【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(gè)方面;介紹了藍(lán)牙技術(shù)的特性,揭示了藍(lán)牙技術(shù)是住戶信息化的最好通訊方式。藍(lán)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(lán)牙技術(shù) 無線通訊 住宅小區(qū) 智能化
一、藍(lán)牙技術(shù)簡介
藍(lán)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(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接,其程序?qū)懺谝粋€(gè)9mm×9mm的微芯片中。藍(lán)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(lán)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(lán)牙技術(shù)的研究,并于1999年7月發(fā)表了藍(lán)牙規(guī)范1.0,目前已有藍(lán)牙1.1A、1.1B、2.0版本。藍(lán)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(shí)現(xiàn)通訊功能。藍(lán)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(hào)可以穿透大多數(shù)固體物體。數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s,時(shí)分雙工傳輸方案被用來實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。藍(lán)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(shí)隙中可以傳輸同步數(shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包以不同的頻率發(fā)送。一個(gè)數(shù)據(jù)包名義上占用一個(gè)時(shí)隙,但實(shí)際上可以被擴(kuò)展到占用5個(gè)時(shí)隙。藍(lán)牙可以支持異步數(shù)據(jù)信道、多達(dá)3個(gè)同時(shí)進(jìn)行的同步話音信道,還可以用一個(gè)信道同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個(gè)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(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢
藍(lán)牙同樣具有其他技術(shù)所不具有的各種優(yōu)點(diǎn)。
藍(lán)牙通訊的干擾小,可靠性高。藍(lán)牙無線收發(fā)器采用擴(kuò)展頻譜跳頻技術(shù)。擴(kuò)展頻譜指的是用頻率、時(shí)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(kuò)展頻譜常用的方法之一,在一次傳輸過程中,信號(hào)從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率,這樣藍(lán)牙傳輸不會(huì)長時(shí)間保持在一個(gè)頻率上,也就不會(huì)受到該頻率信號(hào)的干擾。藍(lán)牙具有自動(dòng)同步、自動(dòng)連網(wǎng)功能。藍(lán)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(gè)支持藍(lán)牙的設(shè)備發(fā)覺另一個(gè)同樣支持藍(lán)牙的設(shè)備,它們就自動(dòng)同步,并建立一種無線網(wǎng)絡(luò)。
除此以外,藍(lán)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(shí),最大發(fā)送功率為lmw(當(dāng)今移動(dòng)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(lán)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(lán)牙設(shè)備一開始都處于待機(jī)狀態(tài),此時(shí)每1.28s監(jiān)聽一次其它設(shè)備的消息,當(dāng)它主動(dòng)參與微網(wǎng)通訊或收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)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(shí),則處于低功耗的休眠狀態(tài)。
諸多的優(yōu)點(diǎn),加上藍(lán)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(shí),這也將使得家庭影院網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)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(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的管理模式,利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)的高新技術(shù),將傳統(tǒng)的土木建筑與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)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(dá)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(dòng)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(huì)這一宏偉目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn),傳統(tǒng)的住宅小區(qū)和建筑往往因?yàn)椴荒芴峁┍匾耐ㄓ嵲O(shè)施和良好的辦公自動(dòng)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(gè)子系統(tǒng),從真正意義上實(shí)現(xiàn)小區(qū)的智能化,而這一切離不開藍(lán)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(jìn)而可以獨(dú)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(jì)算機(jī)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(jī)、微波爐、抄表器等。在智能家居系統(tǒng)中,每個(gè)電器都是智能化的,都由嵌入式計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理,它們在住戶家庭的局域網(wǎng)中都分配有一個(gè)唯一的IP地址,因此家庭服務(wù)器就應(yīng)運(yùn)而生。家庭服務(wù)器采用模塊化設(shè)計(jì),是一種家庭智能節(jié)點(diǎn)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(gè)住戶在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn);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(shí)現(xiàn)家居的網(wǎng)絡(luò)化;
2.管理功能。對家用智能電器進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jī)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(shí)能自動(dòng)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(lán)牙的獨(dú)特應(yīng)用特性保證了他在該領(lǐng)域的不可撼動(dòng)的位置。由于藍(lán)牙會(huì)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(jìn)行藍(lán)牙產(chǎn)品的開發(fā),主要集中在藍(lán)牙模塊的開發(fā)上。因而可以預(yù)計(jì),當(dāng)藍(lán)牙模塊成熟和大量推廣時(shí),家用電器上采用藍(lán)牙模塊、實(shí)現(xiàn)家電的智能化和無線信息化就為期不遠(yuǎn)了。屆時(shí)將能夠真正實(shí)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。