Cong Nghe Bluetooth & Ung Dung

TổNG QUAN Về BLUETOOTH Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn ở dải tần 2.40- 2.48 GHz.. Bluetooth được thiết k

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH &

ỨNG DỤNG

GVHD: Nguyễn Minh Trí

SVTH : Nguyễn Đỗ Duy 0720015

Nguyễn Hữu Khánh 0720031 Trương Hữu Trung 0720075

ĐạI HọC QUốC GIA TP HCM TRƯờNG ĐạI HọC KHOA HọC Tự NHIÊN

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

NộI DUNG CHÍNH

Tổng quan về

Bluetooth

Các giai đoạn phát

Kỹ thuật

Bluetooth giao thứcCác tầng An ninh và bảo mật

Ứng dụng Nhược điểmƯu điểm – DEMO

TổNG QUAN Về

BLUETOOTH

Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện,

điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn ở dải tần 2.40- 2.48 GHz

Bluetooth được thiết kế để thay thế dây cable giữa máy tính và các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết

bị điện tử với nhau

Bluetooth khi kích hoạt có thể

tự định vị những thiết bị khác có chung công nghệ trong vùng

xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng.

CÁC GIAI ĐOạN PHÁT TRIểN

2 2001 Buetooth

phát triển kit-XTND

Access Blue SDK

3 11/2003 Tốc

độ truyền dữ

liệu cao lên

đến 721 kbps

4 10/11/2004 Tốc độ

truyền tải tăng từ 3

lên 10 lần Enhanced

Data Rate (EDR) (3.0

Mbps)

5 26/07/2007 tăng cường tính bảo mật, công năng sử dụng, HID, QoS,…

6 21/04/2009

hỗ trợ công nghệ radio mới Ultra-wideband (UWB)

(480mbit/s)

7 Bluetooth 4.0 mới nhất chỉ dành cho các ứng dụng trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khoẻ và an ninh

1.1 1.2

2.0

2.1

3.0

4.0

1 0

1 7/1999 Các chuyên gia SIG đưa ra kỹ thuật Bluetooth 1.0

ĐặC ĐIểM

Với các đặc điểm nổi trội, Bluetooth tỏ ra là một giao

tiếp không dây thông minh và hiệu quả.

Tương thích

cao

Tiêu thụ năng lượng thấp

Dễ dàng phát triển ứng dụng

An toàn và Bảo mật

Kỹ THUậT BLUETOOTH

Picotnet là tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua kỹ thuật Bluetooth theo

mô hình Ad-Hoc

Scatternet là 2 hay nhiều Piconet độc lập

và không đồng bộ, các Piconet này kết hợp lại truyền thông với nhau

CÁC TầNG GIAO THứC

 Bluetooth Radio

 Baseband

 Link Manager Protocol - LMP

 Logical Link Control and Adaptation Protocol – L2CAP

 Radio Frequency Communication – RFCOMM

 Service Discovery Protocol – SDP

 Telephony Control Protocol – TCP

 Adopted Protocols – AP

CÁC TầNG GIAO THứC

BLUETOOTH RADIO

• Tầng Bluetooth Radio là tầng thấp nhất trong lớp giao thức

• Định nghĩa những yêu cầu cho bộ phận thu phát sóng hoạt động

ở tần số 2.4GHz ISM (là băng tần không cần đăng ký dành riêng cho công nghiệp, khoa học và y tế)

• Sóng radio của Bluetooth được truyền đi bằng cách nhảy tần số, nghĩa là mọi packet được truyền trên những tần số khác nhau

• Tốc độ nhảy nhanh giúp tránh nhiễu tốt

Frequency Hopping

• Baseband nằm ở tầng vật lý của Bluetooth

• Quản lý những kênh truyền và liên kết vật lý tách biệt khỏi các dịch vụ khác như sửa lỗi, chọn bước nhảy và bảo mật

• Baseband Protocol được cài đặt như là một Link Controller,

cùng với Link Manager thực hiện những công việc ở mức thấp như kết nối, quản lý năng lượng

• Việc quản lý các kết nối đồng bộ và không đồng bộ, các gói tin, thực hiện tìm kiếm và yêu cầu kết nối đến các thiết bị Bluetooth khác

