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智能家居控制系统的设计与成功[2009-03-1806:41];;;摘要：引见了以PC（团体计算</A>机）、MCU（单片机AT89C52）、双音多频编解码集成电路MT8880C、语音录放芯片ISD4004和无线数据收发芯片nRF401为中心，经过现有的电话网络</A>终端或许互联网网络终端成功远程控制的智能家居系统，给出了该系统的电路原理和办配件设计与成功方法</A>。
;;;关键词：远程控制双音多频网络通讯无线通讯家庭智能化２１世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推进了人类文化的庞大提高。
数字化家居控制系统的出现使得人们可以经过手机或许互联网在任何时刻、恣意地点对家中的恣意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、ＤＶＤ录像机）启动远程控制；也可以在任务途中，预先将家中的空调关上、让热水器提早烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……；而这一切的成功都仅仅是悄然的点几下鼠标，或许打一个繁难的电话。
此外，该系统还可使家庭具备多路径报警、远程监听、数字留言等多种性能，假设可怜出现某种险情，您和１１０可以在第一期间取得通知以便进一步采取执行。
温馨、时兴</A>的家居生存是</A>提高的标志，智能家居系统能够在不扭转家中任何家电的状况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭启动繁难地控制，使人们尽享高科技</A>带来的简便而时兴的现代</A>生存。
１系统的总体结构及任务环节智能家居系统由系统主机、系统分机、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ主机和网络接口等局部组成。
其中系统主机经过主机（团体）连入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，并经过自己的ＰＳＴＮ�公用电话替换网接口电路连入ＰＳＴＮ。
其结构图如图１所示。
主机与分机经过无线传输组成星形拓扑结构。
系统主机经过本地无线传输网络同系统分机启动通讯、传输控制命令和反应信息。
该系统反常任务时，用户可以经过-400)=-400;>Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＰＳＴＮ两种网络启动访问，当经过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ访问时，本系统可提供一个界面友好的终端软件，用户只需登陆到运转在家中的主机即可对家中的设施启动远程控制；当经过ＰＳＴＮ访问时，本系统将为用户提供语音操作界面。
其任务流程如图２所示。
２系统的配件构老本系统的配件关键有系统主机与系统分机两大局部。
系统主机由单片机ＡＴ８９Ｃ５２和各种接口电路组成，如图３所示。
系统分机由单片机ＡＴ８９Ｃ５２和各种接口电路、传感器单元电路、固态继电器控制电路组成，并由固态继电器控制详细设施，详细配件组成框图如图４所示。
经过系统主机的各种接口电路可将主机ＣＰＵ从忙碌的计算中摆脱进去，以便把关键精神运用在控制和信息传递上。
系统主机关键依照各特性能电路的输入结果启动判别和控制命令的输入。
系统分机的各种接口电路和主机相似，只是依据设施的不同（传感器单元）有着细节上的变动。
上方关键引见系统主机的各种接口电路。
２．１ｎＲＦ４０１无线数据传输电路无线数据传输电路由Ｎｏｒｄｉｃ公司的单片ＵＨＦ无线数据收发芯片ｎＲＦ４０１及其中心电路构成。
ｎＲＦ４０１驳回ＦＳＫ调制解调技术，其任务效率可达２０ｋｂｉｔ／ｓ，且有两个频率通道供选择，并且支持低功耗和待机形式。
它不用对数据启动曼彻斯特编码，其天线接口设计为差分天线，因此很容易用ＰＣＢ来成功。
-400)=-400;>;;;２．２看门狗电路看门狗电路由ＭＡＸ８１３Ｌ及其中心元件组成。
通常，在单片机的任务现场，或许有各种搅扰源。
这些搅扰源或许造成程序跑飞、形成死机或许程序不能反常运转。
假设不迭时复原或使系统复位，就容易形成损失。
看门狗电路的作用就是在程序跑飞或许死机时，能有效地使系统复位以使系统复原反常运转。
因此，在程序中活期给Ｐ１．５送入看门狗信号，就可以保证在程序运转异常时，由ＭＡＸ８１３Ｌ使单片机复位。
２．３ＤＳ１３０７时钟接口电路ＤＳ１３０７时钟芯片是美国ＤＡＬＬＡＳ公司消费的Ｉ２Ｃ总线接口实时时钟芯片。
ＤＳ１３０７可以独立于ＣＰＵ任务，它不受晶振和电容等的影响</A>，并且计时准确，月积攒误差普通小于１０秒。
