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蓝牙物联网在智能家居中的应用前景

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发表时间:2023-12-21 10:57作者:何晓明 赵艳玲

物联网智能家居系统是应用物联网技术,在传统家居环境下将各种零散无序的电器整合成统一整体,实现家电的全程自动控制,满足用户高效管理需求的一种新型家居模式。


物联网智能家居系统


其主要的子系统有家居感知系统、家庭网络系统、智能家居控制管理系统等,分别对应物联网技术的感知层、网络层与应用层。在其家庭网络系统中现实家居环境要求其网络通信具有距离短、准确度高、抗干扰强等特点,这无疑为蓝牙技术等新型无线网络通信技术的介入提供了契机,也使得蓝牙技术在这一领域的物联网应用中具备了天然的优势和广阔的前景。


蓝牙技术(bluetooth),是一种支持设备短距离通信的无线通信技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术主要采用分散式网络结构以及独家的快速跳频和短包技术,极大地提升了无线通信在复杂环境下的抗干扰能力,同时支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的24GHz,ISM免费频段,其数据速率可达为 1Mbps,有效传输距离为 10-100米,具有抗干扰强,稳定性强,安全性高,低能耗等特点。


从上述的技术分析可以看出,物联网智能家居系统中的网路通信技术主要传输的是家用电器的控制信号,蓝牙技术 1Mbps 的传输速率已能完全满足通常只有几十kb的控制信号传输。在传输距离上相比红外传输1米的传输距离和 WLAN100米的传输距离,蓝牙技术10-100米的传输距离适中,与实际家居环境正相宜。


而其独创的快速跳频技术(1秒钟内转换1600 次频率)更有力提高了抗干扰能力,使之更能适应现代家居中复杂的通信环境,也使得通信安全得以保障。此外,蓝牙技术传输功耗低,仅为 10-100mw,也为智能家居电器中智能控制模块的普及应用莫定了基础.


蓝牙技术尽管拥有上述技术优势,但在现有相对成熟的物联网智能家居系统中,其主要采用的无线通信技术为zigbee技术。比较两种通信技术的特点不难发现,尽管zigbee在传输速率和安全性上色于蓝牙技术,但zigbee系统的复杂性要远远小于蓝牙系统,zigbee协议栈简单,实现相对容易,需要的系统资源也较少,据估计运行zigbee需要系统资源约28kb;蓝牙协议相对复杂,它需要系统资源约为250kb。


同时,其协议的简单性也使得zigbee 系统构建更为迅速与灵活,所需功耗更低,芯片价值更便宜,更适合目前物联网智能家居的需求,这也是当前蓝牙技术在智能家居领域应用上面临的主要问题。


智能家居系统

尽管在现有的智能家居系统中并未被广泛使用,但蓝牙技术在未来智能家居系统中的应用前景仍被看好。目前的智能家居系统传递的控制信号仍主要以按键触发信号为主,在未来的智能家居控制系统中,语音控制信号将被大量使用,目前智能家居中主流的zigbee系统并不能支撑语音通信对传输速率的要求,相对高速率的蓝牙技术无疑将成为首选,并且凭借蓝牙技术在语音通信应用中的成熟基础(以蓝牙耳机为代表),更为其在未来智能家居中的应用推广缩减了研发时间。


此外,在更为复杂的未来智能家居系统中,蓝牙技术的高抗干扰性与高安全性也为其增色不少。随着微电子制造技术的发展,蓝牙芯片的成本在不断降低,其构网时间大幅缩短,处理效率明显提高,从而弥补了与zigbee技术在这些领域的差距,这更为其在未来智能家居中的广泛应用莫定了坚实基础。


除了技术上的优势而外,蓝牙经过10 多年的发展更形成了完善的国际化规范与更全面的应用模式,其技术兼容性也得到众多电子产品生产商的认可,这些都成为蓝牙技术独特的优势。我们有理由相信,未来的智能家居系统,必将成为蓝牙技术大有作为之地。


出处:中国-东盟博览


原标题: 蓝牙技术在物联网智能家居中的应用


作者: 何晓明 赵艳玲


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