蓝牙技术在智能家庭网络中的应用.doc

蓝牙技术在智能家居中的应用摘 要 蓝牙技术是一种短距离的无线连接技术，是未来家庭网络系统的重要组成部分。在分析蓝牙技术的基础上，探讨蓝牙技术在家庭网络系统中的应用。蓝牙技术应用在家庭网络中，具有高可靠性、低复杂度、低功耗、低成本的优点，但仍然有一些问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段；蓝牙芯片的价格较高；蓝牙模块较难生产等。但相信，随着蓝牙网络家电产品和网络设备的出现，家庭网络能化的进一步普及，这些问题将逐渐被解决，而蓝牙家庭网络系统也将给未来的家庭生活带来巨大的革命。关键词 蓝牙技术 家庭网络 跳频技术 微微网Bluetooth technology in the application of home network Abstract blue tooth technology will be one kind of short distance wireless connection technology, the intelligence lives at home the system is the entire future intelligence plot system important constituent. In analyzes the blue tooth technology in the foundation, discusses the blue tooth technology to live at home in the system application in the intelligence.The blue tooth technology application lives at home in the intelligence, has redundant reliable, the low complexity, the low power loss, the low cost merit, but still had some questions to need to solve, if between the neighboring equipment for prevented the information false report and is intercepted, had to want the user to establish the corresponding frequency band ahead of time; The blue tooth chip price is high; The blue tooth module is difficult to produce and so on. But believed that, along with the blue tooth network electrical appliances product and the network equipment appearance, lives at home the intellectualized further popularization, these questions gradually are solved, but the blue tooth intelligence will live at home the system also to give the future the family life to bring the huge revolution.Key word The blue tooth technology Piconet intelligence lives at home the system前 言 数字化和网络化在飞速的发展，伴随着这股热潮，智能化也在不断的涌入世界的每一个角落，已经在历史的齿轮上势不可挡的发展，其踪迹遍及各种行业，各种领域，随之应运而生的智能化的家庭网络也在掀起一股热潮！这不仅是科技发展的必然结果，也是人们生产生活的需要。 但是现代家庭中，各种弱电线缆很多，如宽带网络线路有线电视线路/电话线/防盗线路等等，在生活造成线路多而密的烦恼，因此，我们需要有一种可以减少或者消除这种烦恼的方法。蓝牙技术的出现，解决了传统家庭布线方式的不规范和维护等问题，使智能化的家庭网络成为可能。 目前，无线网络技术主要可分为IrDA红外线技术、IEEE802.11b协议技术、Home RF协议和蓝牙技术红外IrDA技术虽然实现成本很低，但必须直线视距连接，限制太大，并不适合我们通常意义上的家庭网络；802.11b的传输速率高、连接设备多，但其射频和基带协议更复杂，实现成本高，难以进入平民家庭，其功耗大、抗干扰性和安全性也不及蓝牙。