嵌入式系统中蓝牙文件传输应用的设计与实现

论文摘要

近几年来,随着电子通信技术的飞速发展,特别是无线通信技术的迅速普及和半导体芯片技术的不断成熟,短距离无线通信技术已越来越受到大家的重视。蓝牙(Bluetooth)技术以其低成本、低功耗,并且可以同时提供语音数据传输而迅速成为了众人关注的热点。它提供方便高效的无线通信,使得嵌入式设备之间的数据传输和交换变得异常便捷,各种各样基于蓝牙应用的消费类电子产品迅速炙手可热。与此同时,嵌入式无线设备中的一些蓝牙安全性问题也逐渐暴露出来,嵌入式系统中蓝牙的安全问题引起了人们的广泛关注。本论文主要是研究嵌入式系统中蓝牙数据传输的安全性,提出了基于XSbase255嵌入式开发平台的蓝牙文件传输安全解决方案,并且对现有蓝牙安全模型进行了详细的分析和仔细的研究,设计和实现了嵌入式设备之间的加密文件传输,包括对设备的识别、对数据的加密和解密等等。并且根据所提出安全方案的实际情况,对蓝牙协议栈BlueZ进行了定制,以最大限度提高解决方案的稳定性和效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外蓝牙技术的研究概况
• 1.3 蓝牙与其他短距离无线通信技术
• 1.3.1 红外通信技术
• 1.3.2 IEEE802.11 无线局域网技术
• 1.3.3 Home RF家用无线局域网技术
• 1.4 课题的提出
• 1.5 本文主要的研究工作
• 第二章 蓝牙技术概述
• 2.1 蓝牙核心体系结构
• 2.1.1 软件协议分类
• 2.1.2 重要软件协议简介
• 2.1.2.1 主机控制接口（HCI）
• 2.1.2.2 链路管理协议（LMP）
• 2.1.2.3 逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）
• 2.1.2.4 服务发现协议（SDP）
• 2.1.2.5 电缆替代协议（RFCOMM）
• 2.1.2.6 对象交换协议（OBEX）
• 2.1.2.7 其他可选协议
• 2.2 蓝牙的安全问题
• 2.2.1 蓝牙系统中的安全威胁
• 2.2.2 蓝牙安全模式
• 2.2.3 蓝牙安全技术的局限性
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统软硬件平台的选择与搭建
• 3.1 系统的硬件选择
• 3.1.1 系统硬件平台选择
• 3.1.2 蓝牙设备的选择
• 3.1.2.1 串行接口与USB接口的选择
• 3.1.2.2 产品的规格
• 3.2 软件平台的选择
• 3.2.1 操作系统的选择
• 3.2.1.1 WINCE简介
• 3.2.1.2 嵌入式Linux的特点
• 3.2.1.3 选用嵌入式Linux的原因
• 3.2.2 QT Embedded与GTK+的选择
• 3.2.2.1 QT/Embedded 简介
• 3.2.2.2 GTK+简介
• 3.2.2.3 选择GTK+的原因
• 3.2.3 蓝牙协议栈 BlueZ 的选择
• 3.2.3.1 选择BlueZ蓝牙协议栈的原因
• 3.2.3.2 BlueZ体系结构
• 3.3 系统平台的搭建
• 3.4 本章小结
• 第四章 蓝牙文件传输应用的分析与设计
• 4.1 蓝牙文件传输应用的设计思想
• 4.2 蓝牙文件传输应用的设计目标
• 4.3 蓝牙文件传输应用的整体构架
• 4.3.1 整体框架的分析
• 4.3.2 整体功能的分析和设计
• 4.4 核心模块的分析与设计
• 4.4.1 蓝牙模块的分析和设计
• 4.4.2 加密解密模块的分析和设计
• 4.4.3 数据传输模块的分析和设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 蓝牙文件传输应用的实现
• 5.1 移植BlueZ蓝牙协议栈
• 5.1.1 内核移植
• 5.1.1.1 打内核补丁
• 5.1.1.2 配置Linux内核
• 5.1.2 文件系统的移植
• 5.1.2.1 交叉编译
• 5.1.2.2 移植BlueZ Lib基础库
• 5.1.2.3 移植BlueZ Utils工具集
• 5.1.3 实验结果
• 5.2 蓝牙文件传输应用的实现
• 5.2.1 蓝牙模块的实现
• 5.2.2 加密解密模块的实现
• 5.2.3 数据传输模块的实现
• 5.2.4 实验结果
• 5.3 问题及解决方法
• 5.3.1 内核移植问题
• 5.3.2 BlueZ工具集移植问题
• 5.3.3 USB蓝牙适配器的选择问题
• 5.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文