试论智能家居系统中无线蓝牙通信技术的应用

试论智能家居系统中无线蓝牙通信技术的应用
  摘要:基于无线蓝牙通信构建家庭网络模型,并实现家庭音频系统的智能化,通过结合网络通信、信息家电、设备自动化为一体而构建一个安全、舒适、便利、环保的家居环境。文章将针对蓝牙通信技术在智能家居系统中的应用展开研究,进一步分析其应用的主要策略。
        关键词:蓝牙通信技术;智能家居;互联网系统;物联网
       
        随着网络技术的发展,为满足不同的组网要求,世界上的各个相关组织或工业协作组织开发和定义了种类繁多的网络标准。技术发展到今天,人们己经不再只满足于网络强大的通讯和数据处理能力,而是厌烦网络物理连接的束缚,渴望获得一个更加自由的通讯空间。无线蓝牙通信技术就是在一个活动范围、服务半径较小、业务类型丰富、面向特定体,实现无缝连接的移动通信网,在现代家居系统智能化的应用中也越来越得到青睐,以下将就这一话题进行详细分析和探讨。
        一、智能家居监控系统的组成及其原理
        在实际生活中,通过利用蓝牙技术支持的数据和语音传输,能够有效地简化笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能成功地简化以上这些设备与因特网之
间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效。智能家居系统在产品的开发设计时,其中最重要的核心和关键部分就是蓝牙模块。蓝牙模块的电路结构主要由无线单元、链路控制单元和具有链路管理及主机终端接口功能的支持单元构成。在智能家居环境中,我们可以将蓝牙技术应用到移动电话、笔记本和计算机中,就可以免除移动电话与它们之间的有线电缆而可通过无线方式建立连接。同时,打印机、传真机、键盘以及固定电话等其他数字设备都可以成为家居蓝牙系统的一部分。
        由于家庭中的家用设备具备一定的特殊性,采用无线电电缆的连接方式,也就是电话线或是互联网连接。一方面,无线通信不需要对其重新布线,传输速率比较快,耗费的功率也比较低。另一方面,有利于厂家和销售单位进行安装或是后期的维修。如图1所示:
中国渔业政务网       
        各网络家庭在控制器上都放置了蓝牙接收器,通过唯一标志码主控器也可以和其他蓝牙设备进行有效连接,自动对设备身份或是信息来源进行服务信息。根据各种家庭命令对家电运行状态进行控制,让我们在家电运行中对各种问题或是故障进行掌握。如果用户忘记关闭家电,可以利用打电话或是网络技术对其进行遥控,将其及时关闭,回家前也可以随时控制家电开关,全方位感受高科技为我们带来的便利。
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        二、蓝牙技术的协议层介绍
        蓝牙技术作为一项新兴的技术,它的主要目的是在全世界建立一个短距离的无线通信标准。它使用的频段来传送语音和数据,并运用成熟、实用、先进的无线电技术来代替线缆,使所有固定和移动设备通过微网连接起来。诸如计算机系统、家庭影院系统、无绳电话系统以及其他通信设备等等,以求实现相互通信和资源共享的目的。蓝牙技术支持多种电子设备之间的短距离无线通信,每当一个嵌入了蓝牙芯片的设备在一定范围内发现了另一个同样嵌入蓝牙芯片的设备它们就能自动同步,相互通信。蓝牙协议栈的体系结构主要由底层和高层传输协议、中间协议以及应用协议三大部分组成。底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间的连接与组网,它包括蓝牙的射频、基带与链路控制器和链路管理器协议,高层传输协议主要为高层应用程序屏蔽低层传输操作,并为高层应用程序提供更加有效和更加有利于实现的数据分组格式,它包括逻辑链路控制与适配协议和主机控制器接口。蓝牙中间协议主要为高层应用协议或程序在蓝牙逻辑链路上工作提供必要的支持,为应用层提供了各种不同的标准接口。中间协议包括串口仿真协议、服务发现协议、对象交换协议、网络访问协议以及电话控制协议。
        三、无线蓝牙通信技术在智能家居系统中的应用能量管理系统
安徽地方志
        基于蓝牙通信技术的智能家居音频系统主要实现的功能就是将家居环境中的信息家电主要是音频等多媒体产品按照一定的模式整合在一起,采用一定的通信协议,对内实现无线资源共享,对外通过网关与外部互联网实现信息交换,真正达到智能管理和控制的目的。如何构建智能家庭网路是一种复杂的组网工程,首先要涉及到的是网络的互联。由于实现的目的和采用的技术不同,家庭网络分为外部网络接入和内部网络连接两部分。由于家庭网络终端类型千差万别,内部设备的连接有很多种方式,又可以分为有线和无线两大类。蓝牙技术的出现使得家居环境可以实现无线连接,并可以构建一个智能的家居无线网络系统。在智能家居环境中,我们可以将蓝牙技术应用到移动电话、笔记本和计算机中,就可以免除移动电话与它们之间的有线电缆而可通过无线方式建立连接。同时,打印机、传真机、键盘以及固定电话等其他数字设备都可以成为家居蓝牙系统的一部分。除此之外,蓝牙技术还为已经存在的数字网络和外围设备提供通用接口以组建一个源于固定网络的个人蓝牙微网系统。如通过传输层上的物理接口通信来扩展家用电冰箱、微波炉、电动窗帘等家用设备的蓝牙功能。智能家居系统中蓝牙技术应用参考模型如图2所示:
       
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        蓝牙技术可以在短距离中实现无线接口和软件控制,促使通信技术和计算机技术能实现进一步融合,随着各项技术的不断成熟,蓝牙技术也开始走进人们的生活,并凭借自身的技术优势和特征,将来的应用会更加的广泛和完善。网络信息化的住宅和家居智能化也将成为今后我国住宅建设工作的必然趋势,为人们提供了一个更加舒适、方便、高效的生活环境。
       
        参考文献:
        [1]基于ARM和ZigBee的智能家居系统[J].吴文忠,李万磊.计算机工程与设计.2017(06)
        [2]物联网的应用与挑战综述[J].邬贺铨.重庆邮电大学学报(自然科学版).2017(05)
承德市南营子小学        [3]关于物联网智能家居的初探[J].赵瑞芬.科技信息.2016(22)

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