浅析蓝牙技术 (下)

（接浅析蓝牙技术 （上））

SIG 所颁布的蓝牙规范（Specification of the Bluetooth System）就是蓝牙无线通信协议标准，它规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要达到的要求。

蓝牙规范包括核心协议（Core）与应用框架（Profiles）两个文件。协议规范部分定义了蓝牙的各层通信协议，应用框架指出了如何采用这些协议实现具体的应用产品。蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型（Open System Interconnetion/Referenced Model, OSI/RM），从低到高地定义了蓝牙协议堆栈的各个层次。

按照蓝牙协议的逻辑功能，协议堆栈由下至上分为3个部分：传输协议、中介协议和应用协议。其功能简介如下。

3.1 传输协议

负责蓝牙设备间相互确认对方的位置，以及建立和管理蓝牙设备间的物理和逻辑链路。这一部分又进一步分为低层传输协议和高层传输协议。低层传输协议侧重于语音与数据无线传输的物理实现以及蓝牙设备的物理和逻辑链路。低层传输协议包括蓝牙的射频（Radio）部分、基带与链路管理协议（Baseband && Link Manager Protocol, LMP）。高层传输协议包括逻辑链路控制的物理实现以及蓝牙设备间的连接于组网。高层传输协议包括逻辑链路控制与适配协议（Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP）和主机控制器接口（Host Controller Interface, HCI）。这部分为高层应用程序屏蔽了诸如跳频序列选择等低层传输操作，并为高层应用传输提供了更加有效和更有利于实现的数据分组格式。

3.2 中介协议

为高层应用协议或程序在蓝牙逻辑链路上工作提供了必要的支持，为应用曾提供了各种不同的标准接口。这部分协议包括以下几部分。

1. 串口仿真协议（RFCOMM）

基于欧洲电信标准化协会（European Telecommunication Standardization Institute, ETSI）的TS07.10标准制定。该协议用于模拟串行接口环境，使得基于串口的传统应用仅作少量的修改或者不做任何修改可以直接在该层上运行。

2. 服务发现协议（Service Didcovery Protocol，SDP）

为实现蓝牙设备之间相互查询及访问对方提供的服务。

3. IrDA（Infrared Data Association）互操作协议

蓝牙规范采用了IrDA的对象交换协议（OBEX），使得传统的基于红外技术的对象（如电子名片（vCard）和电子日历（vCal）等)交换应用同样可以运行在蓝牙无线接口之上。

网络访问协议：该部分协议包括点对点协议（Point to Point Protocol, PPP）、网际协议（Internet Protocol, IP）、传输控制协议（Transfer Control Protocol, TCP）和用户数据报协议（User Datagram Protocol, UDP）等，用于实现蓝牙设备的拨号上网，或通过网络接入点访问Internet 和本地局域网。

4. 电话控制协议

该协议包括TCS、AT指令集和音频。电话控制协议性能（Telephone Control Protocol Specification，TCS）是基于国际电信联盟电信标准化部门（International Telecommunication Union-Telecommunication，ITU-T）的Q.931标准制定的，用于支持电话功能；蓝牙直接在基带上处理音频信号（主要指数字语音信号），采用SCO链路传输语音，可以实现头戴式耳机和无绳电话等的应用。

3.3 应用协议

是指那些位于蓝牙协议堆栈之上的应用软件和其中所涉及的协议，包括开发驱动各种诸如拨号上网和通信等功能的蓝牙应用程序。蓝牙规范提供了传输层及中介层定义和应用框架，在传输层及中介层之上，不同的蓝牙设备必须采用统一符合蓝牙规范的形式；而在应用层上，完全由开发人员自主实现。事实上，许多传统的应用都可以几乎不用修改就在蓝牙协议堆栈之上运行，如基于串口和OBEX协议的应用。通常蓝牙技术应用程序接口（Application Programming Interface，API）函数的开发由开发工具的设计人员来完成，这样有利于蓝牙技术与各类应用的紧密结合。

4 蓝牙应用规范

蓝牙规范的应用模式有很多，四种应用模式是所有用户模式和应用的基础，也为以后可能出现的用户模式和应用提供了基础。

（1）通用访问应用（GAP）模式：定义了两个蓝牙单元如何互发现和建立连接，它是用来处理连接设备之间的相互发现和建立连接的。它保证两个蓝牙设备，不管是哪一家厂商的产品，都能够发现设备支持何种应用，并能够交换信息。

（2）服务发现应用（SDAP）模式：定义了发现注册在其他蓝牙设备中的服务的过程，并且可以获得与这些服务相关的信息。

（3）串口应用（SPP）模式：定义了在两个蓝牙设备间基于RFCOMM建立虚拟的串口连接的过程和要求。

（4）通用对象交换应用（GOEP）模式：定义了处理对象交换的协议和步骤，文件传输应用和同步应用都是基于这一应用的，笔记本电脑、PDA、移动电话是这一应用模式的典型应用。