Home RF抗干扰性和安全性也不及蓝牙且其无法用芯片或模块实现，成本比蓝牙高蓝牙技术属于IEEE802.15协议，作为一种低功耗、低数据速率、低成本的技术，非常适合于家庭自动化、安全保障系统及进行低数据率传输的低成本设备之间，蓝牙技术是很符合信息家电发展的优选技术，很适合家居智能化的要求，必将在未来的智能家居中获得广泛应用。第 一 章 蓝牙技术的发展1.1 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2.4GHz ISM频段。从理论上讲，以2.4GHz ISM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。1.2 蓝牙中的关键技术1.2.1 跳频技术蓝牙工作的频段是全球通用的2.4GHz ISM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（Hop Channel）。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。1.2.2 纠错技术在蓝牙技术中使用了三种纠错方案：1/3比例前向纠错码（1/3FEC）、2/3比例前向纠错码（2/3FEC）和用于数据的自动请求重发（ARQ）方式。1/3比例前向纠错码是一种较简单的纠错码方式，属于重复码，实现时对每位信息重复三次。2/3比例前向纠错码是一种（15，10）精简的汉明码表示方法，用于部分分组。使用ARQ方式，在一个时隙中传送的数据必须在下一个时隙得到确认（或超时）信息。只有数据在接收端通过了报头错误检测和循环冗余检测，被认为无错后，才向发送端反回确认信息；否则，返回一个错误信息。1.3 逻辑信道蓝牙有五种逻辑信道，他们可以用来传输不同类型的信息。LC（控制信道）和LM（链路管理）信道用于链路层，而UA、UI和US信道则用于携带异步、类异步和同步用户信息。 1.3.1蓝牙编址 蓝牙有4种基本类型的设备地址：BD_ADDR48位长的蓝牙设备地址（IEEE802标准）。该地址划分为LAP（24位地址低端部分）、UAP（8位地址高端部分）和NAP（16位无意义地址部分）。AM_ADDR3位长的活动成员地址。所有的0信息AM_ADDR都用于广播消息。PM_ADDR8位长的成员地址，分配给处于暂停状态的从单元使用。AR_ADDR访问请求地址（access request address）被暂停状态的从单元用来确定访问窗口内从单元主单元半时隙，通过它发送访问消息。24816LAPUAPNAP1.3.2蓝牙数据包微微网信道内的数据都是通过数据包传输的。通常的数据包格式如下所示标准的蓝牙数据包ACCESS CODE 72HEADER 54PAYLOAD 0-2745* 单位：位访问码（Access code）用于时序同步、偏移补偿、寻呼和查询。访问码分为三类：信道访问码CAC（Channel Access Code）、设备访问码DAC（Device Access Code）和查询访问码IAC（Inquiry Access Code）。信道访问码标识微微网（对微微网唯一），而DAC则用于寻呼及其响应。IAC用于查询。数据包报头包含了数据包确认、乱序数据包重排的数据包编号、流控、从单元地址和报头错误检查等信息。数据包的数据部分（payload）可以包含语音字段、数据字段或者两者皆有。数据包可以占据一个以上的时隙（多时隙数据包），而且可以在下一个时隙中持续传输。数据部分还可以携带一个16位长的CRC码用于数据错误检测和错误纠正。SCO数据包则不包括CRC。有5种普通类型数据包、4种SCO数据包和7种ACL数据包。其简要说明请见下表。蓝牙数据包类型类型名称说明CommonID携带设备访问码（DAC）或者查询访问码（IAC）。占据一个时隙。CommonNULLNULL数据包没有数据，用于获得链路信息和流控。占据一个时隙，无确认。CommonPOLL无数据和确认。主单元用它检查从单元是否启动。占据一个时隙。CommonFHS表明蓝牙设备地址和发送方时钟的特殊控制数据包。用于寻呼主单元响应、查询响应和跳频同步。占据一个时隙。2/3 FEC编码。CommonDM1支持任何链路中的控制消息。还可以携带规则用户数据，占据一个时隙。SCOHV1携带10个信息字节。通常用作语音传输。1/3 FEC编码。占据一个时隙。SCOHV2携带20个消息字节。通常用作语音传输。2/3 FEC编码。占据一个时隙。SCOHV3携带30个信息字节。通常用作语音传输。无FEC编码。占据一个时隙。SCODV数据-语音组合数据包。语音字段没有FEC保护。