浅析蓝牙技术在家居生活中的应用

【摘 要】文章介绍了住宅小区智能化的概念，探讨了住户智能化系统的结构和家用电器智能化的几个方面；介绍了蓝牙技术的特性，揭示了蓝牙技术是住户信息化的最好通讯方式。蓝牙模块由于其功耗低、兼容性好、可靠性高和无连接线等优势而受到全世界的重视。

【关键词】蓝牙技术 无线通讯 住宅小区 智能化

一、蓝牙技术简介

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接，其程序写在一个9mm×9mm的微芯片中。蓝牙系统由以下功能单元组成： 无线单元、链路控制单元、链路管理、软件。蓝牙的思想最早产生于1994年，随后包括因特尔、3COM、摩托罗拉、微软、朗讯、东芝等全球很多公司开展了蓝牙技术的研究，并于1999年7月发表了蓝牙规范1.0，目前已有蓝牙1.1A、1.1B、2.0版本。蓝压技术是通过把一块小且功耗低的无线电收发芯片嵌入到传统的电子设备中而实现通讯功能。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，其射频信号可以穿透大多数固体物体。数据传输速率为1Mb/s，时分双工传输方案被用来实现全双工传输。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步数据包，每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个同时进行的同步话音信道，还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路，异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s，而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接，也可以支持43.2kb/s的对称连接。

二、蓝牙技术的优势

蓝牙同样具有其他技术所不具有的各种优点。

蓝牙通讯的干扰小，可靠性高。蓝牙无线收发器采用扩展频谱跳频技术。扩展频谱指的是用频率、时间或其它方法分割可用无线带宽的几种不同的技术。跳频是扩展频谱常用的方法之一，在一次传输过程中，信号从一个频率跳到另一个频率，这样蓝牙传输不会长时间保持在一个频率上，也就不会受到该频率信号的干扰。蓝牙具有自动同步、自动连网功能。蓝牙技术支持各种设备之间的短距离无线通讯，包括数据和语音的通讯。这种通讯不需要用户的直接干涉，一旦一个支持蓝牙的设备发觉另一个同样支持蓝牙的设备，它们就自动同步，并建立一种无线网络。

除此以外，蓝牙功耗少，它的通讯距离选定在10m范围内。当传输范围为10m时，最大发送功率为lmw（当今移动电话的最大发送功率为3w），10m的范围是距离、尺寸、功耗的综合考虑的结果，而且设备相距越近功耗越小。也有100m的蓝牙配件，但是它的发射功率很大，功耗也比较大。所有没有连接的蓝牙设备一开始都处于待机状态，此时每1.28s监听一次其它设备的消息，当它主动参与微网通讯或收发数据时就处于激活模式，当它需要与网络保持连接但不参与当前的数据流时，则处于低功耗的休眠状态。

诸多的优点，加上蓝牙技术的全球通用性，注定了其具有广阔的应用前景。同时，这也将使得家庭影院网络、计算机子系统、电话子系统、生活用电器具有极好的通讯兼容性能、高可靠性、低功耗，从而使得人们的生活极为方便。

三、市场需求及应用前景

（一）智能住宅小区

住宅小区智能化是指依靠先进的设备和科学的管理模式，利用计算机及相关的高新技术，将传统的土木建筑与计算机技术、自动控制技术以及信息技术相结合，对一定地域范围内住宅的使用功能智能化达到节约能源、降低人工成本，提高住宅小区物业管理、安防及信息服务等方面的自动化程度，为小区住户提供安全、舒适、方便、快捷的家居环境，简称4C技术。随着人们生活水平的提高，以及全面建设小康社会这一宏伟目标的逐步实现，传统的住宅小区和建筑往往因为不能提供必要的通讯设施和良好的办公自动化支持系统而不再受到青睐。

因而，传统意义上的住宅小区需要的智能化改革似乎已经迫在眉睫。智能化住宅小区包括安全防范、管理与监控、信息网络三个子系统，从真正意义上实现小区的智能化，而这一切离不开蓝牙这一方便、快捷、便宜的近代通信技术。

（二）智能家居系统，

上面简单提到了小区智能化的概念，同样，智能家居不外乎是家居系统冠以只能系统，进而可以独立于人为控制。而家用电器智能化是家居智能化的前提。

一般来说，家用电器可以分为四类：1.家庭影院网络；2.计算机子系统；3.电话子系统；4.生活用电器类，如电冰箱、洗衣机、微波炉、抄表器等。在智能家居系统中，每个电器都是智能化的，都由嵌入式计算机进行管理，它们在住户家庭的局域网中都分配有一个唯一的IP地址，因此家庭服务器就应运而生。家庭服务器采用模块化设计，是一种家庭智能节点模块。这种家庭服务器可以称为网络智能数据终端，也称为智能家居控制器。其主要功能有：

1.通讯功能。它与外部的宽带网络相连，代表了一个住户在小区网络上的节点；另外智能化的家电又要靠它联系起来，成为住户局域网络实现家居的网络化；

2.管理功能。对家用智能电器进行管理、传递信息。例如电冰箱内的食物数量可以通过计算机打印出来；接收主人通过电子邮件、声音或操作面板发来的控制命令控制门禁系统的开/关、空调的起/停和调节、操作洗衣机的工作、调节家庭影院系统；接收抄表器传来的煤气、水、电表的状态并传送到小区的抄表系统，等等；

3.信息显示功能。接收小区智能系统的通知并显示；家用电器的状态显示；当发生故障时能自动显示故障电器及提示如何应对这种故障。

三、总结

无线蓝牙的独特应用特性保证了他在该领域的不可撼动的位置。由于蓝牙会带来很多可预见的好处，世界上很多公司都投入了大量的资金和人力进行蓝牙产品的开发，主要集中在蓝牙模块的开发上。因而可以预计，当蓝牙模块成熟和大量推广时，家用电器上采用蓝牙模块、实现家电的智能化和无线信息化就为期不远了。届时将能够真正实现住宅小区的智能化，给人们家具生活带来前所未有的的方便与快捷。