此芯片还具备掉电时钟包全性能，可智能切换到后备电源供电。
同时还具备平年智能调整性能，可以发生秒、分、时、日、月、年等数据，并将其保留在具备掉电包全性能的期间寄存器内，以便ＣＰＵ依据须要对其启动读出或写入。
由于单片机ＡＴ８９Ｃ５２没有Ｉ２Ｃ总线接口，因此，要驱动ＤＳ１３０７，就必定驳回单主机方式下的Ｉ２Ｃ总线虚构技术。
在此方式下，以单片机为主节点（主器件），主器件永远占有总线而不出现总线竞争，且可以用两根Ｉ／Ｏ口线来虚构Ｉ２Ｃ总线接口。
Ｉ２Ｃ总线上的主器件（单片机）可在时钟线（ＳＤＬ）上发生时钟脉冲，在数据线（ＳＤＡ）上发生寻址信号、开局条件、中止条件以及建设数据传输的器件。
任何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。
在这里，ＤＳ１３０７作为Ｉ２Ｃ总线的从器件。
Ｉ２Ｃ总线为同步串行数据传输总线，其外部为双向传输电路，端口输入为开漏结构，因此，需加上拉电阻。
２．４ＭＴ８８８０Ｃ双音频编解码电路由于单片机是经过ＭＴ８８８０Ｃ芯片失掉ＰＳＴＮ网络的双音频信号解码输入，也就是说，单片机可以识别来自ＰＳＴＮ网络的控制信号，用户可以依据系统的语音提示启动按键选择以成功用户身份的识别与远程控制。
因此，应用ＭＴ８８８０Ｃ的双音频编码性能，系统可以在紧急时辰将用户预置的紧急电话打到ＰＳＴＮ网络，从而把损失缩小到最低。
２．５ＩＳＤ４００４语音录放电路ＩＳＤ４００４是美国ＩＳＤ公司消费的一种语音录放芯片。
它可录制８～１６分钟的语音信号。
该芯片可提供ＳＰＩ规范接口和单片机启动接口，其语音的录放控制均经过单片机来成功。
该芯片的一个最大特点是可以按地址编程录放，因此可由ＩＳＤ４００４和单片机编程控制来构系统与ＰＳＴＮ网络用户的语音平台。
由于ＩＳＤ４００４的ＩＮＴ和ＲＡＣ脚输入为开漏结构，因此须要加上拉电阻。
-400)=-400;>２．６ＭＡＸ２０２串行通讯电路通讯电路可由串行通讯公用芯片ＭＡＸ２０２组成，经过此电路可以繁难地与ＰＣ机启动串行通讯。
２．７铃流检测与摘挂机控制电路当系统被呼叫时，电话替换机收回铃流信号。
振铃为２５±３Ｖ的正弦波，失真小于１０％，电压有效值为９０±１５Ｖ。
振铃信号以５秒为周期，即１秒送，４秒断。
由于振铃信号电压比拟高，所以先要经过低压稳压二极管启动降压，而后输入至光耦。
再经光耦隔离转换后，从光耦输入时通时断的正弦波，最后经ＲＣ回路启动滤波以输入规范的方波。
该方波信号可以间接输入至单片机的定时器１启动计数，以成功对铃流的检测。
由于程控电话替换机在电话摘机时电话线回路电流会突然变大（约３０ｍＡ），因此，替换机检测到回路电流变大就以为电话机曾经摘机。
智能摘挂机电路可以经过单片机的Ｐ１．７来控制一个固态继电器，固态继电器的控制端应衔接一个大概３００Ω的电阻后再接入电话线两端，从而成功模拟摘挂机。
３系统软件编制本系统软件关键由系统主机和系统分机的Ｃ５１程序和系统与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络</A>通讯程序组成。
３．１系统主机程序的编制系统主机程序关键用于成功系统的总体性能。
包括无线数据传输程序、看门狗程序、期间戳程序、双音频编解码程序、语音录放程序、串行通讯程序、铃流检测与摘挂机控制程序、系统初始化程序、异常事情处置程序等。
程序编制以信息驱动为主导思维。
信息由计数器终止１、外部终止０和串行终止发生，在终止服务程序中，应将相应的形态位置位，而在信息循环中则应按相应的形态位调用性能函数，而后由性能函数将相应的形态位清０并成功所需性能，并最后前往到信息循环中。
其程序流程如图５所示。
该系统的分机程序和主机相似，故此不再详述。
-400)=-400;>３．２系统与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络通讯程序的编制这局部通讯程序分为主机和客户端两个程序，关键经过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络成功用户的控制性能。
主机程序关键成功客户端与系统主机通讯的中转，行将客户端发来的控制或许查问命令成系统主机能识别的格局，或许将系统主机收到的报警等信息上行到客户端。
主机程序经常使用Ｓｏｃｋｅｔ与客户端启动Ｉｎｔｅｒｎｅｔ通讯。
客户端程序是运转在远端用户的控制界面，关键用于成功家居内形态的显示以及对家居内电器的远程控制，同时使客户端间接衔接到主机。
４论断本系统充沛应用了现有的网络资源。
经过在实践电话网络和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络中的试运转证实：该系统能够到达设计初期的各项要求。
置信将在信息家电、智能小区等方面失掉宽泛运行</A>。

