Công nghệ Bỉuetooth ỉà một công nghệ dựa trên tần sổ vô tuyến và bất cứ một thiết bị nào cỏ tích hợp bên trong công nghệ này đều cỏ thể truyền thông với các thiết bị khác với một khoảng
KỸ THUÂT BLUETOOTH……………(16-36) I CÁC KHÁI NIỆM DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH (16-21) II BLUETOOTH RADIO……………………………… (21-24) III KỶ THUẬT TRẢI PHỔ NHẢY TRẦN TRONG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH……………………………………(25-28) IV CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG TRONG BLUETOOTH………………………………………… (28-31) V CÁC TẦNG GIAO THỨC TRONG BLUETOOTH………………………………………… (32-36) CHƯƠNG 3: VẤN ĐÈ AN TOÀN VÀ BẢO MẬT TRONG BLUETOOTH…………………………………………(37-53) I SƠ LƯỢC VẺ VẤN ĐỀ BẢO MẬT TRONG CÁC CHUẨN KHÔNG DÂY……………………………………… ….(37-41) II VIỆC SỬ DỤNG VÀ QUẢN LÝ NẲNG LƯỢNG TRONG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH (41-47) III QUY TRÌNH BẢO MẬT TRONG BLUETOOTH…(47-53) CHƯƠNG 4: ƯU NHƯỢC ĐIỂM
I CÁC KHÁI NIỆM DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH
Master là thiết bị đầu tiên tạo kết nổi nó có vai trò quyết định sổ kênh truyền thông và thực hiện đồng bộ giữa các thành phần trong
Master là thiết bị duy nhất trong một Piconet, chịu trách nhiệm thiết lập đồng hồ đếm xung và kiểu bước nhảy (hopping) để đồng bộ hóa tất cả các thiết bị trong piconet mà nó quản lý Thông thường, Master là thiết bị đầu tiên chuyển đổi dữ liệu và quyết định số kênh truyền thông, với mỗi piconet có một kiểu bước nhảy (hopping) duy nhất.
2 Slaver Unit: là thiết bị gửi yêu cầu tới master
In a piconet, every device that is not designated as the Master must function as a Slave A maximum of 7 active Slaves and up to 255 parked (inactive) Slaves can be accommodated within a single piconet.
Có 3 dạng Slave trong một Piconet:
Trong Piconet, các thiết bị Slave hoạt động có khả năng trao đổi thông tin với Master và các Slave Active khác Mỗi thiết bị được phân biệt bằng địa chỉ MAC (Media Access Control) hoặc AMA (Active Member Address), là một số 3 bit, cho phép tối đa 8 thiết bị trong trạng thái này, bao gồm 1 Master và 7 Slave.
Chế độ Standby là trạng thái không hoạt động của thiết bị, trong đó thiết bị không trao đổi dữ liệu và sóng radio không tác động Công suất của thiết bị được giảm xuống mức tối thiểu để tiết kiệm năng lượng, đồng thời thiết bị không thể dò tìm bất kỳ mã truy cập nào Do đó, có thể xem các thiết bị này nằm ngoài vùng kiểm soát của Master.
• Packed - nén: Là một dạng inactive(không hoạt động), chỉ có 1 thiết bị trong 1 Piconet thường xuyên được đồng bộ với Piconet nhưng không có
Địa chỉ MAC của các thiết bị hoạt động như trạng thái "ngủ" và được đánh thức bởi tín hiệu "beacon" từ Master Các thiết bị ở trạng thái Packed được nhận diện qua địa chỉ PMA (Packed Member Address), một con số 8 bít giúp phân biệt các thiết bị Packed với nhau, cho phép tối đa 255 thiết bị trong một Piconet.
Piconet là một mạng Ad-Hoc được hình thành từ các thiết bị kết nối qua Bluetooth, phục vụ cho việc truyền dữ liệu nhanh chóng và tức thì Trong mỗi Piconet, chỉ có một thiết bị Master, thường là thiết bị đầu tiên tạo kết nối, có nhiệm vụ quyết định số kênh truyền thông và đồng bộ hóa các thành phần trong mạng Các thiết bị còn lại được gọi là Slave, chúng gửi yêu cầu đến thiết bị Master để thực hiện các tác vụ truyền dữ liệu.
Trong một Piconet, hai Slave chỉ có thể liên lạc thông qua Master, vì chúng không thể kết nối trực tiếp với nhau Master có nhiệm vụ đồng bộ hóa thời gian và tần số cho các Slave Mỗi Piconet có thể hỗ trợ tối đa 7 Slave hoạt động cùng lúc.
7ỈW *f¥têu 'Hq&ê StuetoứtÁ, efCữì& 21
Piconet chỉ có 1 Slave: ý k ỉ moslvr'ì
Hình 2-2 Piconet gảm 1 Slave Piconet gồm nhiều Slave:
X *'v statt \ ' \ í slavo- Hình 2-3 PLCũnet PÒIII nhiè.11 Slavc.
