蓝牙技术在物联网中的应用

蓝牙技术在物联网智能家居中的应用

摘要：智能家居，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居产业的发展具有重大意义。

关键词：智能家居；物联网；蓝牙技术

Bluetooth technology in the application of Internet of things intelligent household.

Abstract:Smart home, based on housing as a platform, the use of integrated wiring technology, network communication technology, smart home - system design security technology, audio and video technology will be integrated household-related facilities, construction of residential facilities and efficient management of household affairs agenda system, improve home safety, convenience, comfort, artistry, and to achieve eco-friendly living environment.In industrialized countries, and vigorously promote the integration of the two information technology background, things will be the development of smart home industry, a more realistic breakthrough of great significance for the development of smart home industry.

Keywords: smart home; The Internet of things; Bluetooth technology

引言

随着网络技术和自动化技术的普及，零散的、功能单一的家电设备会被逐步淘汰，智能家庭网络、智能家居必将成为我国今后发展的主流。由于目前蓝牙技术在我们的日常生活中最为常见，在今后的智能家庭中采用蓝牙无疑给客户带来巨大方便。可以说蓝牙是智能家庭网络的理想选择。因此, 对基于蓝牙

技术的无线家庭网络进行研究具有极大的理论和实际应用价值。智能家居中的无线联网与通信已成为蓝牙技术的一个重要应用领域。

1.蓝牙技术综述

1.1蓝牙技术的定义

“蓝牙”是一种开放型的技术规范，它可以在世界上任何地方实现短距离的无线语音和数据通信。所谓蓝牙(Bluetooth)技术，实际上是一种短距离无线电技术，不需要透过实际线路。可以传输可观的资料量，这种无线传输可传达数十至数百公尺内的距离。另外可传输的装置不限于手机．只要装配有蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、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，也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet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，为无线通信拓宽道路。

1.2 蓝牙技术的简介

蓝牙设备依靠专用的蓝牙微芯片使设备在短距离范围内发送无线电信号，来寻找另一个蓝牙设备。一旦找到，相互之间便开始通信。目前，蓝牙的研制者主要寻求其ASIC的解决方案，包括射频和基带部分。现在已有多种将基带ASIC电路和射频ASIC电路做成一个电路模块的方案，预计很快将会进入批量生产的阶段。蓝牙系统的通信协议大部分可用软件来实现，加载到Flash RAM 中即可进行工作。

1.3蓝牙技术的特点

蓝牙是一个开放性、短距离智能家居标准。它可以用来在较短距离内取代目前多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。蓝牙设备的工作频段选在全球通用的2．4GHz的ISM(I业、科学、医学)频段，这样用户不必经过申请便可以在2400～2500MHz范围内选用适当的蓝牙无线电收发器频段。频道采用23个或79个，频道间隔均为1MHz，采用时分双工方式。调制方式为BT=0．5的GFSK，调制指数为0．28～0．35。蓝牙的无线发射机采用FM 调制方式，从而能降低设备的复杂性。最大发射功率分为三个等级，100mW(20dBm)，2．5mW(4dBm)，l mw(0dB m)，在4~20dBm 范围内要求采用功

率控制，因此，蓝牙设备之间的有效通讯距离大约为10～100m。另外，由于蓝牙的数据传输率为1Mb/ S，采用数据包的形式按时隙传送每时隙0．625 s。蓝牙系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接，蓝牙技术支持一个异步数据通道或一个并发的同步语音通道或一个同时传送异步数据和同步语音通道。每一个语音通道支持64KB／S的同步语音，异步通道支持最大速率为721KB／S，反向应答速度为57．6KB／s的非对称连接，或者一是速率为432．6KB／S的对称连接。所以蓝牙技术采用的是TMDA结构。

1.4 安全性

蓝牙技术的无线传输特性使它非常容易受到攻击，因此，安全机制在蓝牙技术中显得尤为重要。虽然蓝牙系统所采用中的跳频技术已经提供了一定的安全保障，但是蓝牙系统仍然需要在应用层和链路层上提供安全措施。该措施将用于对等环境。即蓝牙系统每个单元中设备的匹配和加密规则都将以同样的方法实现。

1.5 蓝牙技术存在的问题

任何科学技术的发展总是从不完善向完善发展的，与其他通信技术一样，蓝牙技术也是一个开放的技术，必然存在一些问题，如保密安全问题，2．4GH ISM 频段使用的电磁兼容与频率共用问题，互操作性与兼容性问题，价格、可靠性等综合吸引力问题等。

2.物联网的概述

2.1物联网概念

物联网的英文名称为“The Internet of Things”，简称：IOT。从字面上解释，物联网就是“物物相连的互联网”。可以从两方面去理解：其一，物联网是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络，物联网的核心和基础仍然是互联网；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。关于物联网的定义到现在还没有一个统一的定义，有一个较为普遍认同的定义是物联网通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。