基于ZigBee技术的智能家居系统钻研与设计

ZigBee技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低老本的双向无线通讯技术。关键用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设施之间启动数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反响期间数据传输的运行。

ZigBee是一种新兴的无线通讯技术，它具备短距离、低功耗、低老本和低数据速率等特点。而智能家居的特点就是网络传输数据量小，对带宽要求低，然而须要的网络实时性好，提早要短，要求接入繁难，系统续航才干久、可裁减性强并且前期保养繁难。这无疑使ZigBee技术成为了首选，由于ZigBee技术的关键运行畛域就是工业控制、电子设施和楼宇智能化等，它的特点选择了ZigBee技术能很好地满足智能家居系统的需求。

1系统总体打算

智能家居系统网络大抵可分为外部网（因特网）、外部网（ZigBee自组网）和家庭网关。其中，家庭网关是中心局部，本系统以移植在tiny6410开发板上的Boa主机作为家庭网关，它担任家庭外部网络和外部网络的衔接和协定转换。上方引见外部网，这里的外部网就是ZigBee自组网，依据家庭规划驳回树状或许星形网络拓扑。ZigBee自组网包括各个终端节点，这些节点配合继电器控制家庭中各种电器开关、温湿度传感器等家庭中须要被监控的设施对象，从而到达远程监控性能。从通讯的角度讲，每个节点即为一个终端，它们相互间经过ZigBee协定启动无线通讯。这里暂不思考外部网络不同的协定转换疑问。

智能家居系统的总体结构框图如图1所示。

图1智能家居总体结构图

2智能家庭网关设计

本文设计的家庭网关要处置来自Internet的数据，要求成功家庭网关的配件必定提供弱小的网络支持，同时须要支持TCP/IP协定，因此须要操作系统来支持多义务。家庭网关是一个由配件和软件共同组成的性能实体，将Boa主机移植到ARM开发板作为网关经常使用。Boa是一个单义务的小型HTTP主机，源代码开通、性能优越，特意适宜运行在嵌入式系统中，家庭网关结构图如图2所示。

图2家庭网关结构图

Boa主机的建设较为繁难，关键步骤包括：在开发主机上对其启动解压而后交叉编译，接着性能主机，关键是修正文件，性能成功后就可以启动移植了，移植成功后装置终了就可以运转Boa主机软件了。在构建好的嵌入式平台上运转Boa主机以及串口读写运行程序，结合静态网页和灵活CGI程序可以让命令从网页下到达嵌入式主机。经过CGI技术可以成功Web主机和串口读写运行程序的调用，从而到达数据（也就是命令）从网页到主机再经过串口写入ZigBee家庭外部网络的这样一条正向的流程。当命令发送至ZigBee家庭外部网络后，紧接着读写运行程序读取ZigBee的反应数据（关键是LED形态以及传感器读数），读取后存入ARM板子里的SQlite数据库以供稍后的CGI程序调用并显示在网页上。

3ZigBee家庭外部网设计

从开展趋向来看，无线自组网是智能家居网络未来的开展方向。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低老本的双向无线通讯技术。其是一种介于无线标志技术和蓝牙之间的技术提案，相关于现有的各种无线通讯技术，ZigBee将是最低功耗和老本的技术之一。介于智能家居的规模，即网络中传输的数据量不大、节点较多等考量，成功家庭外部网络拓扑选择星形结构。

ZigBee节点的配件设计较为繁难，本节点驳回TI公司的CC2430芯片，在单个芯片上整合ZigBee射频（RF）前端、内存和微控制器。它经常使用一个MCU（增强型8051），具备128KB可编程闪存和8KB的RAM，还蕴含ADC、定时器、AES128协同处置器。数据采集单元选择一款含有已校准数字信号输入的温湿度复合传感器DHT11.

家庭外部网络系统的软件系统是以IARSystem公司的IAREmbeddedWorkbench为开发环境、以TI公司的ZStack协定栈为开发基础设计的。ZigBee协定栈2006基于IEEE802.15.4规范制订，该协定的突出好处是：组网才干强、顺应面广、牢靠性高、节能性好。ZStack协定栈由成功ZigBee协定不同性能的程序言件和库函数组成。

4ZigBee协定

ZigBee协定是家庭外部网的基础也可以说是中心，它的底层是IEEE802.15.4，包括物理层和MAC层。ZigBee任务在868MHz、915MHz和2.4GHz3个频段，而真正须要关心是网络层和运行层。网络层的关键性能就是路由，路由算法是它的中心，低劣的算法能节俭ZigBee的动力消耗，缩短提早。网络层上方是运行层，它关键规则了一些与运行相关的性能，也就是开发人员间接打交道的对象。

本系统驳回的协定栈任务流程如图3所示。

图3ZigBee家庭外部网结构图

在智能家居ZigBee外部自组网络中，协调器作用最为关键，它上接智能家居系统大脑也就是家庭网关，下接ZigBee自组网其余路由和终端设施，同时起到一个无线接口的性能。如图3所示，协调器接纳运行程序从串口发来的命令并对其解析，解析命令失掉要控制的终端地址和控制命令，而后向指定的终端节点发送解析后的新的控制命令，寻址方式是点对点方式，经过协调器调配的网络地址来发送，ZigBee自组网中的命令结构如图4所示。终端收到命令后作出相应举措并反应自己的形态给协调器，协调器收到反应数据后会智能经过串口发回给家庭网关，也就是嵌入式主机，并由运行程序来读取。以上就是ZigBee家庭外部网任务流程。