数据字段采用2.3 FEC编码。语音字段从不重传，数据字段可以重传。ACLDM1携带18个消息字节。2/3 FEC编码。占据一个时隙。ACLDH1携带28个信息字节。无FEC编码。占据一个时隙。ACLDM3携带123个信息字节。2/3 FEC编码。占据3个时隙。ACLDH3携带185个信息字节。无FEC编码。占据3个时隙。ACLDM5携带226个信息字节。2/3 FEC编码。占据5个时隙。ACLDH5携带341个信息字节。无FEC编码。占据5个时隙。ACLAUX1携带30个信息字节。类似DH1但没有CRC代码。占据1个时隙。1.4 微微网蓝牙支持点对点和点对多点的通信，其最基本的网络组成是微微网。微微网是通过蓝牙技术连接起来的一种微型网络，由一个主设备（Master）和若干个从设备（Slave）组成，且从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作，而从设备则受控于主设备。一个微微网可以是2台相连的设备，也可以是8台连在一起的设备，所有设备单元均采用同一跳频序列。主从设备的拓扑结构如图1所示。 蓝牙给每个微微网都提供了特定的跳转模式，因此，它允许大量的微微网同时存在。同一区域内，多个微微网互联形成了分散网。不同的微微网信道有不同的主单元，因而存在不同的跳转模式。1.5 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的跳频技术已经提供了一定的安全保障，但蓝牙技术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。在链路层，蓝牙的使用四个参数来保证系统的安全性：每个用户唯一的48位地址、用户的128位验证密钥、用户的8128位加密密钥、设备产生的一个128位随机数RAND。蓝牙的低层安全是通过基带和链路管理中的鉴权、匹配和加密完成的。鉴权基于“竞争-应答”算法，是蓝牙系统中的关键部分，它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域。校验器发送一个LMP-au-rand PDU分组给请求者，该PDU（协议数据单元）分组含有一个随机数。请求者根据获取的分组计算出应答值，然后将应发回给校验器，验证应答值是否正确。当两台设备无共用链接字时，则基于个人识别码PIN和随机数创建初始化字Kinit，这一过程为匹配。Kinit字在校验器向请求者发出LMP-in-rand时创建，然后进行鉴权，共计算过程基于Kinit字，而不是链接字。通过鉴权后，链接字即被创建。加密被用来保护连接中的个人信息，密钥由程序的高层来管理。网络传送协议和应用程序，可以为用户提供一个较强的安全机制，需要注意的是，加密字节全不同于鉴权字。鉴权字具有静态性，而一旦建立加密字，就由运行在蓝牙设备上的具体应用，来决定什么时候和是否需要修改加密字。 蓝牙技术作为一种新的技术的面试，解决传统技术的布线问题，使得不必要出现一些的问题。1.6 蓝牙技术的特点（1） 将设备无线互联组成小型PAN，并可为其提供接入数据网的功能，能够实现与Internet互联。（2） 工作于2.4GHZ的ISN频段，无需申请频率许可证。（3） 采用1600hop/s的快速调频技术，提供了一定程度的物理层安全保证。（4） 采用正向纠错编码（FEC）技术降低了误码率，保证通信质量。（5） 采用FM调制方式，设备简单。（6） 支持点到多点通信，具有自动查询设备及服务类型的功能。（7） 协议体系完备，充分支持现有高层协议，具有多种工作模式。第 二 章 蓝牙技术在家庭网络中的应用2.1系统组成结构基于蓝牙技术的智能家居系统，其硬件组成主要包括蓝牙模块、MCU、传感器网络和家庭计算机，总体构成如图1所示从机由蓝牙模块、MCU、传感器组以及外部RAM等组成考虑到电话普及率高以及不同家庭的需要，系统可以通过电话线或互联网与外界连接其中与互联网连接可以通过嵌入式Modem直接连接，也可以通过家庭计算机与互联网连接，后者可以由家庭计算机保存数据以及进行传感网络的数据融合处理图1主机框图中所示的蓝牙模块主要用于与控制中心交换数据和管理蓝牙网络链路；紧急开关供主人在室内遇到紧急情况时使用；存储器用于存储各种数据从机组组成蓝牙传感网络，使数据采集和家庭安防监控灵活方便，摆脱了布线系统的束缚用户可以通过互联网或电话控制家里电器的运作并获得其运作信息。2.2软件设计为了避免同频干扰的问题，系统采用时分TDMA（Time Division Multiple Access）复用技术，把系统主机与任意一台从机之间的通信采用时分的方式分开，主机通过扫描的方式与各从机进行点对点通信。