LINK MANAGER PROTOCOL

• Link Manager thực hiện việc thiết lập kênh truyền, xác nhận hợp

lệ và cấu hình kênh truyền

• Tìm kiếm những LM khác và giao tiếp với chúng thông qua

Link Manager Protocol

• Link Manager dùng những dịch vụ do tầng Link Controller cung cấp để thực hiện vai trò của mình

• Các lệnh LMP bao gồm các PDU (Protocol Data Unit) được gửi

từ thiết bị này sang thiết bị khác

HOST CONTROLLER INTERFACE

• Cung cấp giao diện cho phép các tầng bên trên điều khiển

Baseband và LM, đồng thời cho phép truy cập đến trạng thái của phần cứng và các thanh ghi điều khiển

• Host Controller Interface tồn tại trong 3 phần: Host – Transport layer – Host controller

• Mỗi phần đóng góp một vai trò khác nhau trong hệ thống HCI

Logical Link Control and Adaptation Protocol

• Nằm trên giao thức băng tầng cơ sở (Baseband Protocol) và nằm

ở tầng Data link

• L2CAP cung cấp dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối cho các tầng giao thức bên trên

• L2CAP có khả năng phân kênh (multiplexing), phân đoạn

(segmentation) và tái tổ hợp (reassembly operation)

• L2CAP cho phép các giao thức ở các tầng trên và các ứng dụng truyền và nhận dữ liệu

•Mỗi gói dữ liệu của L2CAP tối đa 64 kbytes

Radio Frequency Communication

• Giao thức RFCOMM cho phép giả lập cổng serial thông qua giao thức L2CAP

• RFCOMM dựa trên chuẩn ETSI TS 07.10 Chỉ có 1 phần qua

chuẩn TS 07.10 được dùng và chỉnh sửa cho phù hợp với Bluetooth

• RFCOMM hỗ trợ tối đa 60 kết nối Một kết nối bao gồm 2 ứng dụng chạy trên 2 thiết bị riêng biệt

 Thiết bị 1: thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in,…

 Thiết bị 2: thiết bị truyền dữ liệu như modem

Service Discovery Protocol

• SDP cho phép các ứng dụng tìm kiếm những dịch vụ và thuộc tích của dịch vụ có trong thiết bị Bluetooth

• SDP dùng mô hình request/response với mỗi thao tác bao gồm 1 request protocol data unit (PDU) và 1 response PDU

• SDP có 3 dịch vụ chính:

 Service Record: là nơi chứa các thuộc tính của dịch vụ

 Service Attribute: mô tả thuộc tính của dịch vụ

 Service Class: cung cấp các định nghĩa cho các thuộc tính trong Service Record

An ninh và Bảo mật

Trong công nghệ hoặc những mặt khác thì vấn đề an toàn tuyệt đối có lẽ không bao giờ được đảm bảo…

Có 3 mức độ trong vấn đề bảo mật chung (Generic Security) của Bluetooth

Cấp 1 - Không bảo mật (non-secure), mọi thiết

bị đều có thể giao tiếp với thiết bị Bluetooth này

Cấp 2 - Bảo mật theo mức dịch vụ (service level enforced security), thiết bị sẽ kết nối sau

đó mới xác thực.

Cấp 3 - Bảo mật theo mức liên kết (link-level enforced security), nó sẽ không kết nối đến thiết bị trừ khi đã được xác thực.

ỨNG DụNG

Bluetooth được ứng dụng vào mọi lĩnh vực trong cuộc sống:

Dễ dàng kết nối các

thiết bị ngoại vi khác

Trao đổi file

In ấn

Truyền âm thanh,

hình ảnh

ƯU ĐIểM

• Truyền dữ liệu giữa các thiết bị không cần cáp

• Sử dụng băng tần không cần đăng ký 2.4GHz.

• Không cần phải truyền thẳng.

• Khả năng bảo mật từ 8 đến 128 bits.

• Sử dụng ít năng lượng.

• Hỗ trợ 3 kênh thoại và 1 kênh dữ liệu

• Giá thành thiết bị rẻ, truyền dữ liệu miễn phí.

• Thiết lập kết nối dễ dàng không cần access point.

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

• Được hỗ trợ bởi nhiều tập đoàn khổng lồ

NHƯợC ĐIểM

• Khoảng cách kết nối còn ngắn.

• Số lượng kết nối còn hạn chế

• Tốc độ truyền của Bluetooth không cao

• Bị nhiễu bởi một số thiết bị sử dụng sóng radio khác

• Hạn chế về kỹ thuật bảo mật