图4命令结构

本文成功了智能家居监控系统的远程控制性能，整个系统架构繁难，即建设嵌入式家庭网关和ZigBee家庭外部网络，其性能完全，并且可依据实践状况和团体需求增减传感器以浪费老本，可为任何家庭提供量身订制的智能家居监控服务。本系统可以依据家庭环境的扭转随时增加设施节点，装置繁难，成功了智能家居的兽性化控制。此项技术将Web技术与嵌入式技术结兼并裁减，在此名目设计上稍加改动即可增加更多性能的传感器，此项技术也可以宽泛地运用在工业、农业和商业各个畛域。

浅谈智能家居

智能家居这个行业曾经兴起多年，行业也日渐成熟有配套的产业链及服务，目前全体行业正值少年在迅速生长中。
随着科技的开展人们对居家温馨度也有着更高的谋求，智能方便温馨的生存为人所向往，为智能家居行业提供庞大的需求空间。
目前智能家居现状步伐一致：大大小小的厂商都在宰割竞争整个市场，较大平台性质的米家、阿里智能、京鱼智能（京东）、易微联等等包括一些大厂美的海尔华为等公司也在踊跃规划，现状极端凌乱，每一个厂商的智能设施都要装一个APP造成用户的学习老本很高很费事。
协定不一致：各厂商之间设施不能互联互通很难联动，争做老大相互制作技术壁垒。
或许未来经过几轮角逐最强的大佬会一同坐上去协商游戏规则，制订并公布行业通讯协定规范。
智能家居目前干流通讯方式（神经）1.WIFI：遍及度有相对好处组网无需额外老本，目前干流方式。
但自身是有缺陷的，功耗大，网络节点有限，设施多了会重大连累整个网络。
WiFi6的出现会有必定改善，设施已投放市场待遍及。
2.ZigBee：此技术为物联网而生，低功耗网络容量大自组网是最大的技术亮点。
行业虽认同ZigBee然而并没有大规模运行，生态方面并不是十分的完善。
3.蓝牙：此技术总出如今智能家居畛域探讨中，实践上运行很少，仅出如今局部智能锁，智能音箱上，智能灯有运行。
蓝牙还是有必定后劲的毕竟蓝牙的遍及度与WIFI不相高低。
4.NB-IoT：后起之秀，蜂窝网络，5G或许会将此技术推向巅峰，团体以为不太适宜智能家居经常使用，无人值守设施，工业控制采集倒是挺适宜。
5.有线：定制化设计智能家居驳回此方式是最佳基础打算，安保稳固无搅扰，假设再配合相似POE技术，无线通讯为辅完美哈！智能家居网关行业现状及或许开展趋向（大脑）1.独立网关：一个独立设施仅有网关性能，目前干流。
上方集成网口，WiFi蓝牙ZigBee等配件设施异构网络，有微型系统是各类智能家居设施通讯和控制中枢。
2.智能音箱：也是目前干流，只管是一个拾音发声设施，然而云端有着超弱小脑，智能语音辨仔细正的束缚双手，就是有时刻有点智障。
音箱和网关结合是不错的选择。
等候语音识别能进一步做强使之更智慧。
3.可视门铃：定制化智能家居中网关与此结合，无需额外削减设施，还有块可以显示的触控屏幕，操作独立性更强，定制化智能家居适宜驳回此方式。
4.路由器：自带微型系统有必定算力，自身又是网络中枢如再结合蓝牙ZigBee等配件可可谓最佳网关，目前貌似没有将网关和路由结合产品，仅有局部智能路由带一些智能设施治理插件。
17年阿里倒是公布一款天猫M1路由器搭载蓝牙5.0但最后不了了之！5.智慧屏幕：实质上就是一台电视机，自身具备超强算力也是成为网关的潜在对象，华为提出有相应概念，不知道能不能再度像智能音箱引领一波潮流，貌似够呛，这个玩法段位太高。
智慧办公或许会有必定市场。
智能家居各类智能传感器控制器及设施（身材）在印象中智能插座是最开局且遍及度最广的产品之一。
起初各类产品如雨后春笋般叠如今整个市场。
各种设施总体上可分为三类，传感器，控制器，家用电器。
1.传感器：这些设施为智能家居系统提供感知，关键有温湿度、声响、烟雾、气体、液体、门磁、红外、光电、摄像头号，除了摄像头外传感器自身无太多花头可做，性能上也十分繁多，要关心这些设施怎样样能做的粗劣小巧而又灵敏。
2.控制器：智能插座、智能开关、智能门锁、智能阀门、智能窗帘等这些设施仅作为执行表白，关于智能化场景规划执行有必定要求，这上方可以有很多玩法，重点是执行的要合乎情义。
3.家用电器：市场最乱的就是这块，不同厂商不同平台不同的APP，小到豆浆机电饭煲大到冰箱洗衣机，要说适用价值，怕是也就空调热水器，这局部市场不好控制，各电器商都有自己的想法，设计水平也错落不齐。
开通的厂商应该开通自己设施的接口。
智能家居情形形式设施联动（灵魂）目前看虽协定还未一致然而整个市场曾经有一个相对完善的生态链，智能语音识别将智能家居推向一轮新的高潮，情形形式和设施联动才是以后智能家居最大的花头。
好的设计完善的打算才干防止智能家居成为智障。
部署智能家居的方式大抵三种状况，有上流定制化，团体DIY玩家，设施厂商的成套打算。
要想成功一个完美的智能家居系统，从屋宇装修的时刻就应该思考设施选型情形形式设施联动打算。
一千个读者就有一千个哈姆雷特联动打算大抵也会如此，服务商穷举打算交给经常使用者自助选择即可，谁家谁做主哈。
对这块团体以为成功准则是要在冷落中泄漏着简，不拒绝花里胡哨但又不能太费事。
对未来智能家居行业的猜想1.出现规范的通讯协定，一切厂商设施可互联互通。
2.出现操作系统并与AI结合会真正做到智能。
3.出现公用信号供电线路，移除单个设施变压模块愈加节能小巧。
智能家居仅是物联网一个庞大的缩影，智慧社区、智慧办公、智慧市区、智慧医疗等智慧物联网都在蓬勃焕发着生机。
当下物联网也在融合大数据、云计算、AI、5G等相应技术来扭转咱们的生存。
这是一个须要翻新才干焕出现机的行业。