（1）无线通信数据帧格式无线通信协议的首要任务就是能够识别噪声和有效数据本系统的通信方式主要是蓝牙模块之间的无线通信和主机与PC机之间的串行通信格式图2所示是系统的无线通信数据格式其中图1是主机发送命令时的数据帧格式通常连接传感器的从机处于“待命”状态，当接收到引导字时，各从机都准备分析地址信息，若接收的地址信息与本机地址相符，则执行命令字，否则继续待命在系统调试中发现0xFF后跟0XAA在噪声中出现的概率很小,所以，我们在传输协议的数据包前加“0xFF0xAA”的引导字接收协议约定只接收以0xFF后跟0xAA开始的数据包图2是主接收“三表”数据时的数据帧格式需要抄表时，主机向从机发出“数据传输”命令和相应地址，从机受命后上传实时数据和本机地址，主机经校验后，若收到的上传地址与下传地址相符，则本次访问成功，所传数据有效并加以保存数据包字节包括数据包的类型和长度图3是主机接收告警信息时的数据帧格式告警信息可以由控制中心通过公用电话网或互联网向设定的对象报警，并保存本次报警类型和地址图4和图5分别是蓝牙通信中主机控制器接口HCI的两种数据包的格式。 （2）软件结构图3所示为主机主程序流程图主机不仅负责各种不同类型子网之间的协议转换，而且还要完成家居智能控制和互联网接入功能它通过多种途径（互联网、有线电话、手机等）从多样的外部网络接收通信信号，实现远程信息交互。图4为从机蓝牙数据处理程序流程图初始化阶段，模块先发送HCI命令，实现蓝牙设备的复位、启动、地址查询、自动巡检和跳频算法等初始化操作，与主机建立蓝牙物理链路和L2CAP链路蓝牙设备之间的无线数据通信通过HCI分组来实现初始化程序还要通过MCU对蓝牙设备发送命令分组MCU每发送一个HCI命令分组后，都要接收从蓝牙设备返回的事件分组、判断命令、分析命令执行情况，直到完成初始化操作。20 图5所示是蓝牙ACL(Asynchronous Connection-less Link，异步非连接链路)通信流程图复位操作后使蓝牙主控制器HCI、链路管理器和射频部分复位；读数据操作是读取发往HCI数据分组的最大长度和允许的数量；由定时控制确定对蓝牙设备是否周期性寻呼扫描其他蓝牙设备或查询请求；数据流量控制实现开启/关闭主机MCU到HCI方向的流量控制。 （3）数据包处理程序由于传感网络中除数字(开关)量传感器外，还有模拟量传感器，所以，数据在传送之前需要进行相应处理需要将主要数据分割成一定格式的数据,并增加诸如纠错等一些额外的信息(开销比特)，这个过程叫打包解包是将有效的数据从噪声和随机数据中区别出来的过程解包程序的好坏直接影响到系统识别有效数据的能力解包程序应能有效地辨别正确数据，降低误码率，提高系统通信速率。数据发送、接收程序流程图如图6（4）数据融合处理由于本系统监控中心通过蓝牙模块与无线传感网络相连接，需要处理的数据有上传的抄表数据、告警数据和下传的控制命令。为了提高数据的准确度，降低误报率，本系统对所得数据进行分布式数据融合处理。对“三表”数据，各单传感器通过信号处理电路后，由MCU先对所测数据进行预处理，然后将处理结果送到控制中心存储，由家庭计算机进行融合运算由于数据较为简单，因而采用传统的“近邻法(NN)”进行处理当从机发现所测数据出现急剧变化时，则向主机发出提示信息，表明可能出现了漏电、漏水或煤气泄漏等现象，由主机“判决”并向主人发出提示信息。对安全防卫性传感器(如人体热释电传感器、红外传感器、门磁开关以及煤气、烟雾传感器等)所得数据，则由从机采用“门限法(GT)”进行融合预处理，然后由主机进行决策级融合处理，若判定为告警数据，则通过有线电话(也可通过移动电话)或互联网向所设定对象发出报警信息。2.3蓝牙技术的具体应用正是由于蓝牙技术的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特点，使得基于蓝牙技术的家庭网络系统能为人们所接受。（1）家庭环境控制家庭网络的一个重要功能就是对居住环境的控制，即自动或远程控制家庭的温度、湿度、光照、空气质量和热水器等。如今，环境问题已经成为一个直接关系到人们身体健康，乃至生命安全的至关重要的问题，家庭环境也不容忽视。家庭网络系统，可以改善人们的生存条件，也可以提高家庭的生活质量。（2）能源监视与管理主要是指家庭中的水、电、燃气和供暖的定时开关等。可以自动关灯和关闭电器，节省开支；家中没有人时，可以调节供暖的温度；在电费较低的时段开启电器。（3）家庭流量计费目前，大多数远传计量系统采用如下方式：在各个房间内的远传表，通过专用的布线系统连接至各个节点流量控制器，再汇总到物业管理中心进行上位管理。在家庭网络系统中如果采用了蓝牙技术，就会出现新的三表远传流量计费系统的局面。通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，使每个计量末端采用无线方式，降低系统由于线路损坏而带来的系统故障，提高了系统的可靠性。