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蓝牙关键技术与智能家居

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所属分类:计算机论文
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    蓝牙关键技术与智能家居的内容简介:

    伴随着数字化和网络化的进程,智能化浪潮席卷了世界的每一个角落,成为势不可挡的历史大趋势,其中正在兴起的智能家居建设热潮,就是在这种形势下应运而生的。    但是现代家庭中,弱电线缆越来越多,如电话线、有线电视线、宽带网络线、防盗报警信号线等,带来线缆多、乱的麻烦,因此,家庭弱电系统需要进行统一、规范的管理。然而,传统家庭布线方式因为施工不规范、维护和使用方便等因素,已不能适应当前家庭装修的需要,更无法满足未来智能家居生活的更高要求。蓝牙技术的出现,正发解决了这个问题,使智能家居中的无线控制成为可能。    2蓝牙技术    2.1蓝牙简介    蓝牙技术是Ericsson移动通信公司在1994年开始启动的,其目的是实现最高数据传输速率1Mb/s(有效传输速率为721kb/s)、最大传输距离为10m的无线通信。    “蓝牙(Bluetooth)是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式、安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此,特别选用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。    蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHzISM频段。从理论上讲,以2.4GHzISM频段运行的技术能使用距30m以内的设备互相连接,但实际上很难达到。现阶段,蓝牙的发射范围可达10m,可以同时实现8台设备的相互联通。当检测到距离小于10m时,接收设备可动态地调节功能;当业务量减小或停止时,蓝牙设备即可进入低功耗工作模式。    2.2蓝牙中的关键技术    2.2.1跳频技术    蓝牙工作的频段是全球通用的2.4GHzISM频段。该频段对所有无线电系统都开放,因此,蓝牙在使用过程中经常会遇到不可预测的干扰源,例如手机、无绳电话、微波炉等。这使得蓝牙系统的传送错误率远远高于实际应用水平,为此,采用跳频技术是避免干扰的一项有效措施。    所谓跳频技术,就是将整个频带分成若干跳频信道(HopChannel)。在一次连接中,蓝牙芯片所控制的收发器按照一定的码序列,不断地从一个信道跳转到另一个信道;而接收方也是按照相同的跳转规律进行通信。这实际上属于一种硬件加密手段,除非第三方掌握了接收双方的切换信道干什么,否则,从理论上计野外法完整获得信息的,而干扰源也是不可能按同样的规律进行干扰的。跳频的瞬时带宽很窄,但通过扩展频谱技术,可以使这个窄带宽被成倍地扩展成宽频带,使被干扰的可能性变得很小,由此就可以保证传送的完整性和系统的稳定性。    2.2.2纠错技术

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