基于无线通讯的智能家居系统有哪几类

基于无线通讯的智能家居系统关键包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和Z-Wave等几类。
首先，Wi-Fi技术是咱们最为相熟的一种无线通讯技术，其任务频率在2.4GHz或许5GHz。
由于其传输速度快，笼罩范围广，因此十分适宜用于智能家居系统中大数据量的传输，如视频流等。
例如，家庭中的智能电视、智能音响等设施，往往须要经过Wi-Fi技术衔接到互联网，以失掉丰盛的在线内容。
其次，蓝牙技术也是一种经常出现的无线通讯技术，其任务频率在2.4GHz。
蓝牙技术的好处在于其设施之间的衔接繁难、繁难，而且功耗较低。
因此，蓝牙技术经常被用于智能家居系统中一些小型设施之间的衔接，如智能手环、智能门锁等。
再者，Zigbee技术是一种基于IEEE802.15.4规范的低速无线通讯技术，其任务频率在2.4GHz或许900MHz。
由于其功耗极低，网络容量大，因此十分适宜用于智能家居系统中少量的小型设施之间的衔接，如智能灯泡、智能传感器等。
Zigbee技术的另一个好处是其网状网络结构，可以保证即使局部设施出现缺点，整个网络的稳固性也不会遭到太大影响。
最后，Z-Wave技术是一种专门为智能家居系统设计的无线通讯技术。
Z-Wave技术驳回了共同的无线频率，可以防止与其余无线设施的搅扰。
同时，Z-Wave技术还具备功耗低、安保性高、网络稳固性好等好处。
因此，Z-Wave技术也被宽泛运行于智能家居系统中各种设施的衔接和控制。
综上所述，基于无线通讯的智能家居系统可以依据不同的需求和运行场景，选择适宜的无线通讯技术来成功设施之间的衔接和控制。
各种无线通讯技术都有其好处和缺陷，须要依据实践状况启动选择。