（4）安防系统家庭网络的基本目标为人们提供一个舒适、安全、方便和高效率的生活环境。这就需要一个安全的家庭体系，其中既包括人身和家庭财产的安全，也包括家庭设备的安全。为了实现这种安全体系，需要配备相关的防卫措施，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。报警控制器连接至社警铃、报警指示灯、电话、若报警，可按预先设置的若干个电话号码，自动拔通进行报警，并报出家中具体是哪个系统报警了。但是要实现上述功能需要蓝牙技术与网络连接来实现智能住宅从使用的角度来看是由三个使用网络组成一即家庭网络（HOMENET）、小区管理网络（INTRANET）、国际互连网络（INTERNET）。通过对这三个网络的充分应用，才使网络走入家庭，贴近生活，才能体现出正真意义上的智能住宅。而家庭中的家庭网络系统正是在这种强烈的需求愿望驱使下产生的，它属于家庭网络范畴，正是有了它，才使人们觉得网络就在身边，无处不在，才使人们在工作中、学习中、生活中能充分利用网络资源和优势，高效、便捷、安全的生活。家庭网络系统将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置，通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。这些功能都是通过家庭网络系统中的家庭网络控制器未实现的，家庭网络控制器具有家庭总线系统、通过家庭总线系统提供各种服务功能、并和住宅以外的外部世界相通连。可以这样说，家庭网络系统是智能住宅的核心。由此可见，家庭网络系统在智能住宅中的重要地位。家庭网络控制器功能：通过总线与各种类型的模块相连接，通过电话线路。计算机互联网、CATV线路与外部相连接。通过利用个人电脑或网络电视，主用户设置控制命令（开关控制、时间表控制或联动控制）。根据设置在内部的时钟功能，和内部的软件程序，执行控制命令，并向单元控制模块传达命令，对联接的各种家电进行控制。家庭通讯网主机：家庭通讯网主机实质就是现在的Internet机顶盒也叫网络电视，主要完成Internet、电脑、电视功能的融合，并且完成与小区管理中心的互连。家庭通信网络单元由电话通信模块、计算机互联网模块、CATV模块组成，有些还具有蓝牙技术的接口，以利于将来蓝牙技术的设备进入家庭使用。在美国40的家庭拥有PC，网络电视也达到同一普及率，这一部分约占网络电视用户的35。1998年约有25万台，在日本1998年也约有25万台。有人预计，2005年机顶盒的市场规模将达上亿台。因此机顶盒将是计算机技术与家用电器结合的先导，是数字化技术的先锋。家庭网络的控制器。家庭网络控制器主机是由中央处理器CPU、通信模块组成。它的主要功能是：通过利用个人电脑或网络电视，由用户设置控制命令（开关控制、时间表控制或联动控制）。根据设置在内部的时钟功能，执行控制命令，并向单元控制模块传达命令，对联接的各种家电进行控制。家庭网络遥控器的主要功能是：使用者不需要使用个人电脑或网络电视，而只需按动按钮即可随意进行家电控制，还可选择声控方式，大大方便了老人和儿童的使用。家庭通信网络的功能：电话线路计算机互联网 CATV线路2.4蓝牙技术发展中存在问题蓝牙技术在无线网络系统中的发展潜力巨大，同时也面临巨大的困难和技术难题。首先，由于蓝牙技术使用的通讯频段是2.45GHz ISM频段，这一频段对所有的无线电系统都是开放的，象IEEE802.11b和HomeRF（家庭网络）这些无线通讯标准都使用同一频段进行通讯，因此使用其中的任何一个子频段都有可能遇到不可预测的干扰源。尽管蓝牙技术采用的跳频扩展技术是避免干扰的一项有效措施，但干扰依然存在。实验显示，在无线LAN的信号开始传输后，蓝牙的传送速度降低了2成；同样受到蓝牙干扰，无线LAN的速度也会变慢，导致吞吐量明显下降。在实用化方面，蓝牙技术的应用程度也远远落后于IEEE802.11b，IEEE802.11b甚至开始使用在原本认为属于蓝牙范围的手机和其他小型设备上，加上IEEE802.11b在传输距离和传输速度上的优势，IEEE802.11b标准对蓝牙的争夺，将不仅在频段资源上，更在应用方面。 蓝牙技术面临的另外一个问题是标准化和互操作性。因为有众多的厂家在生产众多的产品，而且蓝牙又在不断的更新协议，这些过多变化的协议和不同厂家的蓝牙组件之间的互操作性都会影响蓝牙的正常发展。蓝牙产品的全面测试标准也制约了蓝牙产品的推广。对于通信产品来说，完成一致性测试、互连测试和性能测试是至关重要的，目前的蓝牙测试标准对状态转移和数据输出的覆盖率都非常小，即便按这些标准完成了软硬件的测试，也难以保证蓝牙产品的正确性。