Hình 2-4 Một Scanernct gồm PỈL-onet2
> Cách hình thành một Piconet
Một Piconet bắt đầu khi hai thiết bị kết nối, chẳng hạn như laptop và điện thoại di động Giới hạn tối đa là 8 thiết bị trong một Piconet, với 3 bit MAC cho mỗi thiết bị Tất cả các thiết bị Bluetooth đều có chức năng ngang hàng và xác định Khi thiết lập Piconet, một thiết bị sẽ đóng vai trò Master để đồng bộ hóa tần số và thời gian truyền phát, trong khi các thiết bị còn lại sẽ hoạt động như Slave.
Là 2 hay nhiều Pỉconet độc ỉập và không đồng bộ cảc Piconet này kết hợp ỉại truyền thông với nhau.
• Một thiết bị có thể vừa là Master của Piconet này vừa là Slave của Piconet khác.
Trong Piconet, vai trò của mỗi thiết bị không cố định, cho phép chúng chuyển đổi giữa Master và Slave Nếu Master không đủ khả năng cung cấp tài nguyên cho Piconet, nó có thể chuyển quyền điều khiển cho một Slave khác có khả năng mạnh mẽ hơn Điều này khả thi nhờ vào việc đồng bộ Clock và kiểu Hopping trong Piconet.
Hình 2-4 Mọt Scatternet eòm Pkonet2 ấ, _
5 Định nghĩa các liên kết vật lý trong Bluetooth
Kết nối không đồng bộ (Asynchronous Connectionless - ACL) được thiết lập để truyền dữ liệu thông qua các gói dữ liệu cơ bản, tạo ra một kết nối điểm đến nhiều điểm giữa Master và tất cả các Slave trong piconet Chỉ có một kết nối ACL duy nhất tồn tại, hỗ trợ các kết nối chuyển mạch gói với khả năng sử dụng băng thông rộng Các gói tin broadcast được truyền qua liên kết ACL từ Master đến tất cả các Slave, và hầu hết các gói tin ACL có thể được truyền lại.
Kết nối đồng bộ (SCO) hỗ trợ kết nối đối xứng giữa Master và Slave trong một piconet, chủ yếu được sử dụng để truyền dữ liệu âm thanh Hai khe thời gian liên tiếp được chỉ định cho liên kết SCO với tốc độ truyền dữ liệu 64kbps Master có thể hỗ trợ tối đa ba kết nối SCO đồng thời, trong khi SCO packet không chứa CRC và không thực hiện truyền lại Liên kết SCO chỉ được thiết lập sau khi một liên kết ACL đầu tiên đã được thiết lập.
6 Trạng thái của thiết bị Bluetooth
Có 4 trạng thái chính của 1 thiết bị bluetooth trong 1 piconet:
- Inquỉrỉng device: thiết bị đang phát tín hiệu tìm thiết bị Bluetooth khác.
- Inquiry scanning device: thiết bị nhận tín hiệu inquiry của thiết bị đang thực hiện inqriring và trả lời.
- Padỉng device: thiết bị phát tín hiệu yêu càu kết nối với thiết bị đã inquiry từ trước.
- Page scanning device: thiết bị nhận yêu càu kết nối từ paging device và trả lời.
7 Các chế độ kết nổi
Trong chế độ hoạt động tích cực, thiết bị Bluetooth tham gia vào mạng, với thiết bị master chịu trách nhiệm điều phối lưu lượng và đồng bộ hóa các thiết bị slave.
Chế độ Sniff là một chế độ tiết kiệm năng lượng cho thiết bị đang ở trạng thái hoạt động Trong chế độ này, thiết bị slave lắng nghe tín hiệu từ mạng với tần số giảm, tức là giảm công suất tiêu thụ Tần số này phụ thuộc vào các tham số của ứng dụng, và đây là chế độ tiết kiệm năng lượng ít hiệu quả nhất trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng hiện có.
Chế độ Hold mode là một tính năng tiết kiệm năng lượng dành cho thiết bị đang hoạt động Master có khả năng thiết lập chế độ Hold mode cho các thiết bị slave, cho phép chúng trao đổi dữ liệu ngay lập tức khi thoát khỏi chế độ này Đây là một trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng, với mức tiết kiệm trung bình.
Chế độ Park mode là chế độ tiết kiệm năng lượng tối ưu cho thiết bị, khi nó vẫn kết nối với mạng nhưng không tham gia vào việc trao đổi dữ liệu Trong chế độ này, thiết bị sẽ bỏ địa chỉ MAC và chỉ lắng nghe các tín hiệu đồng bộ hóa cùng thông điệp broadcast từ master Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất trong ba chế độ hiện có.