【蓝牙――轻松构建智能重生存】重生存

躺上床了，却想起遗记关窗户，或是遗记关灯了？没相关，你不用再拖着慵懒的身躯爬起来，只须要拿起枕边的手机按几个按键就可以了。
迷信家最近发明了一套应用蓝牙系统衔接的智能家居装置，借助这套系统再应用系统装备的特制手机，你就可以轻松的一机在手，掌控全家了。
据钻研人员引见，该系统名为自行组控蓝牙网络。
该网络经过在家居环境中各个须要或开或关的装置中都嵌入蓝牙装置来组建，无论是各个居室的窗户或是灯，又或许是各类电器设施，只须要启动相应的改良，便都可以归入该系统之内。
而该系统装备的一个蓝牙手机，则成为一切设施的遥控器。
只需客人携带这部手机回到家中，手机就会经过蓝牙装置智能接入家居环境中的上述网络，而无需启动有线衔接或是其余的繁琐操作。
这样，你只须要经过操作手机上繁难的几个按钮，便可以对家中的各类设施启动遥控了。
既然蓝牙技术这么神奇，那让咱们走进它。
蓝牙技术简介1.蓝牙简介蓝牙技术是Ericsson移动通讯公司在1994年开局启动的，1998年5月，Ericsson联结Nokia、Intel、IBM、Toshiba这4家公司一同成立了蓝牙特意兴味小组（SpecialInterestGroup，SIG），担任蓝牙技术规范的制订、产品测试，并协调各国蓝牙的详细经常使用。
3Com、Lucent、Microsoft和Motorola很快加盟SIG，与SIG的5个开创公司一同成为SIG的9个提倡动员者。
自蓝牙规范1.0版推出后，蓝牙技术的推行与运行失掉了迅猛开展。
截至目前，SIG的成员曾经超越了2500家，简直笼罩了世界各行各业，包括通讯厂商、网络厂商、外设厂商、芯片厂商、软件厂商等，甚至消费类电器厂商和汽车制作商也参与了SIG。
蓝牙（Bluetooth）是一个开通性的、短距离无线通讯技术规范，也是目前国内上最新的一种地下的无线通讯技术规范。
它可以在较小的范围内，经过无线衔接的方式、安保、低老本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通讯设施能够成功无缝资源共享，也可以实如今各种数字设施之间的语音和数据通讯。
由于蓝牙技术可以繁难地嵌入到繁多的CMOS芯片中，因此，特意选择于小型的移动通讯设施，使设施去掉了衔接电缆的不便，经过无线建设通讯。
蓝牙技术任务在世界通用的2.4GHzISM频段。
从实践上讲，以2.4GHzISM频段运转的技术能经常使用距30m以内的设施相互衔接，但实践上很难到达。
现阶段，蓝牙的发射范围可达10m，可以同时成功8台设施的相互联通。
当检测到距离小于10m时，接纳设施可灵活地调感性能；当业务量减小或中止时，蓝牙设施即可进入低功耗任务形式。
2.蓝牙中的关键技术2.1跳频技术蓝牙任务的频段是世界通用的2.4GHzISM频段。
该频段对一切无线电系统都开通，因此，蓝牙在经常使用环节中经常会遇到无法预测的搅扰源，例如手机、无绳电话、微波炉等。
这使得蓝牙系统的传送失误率远远高于实践运行水平，为此，驳回跳频技术是防止搅扰的一项有效措施。
所谓跳频技术，就是将整个频带分红若干跳频信道（HopChannel）。
在一次性衔接中，蓝牙芯片所控制的收发器依照必定的码序列，始终地从一个信道跳转到另一个信道；而接纳方也是依照相反的跳转法令启动通讯。
这实践上属于一种配件加密手腕，除非第三方把握了接纳双方的切换信道干什么，否则，从实践上是无法完整取得信息的，而搅扰源也是无法能按雷同的法令启动搅扰的。
跳频的刹时带宽很窄，但经过裁减频谱技术，可以使这个窄带宽被成倍地裁减成宽频带，使被搅扰的或许性变得很小，由此就可以保证传送的完整性和系统的稳固性。
2.2纠错技术在蓝牙技术中经常使用了三种纠错打算：1/3比例前向纠错码（1/3FEC）、2/3比例前向纠错码（2/3FEC）和用于数据的智能恳求重发（ARQ）方式。
1/3比例前向纠错码是一种较繁难的纠错码方式，属于重复码，成功时对每位信息重复三次。
2/3比例前向纠错码是一种（15，10）精简的汉密码示意方法，用于局部分组。
经常使用ARQ方式，在一个时隙中传送的数据必定在下一个时隙失掉确认（或超时）信息。
只要数据在接纳端经过了报头失误检测和循环冗余检测，被以为无错后，才向发送端前往确认信息；否则，前往一个失误信息。
2.3悄然网蓝牙支持点对点和点对多点的通讯，其最基本的网络组成是悄然网。
悄然网是经过蓝牙技术衔接起来的一种微型网络，由一个主设施（Master）和若干个从设施（Slave）组成，且从设施最多为7台。
主设施担任通讯协定的举措，而从设施则受控于主设施。
一个悄然网可以是2台相连的设施，也可以是8台连在一同的设施，一切设施单元均驳回同一跳频序列。
蓝牙给每个悄然网都提供了特定的跳转形式，因此，它准许少量的悄然网同时存在。
同一区域内，多个悄然网互联构成了扩散网。
不同的悄然网信道有不同的主单元，因此存在不同的跳转形式。
2.4安保性蓝牙技术的无线传输特性使它十分容易遭到攻打，因此，安保机制在蓝牙技术中显得尤为关键。
只管蓝牙系统所驳回的跳频技术曾经提供了必定的安保保证，但蓝牙技术依然须要在运行层和链路层上提供安保措施。
该措施将用于平等环境，即蓝牙系统每个单元中设施的婚配和加密规则都将以雷同的方法成功。
在链路层，蓝牙经常使用四个参数来保证系统的安保性：每个用户惟一的48位地址、用户的128位验证密钥、用户的8～128位加密密钥、设施发生的一个128位随机数RAND。
蓝牙的低层安保是经过基带和链路治理中的鉴权、婚配和加密成功的。
鉴权基于竞争-应对算法，是蓝牙系统中的关键局部，它准许用户为团体的蓝牙设施建设一个信赖域。
校验器发送一个LMP-au-randPDU分组给恳求者，该PDU（协定数据单元）分组含有一个随机数。
恳求者依据失掉的分组计算出应对值，而后将应对值发回给校验器，验证应对值能否正确。
当两台设施无共用链接字时，则基于团体识别码PIN和随机数创立初始化字Kinit，这一环节为婚配。
Kinit字在校验器向恳求者收回LMP-in-rand时创立，而后启动鉴权，合计算环节基于Kinit字，而不是链接字。
经过鉴权后，链接字即被创立。
加密被用来包全衔接中的团体信息，密钥由程序的上层来治理。
网络传送协定和运行程序，可以为用户提供一个较强的安保机制，须要留意的是，加密字节不同于鉴权字。
