đã đ-ợc mở ra ở Sydney Bluepulse là một ứng dụng đơn giản dành cho điện thoại di động, cho phép mọi ng-ời trong trung tâm mua sắm dùng điện thoại di động của họ lấy thông tin có ích ở xung quanh họ Bluepulse có thể đ-ợc truy cập thông qua mạng Bluetooth địa ph-ơng hay một mạng thông th-ờng

Broadway Shopping Centre tại trung tâm Sydney trở thành trung tâm mua sắm đầu tiên tại Australia tích hợp công nghệ Bluetooth Bluepulse, cho phép hệ thống bán lẻ giao tiếp trực tiếp với khách hàng khi họ bước vào trung tâm Công nghệ này cung cấp các thông tin giá trị liên quan và gửi lời chào mời qua điện thoại di động của khách hàng, nâng cao trải nghiệm mua sắm Australia sẽ là quốc gia thử nghiệm mô hình Bluepulse, mở ra cơ hội đổi mới trong lĩnh vực bán lẻ.

Bluepulse đ-a đến những ích lợi nh-:

Dịch vụ thông minh đa dạng hướng dẫn trong thế giới thực, cung cấp chỉ dẫn chi tiết đến từng mét về vị trí của các cửa hàng đặc biệt, máy ATM, máy bán thuốc lá và nhiều tiện ích khác Công nghệ này giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm và định vị các địa điểm cần thiết một cách chính xác và nhanh chóng Với sự hỗ trợ của dịch vụ thông minh, người tiêu dùng không còn lo lắng về việc mất thời gian tìm kiếm nơi phù hợp để thực hiện các giao dịch hoặc mua sắm Đây là giải pháp tối ưu nâng cao trải nghiệm người dùng trong đời sống hàng ngày.

- Gửi SMS và MMS miễn phí đến những thành viên khác trong trung tâm mua sắm

- Một lịch biểu bao gồm thời gian chiếu phim, phim, đoạn phim quảng cáo và mua vé xem phim bằng điện thoại

- Cập nhật tức thờinhững quảng cáo hoặc những -u đãi trong trung tâm

Bạn có thể xem danh sách mua sắm đã lưu trong máy tính ở nhà bằng cách nhập vào tài khoản Bluepulse trực tuyến Điều này giúp bạn dễ dàng truy cập và kiểm tra danh sách mọi lúc, bất kể khi nào đang shopping Việc đồng bộ hóa danh sách mua sắm trên nền tảng này mang lại sự tiện lợi và hỗ trợ rõ ràng trong quá trình mua sắm hàng ngày.

Bạn có thể sử dụng Bluepulse qua mạng truyền thông thông thường khi ra ngoài phạm vi kết nối Bluetooth của trung tâm mua sắm Bluepulse hoạt động như một bộ máy tìm kiếm lớn nhất thế giới trong chiếc điện thoại của bạn, giúp tìm kiếm thông tin nhanh chóng và gửi kết quả trực tiếp đến màn hình điện thoại di động Giám đốc điều hành Bluepulse, Ben Keighran, tin tưởng rằng trong tương lai không xa, mọi người sẽ dễ dàng nhận được thông tin liên quan xung quanh họ trên điện thoại mà không cần phụ thuộc vào mạng hay thiết bị sử dụng.

Công cụ sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-windows

Tiêu đề	Xây dựng ứng dụng Bluetooth trên điện thoại di động bằng công nghệ Java
Tác giả	Lê Văn Đông
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Trung Hòa
Trường học	Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành	Công Nghệ Thông Tin
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Vinh

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	0,98 MB