因此除非蓝牙芯片在一系列的应用中实现了标准化，否则对消费者不可能有强烈的吸引力。 蓝牙技术面临的第三个问题是价格问题。低成本和小型化是蓝牙技术实现与普及的关键，蓝牙芯片普及的瓶颈价格为5美元，制约蓝牙产品推出的因素中，芯片价格是一个大问题。目前市面推出的蓝牙芯片的最低价是8美元，它还需要收发模块、蓝牙协议和应用程序，这无疑也要增加成本。因此，如果芯片价格不能降下来，就不可能大量生产蓝牙芯片，而任何蓝牙产品都离不开蓝牙芯片，这就制约了蓝牙产品的推出。 另外，蓝牙芯片在模块设计和制造工艺上也存在问题。蓝牙模块的生产存在两个技术问题：一是决定模块小型化的安装技术；二是包含天线在内的最佳设计。蓝牙芯片越小越便于安装，应用范围越广，但是制造成本会大幅增加，导致性能价格比不优的问题。关于天线的设计与安装也是个大问题。如果设备框体和内部构造不同，天线的特性将有巨大的变化。 尽管蓝牙存在一些技术细节问题需要解决，不过随着技术的不断发展，相信这些问题会很快得到解决。 第 三 章 智能化家庭网络的发展现状 我国的家庭网络发展受到多重阻碍，国外的家庭网络发展状况如何呢 自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种家庭网络的方案。家庭网络在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。 1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。 这种“未来之家”家庭智能化系统，市场真正启动尚需时日。目前在新加坡也有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”，美国已有近四万户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”，相信到了21世纪将会有更多的住宅安装上这一类高科技智能化系统产品。目前美国有一种占据市场主流的产品X-10，销售已超过1亿个，设计户型为单体别墅，应用多为旧房改造，仅在美国便有超过400万个家庭在使用。但这些产品技术限制较多，并不适合在我国原样照搬使用应用。三星从今年春节后，开始在中、韩两国同时推出其家庭网络系统，通过机顶盒和网络，将家居自动化控制、信息家电、安防设备以及娱乐和信息中心这四部分集成一个全面的，面向宽带互联网的家居控制网络。 根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8。PARKS公司的资料亦显示：到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元。据国际专家预测，到2000年底国际家庭网络的产品销售额可达24亿美元。2004年可达148亿美元。 由于家庭网络的诱人前景和巨大市场，尽管国外市场真正启动也尚需时日，但并未能阻止企业去争食家庭网络市场。虽然每家公司的策略各不相同，但它们都坚持同样的信念：山那边遍地是金。IBM公司的迈克尔。凯罗斯克说：“这是个不容IBM公司忽视的市场机会。”家庭网络怎样做到实用、易用、人性化，真正提高人们的生活品质，才是家庭网络的发展方向 从2000年的首届峰会到刚刚落幕的第四届中国国际建筑智能化峰会，虽然中国房产智能化道路几经周折，但是这一进程却不可阻挡地前进着。科技的发展使人们坚定不移地追求更高品质的生活，家庭网络作为高品质信息生活的代表得到越来越多的瞩目。 回想1999年、2000年北京的房地产广告，“智能化”的诱人描述比比皆是。正值网络和新经济的高峰，房地产业的就势跟进使“智能化”成为新建社区不可缺少的“卖点”，智能化住宅小区建设一时在全国形成高潮。但之后上海的统计显示：智能化系统发挥作用的仅占20，运行不正常、尚可使用的占45，另有35的系统被废弃，业主对室内安防系统、自动抄送系统和停车场管理系统的投诉率一直居高不下。 正如网络经济重回传统一样，第四届中国国际建筑智能化峰会上，朝华数码等一大批家庭网络厂商们呼吁，家庭网络必须回归理性。虽然业界对于家庭网络定义一直争论不休，正如建筑智能化领域专家、清华大学林贤光教授所言：目前为止，并没有关于智能与不智能的确切的界限与概念。但是如果抛开业界的争论，从消费者的角度来看，家庭网络市场的需求已经逐渐明朗：就是以实用为核心，力求实用、易用、人性化。 虽然科技飞速发展，信息技术日新月异，连CPU运算速度的提升都已经突破了摩尔定律，但是如何将这些技术引入家庭网络产品之中，如何打造出真正实用的家庭网络产品，这才是国际建筑智能化峰会每一位参与者最关注的问题。朝华数码有关人士提出，如今家庭网络产业界所体现的两大技术趋势正是发展方向：1、领先的无线移动；2、不