鉴权字具备静态性，而一旦建设加密字，就由运转在蓝牙设施上的详细运行，来选择什么时刻和能否须要修正加密字。
蓝牙技术的协定规范SIG所公布的蓝牙规范（SpecificationoftheBluetoothSystem）就是蓝牙无线通讯协定规范，它规则了蓝牙运行产品应遵照的规范和须要到达的要求。
蓝牙规范包括中心协定（Core）与运行框架（Profiles）两个文件。
协定规范局部定义了蓝牙的各层通讯协定，运行框架指出了如何驳回这些协定成功详细的运行产品。
蓝牙协定规范遵照开通系统互连参考模型（OpenSystemInterconnetion/ReferencedModel,OSI/RM），从低到洼地定义了蓝牙协定堆栈的各个档次。
依照蓝牙协定的逻辑性能，协定堆栈由下至上分为3个局部：传输协定、中介协定和运行协定。
其性能简介如下：本文为全文原貌未装置PDF阅读器用户请先下载装置原版全文1.传输协定担任蓝牙设施间相互确认对方的位置，以及建设和治理蓝牙设施间的物理和逻辑链路。
这一局部又进一步分为低层传输协定和上层传输协定。
低层传输协定并重于语音与数据无线传输的物理成功以及蓝牙设施的物理和逻辑链路。
低层传输协定包括蓝牙的射频（Radio）局部、基带与链路治理协定（Baseband&LinkManagerProtocol,LMP）。
上层传输协定包括逻辑链路控制的物理成功以及蓝牙设施间的衔接与组网。
上层传输协定包括逻辑链路控制与适配协定（LogicalLinkControlandAdaptationProtocol,L2CAP）和主机控制器接口（HostControllerInterface,HCI）。
这局部为上层运行程序屏蔽了诸如跳频序列选择等低层传输操作，并为上层运行传输提供了愈加有效和更无利于成功的数据分组格局。
2.中介协定为上层运行协定或程序在蓝牙逻辑链路上任务提供了必要的支持，为运行层提供了各种不同的规范接口。
这局部协定包括以下几局部：●串口仿真协定（RFCOMM）基于欧洲电信规范化协会（EuropeanTelecommunicationStandardizationInstitute,ETSI）的TS07.10规范制订。
该协定用于模拟串行接口环境，使得基于串口的传统运行仅作大批的修正或许不做任何修正可以间接在该层上运转。
●服务发现协定（ServiceDiscoveryProtocol，SDP）为成功蓝牙设施之间相互查问及访问对方提供的服务。
●IrDA（InfraredDataAssociation）互操作协定蓝牙规范驳回了IrDA的对象替换协定（OBEX），使得传统的基于红外技术的对象（如电子名片（vCard）和电子日历（vCal）等）替换运行雷同可以运转在蓝牙无线接口之上。
●网络访问协定该局部协定包括点对点协定（PointtoPointProtocol,PPP）、网际协定（InternetProtocol,IP）、传输控制协定（TransferControlProtocol,TCP）和用户数据报协定（UserDatagramProtocol,UDP）等，用于成功蓝牙设施的拨号上网，或经过网络接入点访问Internet和本地局域网。
●电话控制协定该协定包括TCS、AT指令集和音频。
电话控制协定性能（TelephoneControlProtocolSpecification，TCS）是基于国内电信联盟电信规范化部门（InternationalTelecommunicationUnion-Telecommunication，ITU-T）的Q.931规范制订的，用于支持电话性能；蓝牙间接在基带上处置音频信号（关键指数字语音信号），驳回SCO链路传输语音，可以成功头戴式耳机和无绳电话等的运行。
3.运行协定是指那些位于蓝牙协定堆栈之上的运行软件和其中所触及的协定，包括开发驱动各种诸如拨号上网和通讯等性能的蓝牙运行程序。
蓝牙规范提供了传输层及中介层定义和运行框架，在传输层及中介层之上，不同的蓝牙设施必定驳回一致合乎蓝牙规范的方式；而在运行层上，完全由开发人员自主成功。
理想上，许多传统的运行都可以简直不用修正就在蓝牙协定堆栈之上运转，如基于串口和OBEX协定的运行。
通常蓝牙技术运行程序接口（ApplicationProgrammingInterface，API）函数的开发由开发工具的设计人员来成功，这样无利于蓝牙技术与各类运行的严密结合。
蓝牙技术在智能家居系统中的运行由于蓝牙技术的免布线、低老本、低功耗、高速率、高牢靠性和兼容性等特点，使得基于蓝牙技术的智能家居系统能为人们所接受。
●家庭电器控制嵌入了蓝牙芯片的信息家电，也具备了网络信息终端的性能，可以被动地公布、失掉和处置相关信息，使得团体家庭与现代信息社会的信息高速公路通讯网严密相连。
可以想象一下，一切的信息家电经过一个遥控器来启动控制，既可以控制电视，也可以控制计算机和空调器，同时还可以用作无绳电话或许移动电话，甚至可以在这些信息家电之间共享有用的信息，在家庭外部构成一个团体智能网络。
●家庭流量计费目前，大少数远传计量系统驳回如下方式：在各个房间内的远传表，经过公用的布线系统衔接至各个节点流量控制器，再汇总到物业治理中心启动上位治理。
在智能家居系统中假设驳回了蓝牙技术，就会出现新的三表远传流量计费系统的局面。
经过在支持蓝牙的微芯片中置入相应程序，并置入流量表中，可以去掉流量表与节点控制器之间的连线，使每个计量末端驳回无线方式，降落系统由于线路损坏而带来的系统缺点，提高了系统的牢靠性。
●安防系统智能家居的基本指标为人们提供一个温馨、安保、繁难和高效率的生存环境。
这就须要一个安保的家庭体系，其中既包括人身和家庭财富的安保，也包括家庭设施的安保。
为了成功这种安保体系，须要装备相关的防守措施，例如电子门禁、对讲系统、电子防盗系统、玻璃破检测报警系统、室内跑水检测与报警系统、室内有毒/害气体的检测等。
报警控制器衔接至社警铃、报警批示灯、电话，若报警，可按预先设置的若干个电话号码，智能拔通启动报警，并报还俗中详细是哪个系统报警了。
蓝牙技术可以使数据采集和家庭安防监控灵敏繁难，摆脱了布线系统的约束。
注:本文中所触及到的图表、注解、公式等外容请以PDF格局阅读原文本文为全文原貌未装置PDF阅读器用户请先下载装置原版全文

