淺析藍牙技術(shù)在家居生活中的應(yīng)用

【摘 要】文章介紹了住宅小區(qū)智能化的概念，探討了住戶智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和家用電器智能化的幾個方面；介紹了藍牙技術(shù)的特性，揭示了藍牙技術(shù)是住戶信息化的最好通訊方式。藍牙模塊由于其功耗低、兼容性好、可靠性高和無連接線等優(yōu)勢而受到全世界的重視。

【關(guān)鍵詞】藍牙技術(shù) 無線通訊 住宅小區(qū) 智能化

一、藍牙技術(shù)簡介

藍牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接，其程序?qū)懺谝粋€9mm×9mm的微芯片中。藍牙系統(tǒng)由以下功能單元組成： 無線單元、鏈路控制單元、鏈路管理、軟件。藍牙的思想最早產(chǎn)生于1994年，隨后包括因特爾、3COM、摩托羅拉、微軟、朗訊、東芝等全球很多公司開展了藍牙技術(shù)的研究，并于1999年7月發(fā)表了藍牙規(guī)范1.0，目前已有藍牙1.1A、1.1B、2.0版本。藍壓技術(shù)是通過把一塊小且功耗低的無線電收發(fā)芯片嵌入到傳統(tǒng)的電子設(shè)備中而實現(xiàn)通訊功能。藍牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，其射頻信號可以穿透大多數(shù)固體物體。數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s，時分雙工傳輸方案被用來實現(xiàn)全雙工傳輸。藍牙基帶協(xié)議是電路交換與分組交換的結(jié)合。在被保留的時隙中可以傳輸同步數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包以不同的頻率發(fā)送。一個數(shù)據(jù)包名義上占用一個時隙，但實際上可以被擴展到占用5個時隙。藍牙可以支持異步數(shù)據(jù)信道、多達3個同時進行的同步話音信道，還可以用一個信道同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個話音信道支持64kb/s同步話音鏈路，異步信道可以支持一端最大速率為721kb/s，而另一端速率為57.6kb/s的不對稱連接，也可以支持43.2kb/s的對稱連接。

二、藍牙技術(shù)的優(yōu)勢

藍牙同樣具有其他技術(shù)所不具有的各種優(yōu)點。

藍牙通訊的干擾小，可靠性高。藍牙無線收發(fā)器采用擴展頻譜跳頻技術(shù)。擴展頻譜指的是用頻率、時間或其它方法分割可用無線帶寬的幾種不同的技術(shù)。跳頻是擴展頻譜常用的方法之一，在一次傳輸過程中，信號從一個頻率跳到另一個頻率，這樣藍牙傳輸不會長時間保持在一個頻率上，也就不會受到該頻率信號的干擾。藍牙具有自動同步、自動連網(wǎng)功能。藍牙技術(shù)支持各種設(shè)備之間的短距離無線通訊，包括數(shù)據(jù)和語音的通訊。這種通訊不需要用戶的直接干涉，一旦一個支持藍牙的設(shè)備發(fā)覺另一個同樣支持藍牙的設(shè)備，它們就自動同步，并建立一種無線網(wǎng)絡(luò)。

除此以外，藍牙功耗少，它的通訊距離選定在10m范圍內(nèi)。當(dāng)傳輸范圍為10m時，最大發(fā)送功率為lmw（當(dāng)今移動電話的最大發(fā)送功率為3w），10m的范圍是距離、尺寸、功耗的綜合考慮的結(jié)果，而且設(shè)備相距越近功耗越小。也有100m的藍牙配件，但是它的發(fā)射功率很大，功耗也比較大。所有沒有連接的藍牙設(shè)備一開始都處于待機狀態(tài)，此時每1.28s監(jiān)聽一次其它設(shè)備的消息，當(dāng)它主動參與微網(wǎng)通訊或收發(fā)數(shù)據(jù)時就處于激活模式，當(dāng)它需要與網(wǎng)絡(luò)保持連接但不參與當(dāng)前的數(shù)據(jù)流時，則處于低功耗的休眠狀態(tài)。

諸多的優(yōu)點，加上藍牙技術(shù)的全球通用性，注定了其具有廣闊的應(yīng)用前景。同時，這也將使得家庭影院網(wǎng)絡(luò)、計算機子系統(tǒng)、電話子系統(tǒng)、生活用電器具有極好的通訊兼容性能、高可靠性、低功耗，從而使得人們的生活極為方便。