智能家居的综合布线及设计论文

装修过的人往往会有这样一种感触，估算的时刻，地板、墙面、厨、卫、门、窗、家具什么都思考到了，这些费用里经过客人的奋力紧缩经常还会有所节余，可有一笔开销常在估算时被人疏忽却在最后结算时出价不菲，这笔开销就是水电路变革。
水电路变革在装修环节中不属于显性名目，不象地板、门、墙那样摆在那儿，让你无法疏忽，它总是处在被人遗忘的角落，可不出现这笔开销的装修家庭简直不存在。
比如你想要在墙上再加一个插座，就必定走电路；比如热水管只预留了接口，或许燃气热水器装在厨房，而卫生间仍要用这个热水器供热水洗澡，你都必定做水路变革。
水电路变革装修公司普通都会按米来计算，往往一算上去就是两三千，令毫无思维预备的你一阵愕然，却无法不掏这笔钱。
而我在这里要提示大家的是，不只不要疏忽电路变革，如今更不应疏忽的是智能布线，电路变革属于强电，智能布线更多的是相关到弱电，也就是说，强弱电系统关于一个家庭的装修是十分关键的，它相关到入住后几年甚至几十年的生存能否真的体恤、繁难。
因此面临装修的家庭，必定不要疏忽了这项开销的估算。
如今的家装已从以前的强电变革开展为强弱电变革，咱们在这里统称为智能布线，它包括家庭全体音响系统或背景音乐系统、家庭宽带网络系统、家庭电话系统、家庭电视视频系统、家庭安保防护报警系统、家庭智能遥控系统、家庭灯效控制系统等。
家庭全体音响系统可以在任何一间房子里包括厨房、卫生间和阳台，布上音响线，也就是经过1——多个音源，可以让每个房间都听到美妙的背景音乐，当然，假设有的房间不想听也完全可以，由于每间房都独自装置了小控制台，可以控制这间房的音乐开关，并可调理音量大小。
小区仅是宽带到户，而咱们真正须要的宽带到桌边或是到宽带到床头。
智能布线提供的家庭宽带网络系统就能成功这一使命，毫无不懂它连一局部人在阳台上网、在马桶上上网的要求都能满足。
咱们总宿愿在每个房间都能收看有线电视，还有人会宿愿在浴缸里边泡热水澡边看电视。
家庭电视视频系统既能满足关于有线电视的任何要求，还可处置一台影碟机多房间共享的疑问，除了共享，也可调配给指定房间。
家庭智能遥控系统让家成为舒适的家。
比如你躺在床上，拿着遥控器，就可以开关灯、音响甚至窗帘！比如房间很多，临出门的时刻，不知道哪个房间的灯还没关，有了电路智能遥控器，就不用辛辛劳苦跑到每间房去关灯，而只需在家门口轻按一下遥控器的照明按钮，家里一切的照明灯都会焚烧，替你省力又省电，十分的体恤周到。
智能布线正在替代繁多的强电路变革，成为现代家装必无法省的一环，也可以说是现代家装的第一关。
就目前智能布线价位来看，与繁多的强电路变革相差并不大。
因此，智能布线正在为很小孩儿群所接受，在北京接受智能装修的家庭正以等比数字下跌。
为什么把智能布线称为现代家装的第一关呢？不只是由于它关于一个家庭以后生存的关键性，也在于它自身也处于装修流程的最前，在铺地板、吊顶、刮腻子刷墙之前将一切的线路布在地板下或是墙壁内，既保证了室内的好看，也防止了明线线路外露惹起的蹭伤、划伤。
因此，装修切勿疏忽智能综合布线。