三、市場需求及應(yīng)用前景

（一）智能住宅小區(qū)

住宅小區(qū)智能化是指依靠先進的設(shè)備和科學(xué)的管理模式，利用計算機及相關(guān)的高新技術(shù)，將傳統(tǒng)的土木建筑與計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)以及信息技術(shù)相結(jié)合，對一定地域范圍內(nèi)住宅的使用功能智能化達到節(jié)約能源、降低人工成本，提高住宅小區(qū)物業(yè)管理、安防及信息服務(wù)等方面的自動化程度，為小區(qū)住戶提供安全、舒適、方便、快捷的家居環(huán)境，簡稱4C技術(shù)。隨著人們生活水平的提高，以及全面建設(shè)小康社會這一宏偉目標的逐步實現(xiàn)，傳統(tǒng)的住宅小區(qū)和建筑往往因為不能提供必要的通訊設(shè)施和良好的辦公自動化支持系統(tǒng)而不再受到青睞。

因而，傳統(tǒng)意義上的住宅小區(qū)需要的智能化改革似乎已經(jīng)迫在眉睫。智能化住宅小區(qū)包括安全防范、管理與監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)三個子系統(tǒng)，從真正意義上實現(xiàn)小區(qū)的智能化，而這一切離不開藍牙這一方便、快捷、便宜的近代通信技術(shù)。

（二）智能家居系統(tǒng)，

上面簡單提到了小區(qū)智能化的概念，同樣，智能家居不外乎是家居系統(tǒng)冠以只能系統(tǒng)，進而可以獨立于人為控制。而家用電器智能化是家居智能化的前提。

一般來說，家用電器可以分為四類：1.家庭影院網(wǎng)絡(luò)；2.計算機子系統(tǒng)；3.電話子系統(tǒng)；4.生活用電器類，如電冰箱、洗衣機、微波爐、抄表器等。在智能家居系統(tǒng)中，每個電器都是智能化的，都由嵌入式計算機進行管理，它們在住戶家庭的局域網(wǎng)中都分配有一個唯一的IP地址，因此家庭服務(wù)器就應(yīng)運而生。家庭服務(wù)器采用模塊化設(shè)計，是一種家庭智能節(jié)點模塊。這種家庭服務(wù)器可以稱為網(wǎng)絡(luò)智能數(shù)據(jù)終端，也稱為智能家居控制器。其主要功能有：

1.通訊功能。它與外部的寬帶網(wǎng)絡(luò)相連，代表了一個住戶在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點；另外智能化的家電又要靠它聯(lián)系起來，成為住戶局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)家居的網(wǎng)絡(luò)化；

2.管理功能。對家用智能電器進行管理、傳遞信息。例如電冰箱內(nèi)的食物數(shù)量可以通過計算機打印出來；接收主人通過電子郵件、聲音或操作面板發(fā)來的控制命令控制門禁系統(tǒng)的開/關(guān)、空調(diào)的起/停和調(diào)節(jié)、操作洗衣機的工作、調(diào)節(jié)家庭影院系統(tǒng)；接收抄表器傳來的煤氣、水、電表的狀態(tài)并傳送到小區(qū)的抄表系統(tǒng)，等等；

3.信息顯示功能。接收小區(qū)智能系統(tǒng)的通知并顯示；家用電器的狀態(tài)顯示；當(dāng)發(fā)生故障時能自動顯示故障電器及提示如何應(yīng)對這種故障。

三、總結(jié)

無線藍牙的獨特應(yīng)用特性保證了他在該領(lǐng)域的不可撼動的位置。由于藍牙會帶來很多可預(yù)見的好處，世界上很多公司都投入了大量的資金和人力進行藍牙產(chǎn)品的開發(fā)，主要集中在藍牙模塊的開發(fā)上。因而可以預(yù)計，當(dāng)藍牙模塊成熟和大量推廣時，家用電器上采用藍牙模塊、實現(xiàn)家電的智能化和無線信息化就為期不遠了。屆時將能夠真正實現(xiàn)住宅小區(qū)的智能化，給人們家具生活帶來前所未有的的方便與快捷。