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基于蓝牙的智能百叶窗系统设计

2021-07-01王燕平

中国新通信 2021年6期
关键词:系统设计研究

王燕平

【摘要】    随着经济社会的快速发展,人们物质生活水平不断提高,尤其在信息技术快速发展的当下,家居朝着智能化、信息化、数字化方向发展。百叶窗方便、易操作,受到很多商业写字楼与家庭家居系统建设的青睐,在百叶窗系统设计中运用蓝牙技术,实现了短距离的搜索、链接,加强对百叶窗的有效控制,进而为生活、工作提供较大的方便。本文重点探讨基于蓝牙的智能百叶窗系统设计相关问题。

【关键词】    蓝牙技术    智能百叶窗    系统设计    研究

蓝牙技术能够为智能设备短距离数据传输提供了技术支撑,更是无线技术中的关键部分之一,蓝牙未连接的状态下可以避免能源的过度消耗,多数情况下只会在运用的时候进行开启连接,节省功耗的同时,也能够有效提高数据的安全性、有效性。在智能百葉窗系统设计中的运用具有较强的现实价值。接下来,谈谈对基于蓝牙的智能百叶窗系统设计的几点思考。

一、蓝牙技术相关概述

1.1蓝牙技术构成

第一,双模与单模。目前市场上的蓝牙技术主要有两种类型,即双模与单模,二者各有优势,但也各存在一些弊端。其中,双模具有朝下兼容的优势,可以和一般的蓝牙进行直接连接,同时也可以连接低功耗的技术芯片,是现阶段运用最广泛、最普及的蓝牙技术。单模仅能连接单模芯片,局限性较强。

第二,蓝牙协议的框架。一般来说,蓝牙协议主要涵盖主机与控制器,但又可以把它细分成8个层面,每个层面具有独特的功能和优势。如,SM层就是为了提高连接的安全性而分发密钥;又如,L2CAP层的功能旨在优化数据封装服务。他们共同作用下,提高了蓝牙技术的技术含量与有效性。

1.2蓝牙技术的基本特征

第一,具有广播信道功能。最新蓝牙4.0技术旨在通过减少无线开启时间来减少功耗。正常的蓝牙设计存在32个信道,但BLE蓝牙仅有3个信道。从大量的实践来看,固定频谱间开启的信道数量越多,则设备对频率的选择性就越少,如此就会造成不同信号产生程度不一的影响与干扰。为有效防止蓝牙与无线信号发生冲突,BLE蓝牙技术确定了2480、2426、2402这3个频率,一旦设备成功连接,就可以自动切换至有关信道之中,因此这一蓝牙技术是未来蓝牙技术发展的大势所趋。一般来说,蓝牙技术的数据宽带很快,大部分都可以在短时间内实现更多数据的传输,在百叶窗系统设计中具有广泛的应用前景,尤其是BLE蓝牙技术。

第二,连接时间可根据实际改变。蓝牙需要利用无线技术进行面对面、近距离连接,进而进行数据传输。新形势下,蓝牙的低功耗技术在很大程度上改变了传统面对面连接模式,且能够有效控制连接时间,在很大程度上提高了蓝牙技术的运用成效。在具体运用时,多会结合具体情况来明确连接时间,由于需要利用可自行改变的连接时间,因此,一般情况下,蓝牙都会设置在非连接的状态,等到真正需要用蓝牙技术的时候才会开启,如此不仅能够降低功耗,还能有效保证设备的安全性。然而设备自身是了解的,当需要连接并通过发送需求,就可以进行连接。在数据传输结束以后,又可以在短时间内将连接关闭,保持非连接状态,如此在很大程度上降低了功耗。由此可见,蓝牙技术是可以在一些交互次数不多、数据交互量不多的场景中,而日常生活中的智能百叶窗设计就满足这一标准与要求。

第三,宽松射频数据。正常情况下,蓝牙是能够实现大文件的快速传输的,设计们在设计过程中就会侧重于设计规模大、数量多的数据包。但是,要想实现大文件的传输,是需要保持智能设备一直处于连接状态,但如果长时间处于连接状态就会浪费大量的能源资源,如此会使得设备温度不断提高。基于物理变化的诸多影响,材料温度也会有所升高,如此会对数据的有效连接产生不良影响,更甚者会使得数据传输中断,进而传输失败。随着科学技术的不断进步,新形势下的蓝牙技术中都具有宽松射频参数技术功能,如此能够确保在传输时设备保持恒温,且由于功耗较低,因此很少会出现输出中断、连接中断的问题,也就无需再次与设备校准,大大提高运行效率与水平。

二、基于蓝牙的智能百叶窗系统设计具体对策

新形势下,蓝牙技术在各行各业的发展中都发挥着不可替代的作用,尤其是在智能家居设计中的应用更为突出。接下来,以智能百叶窗设计为例,探讨蓝牙技术的具体应用对策。

2.1百叶窗体

在利用蓝牙技术设计智能百叶窗系统时,百叶窗体应包括单机片与模板两个方面。其中,模板是用来联系用户的移动设备的,当接收到移动设备的具体指令后,细化任务并发放到单片机上,如此一来,单片机就能够有效存储这些数据,利用对电流转变的方式来转动百叶窗的叶片(结构设计详见图1)。

2.2移动设备

用户要想有效控制智能百叶窗,就必须依赖移动设备,目前来看,只要是安装了蓝牙技术并能够保证蓝牙技术正常运行的设备,都能够成为智能百叶窗的控制设备。这些移动设备可以在系统平台上获得想要的数据,以确保能够与智能百叶窗成功连接。一旦连接成功,变能够发出具体指令,如,转动百叶窗叶片;再如,升降百叶窗;又如,查询开锁历史与记录等。值得一提的是,移动设备还能够对用户个人信息进行有效存储。

2.3智能百叶窗系统服务平台设计

智能百叶窗系统服务平台在基于蓝牙的智能百叶窗系统中的地位举足轻重,其主要职能是对全部信息数据进行有效的运行维护与管理。无论是用户,亦或是智能百叶窗,在日常工作中都会把信息存储至该服务平台之上。一般来说,用户主要是运用移动设备登录平台,以获得自己想要了解的数据信息,为了有效提高数据的安全性、完整性与有效性,就必须针对数据信息做好加密工作。该服务平台也存在处理信息的能力、运算数据的能力以及请求的能力等等。具体需要从以下几个方面做好智能百叶窗系统设计工作:

第一,百叶窗体蓝牙数据通道的具体设计。正常情况下,百叶窗体蓝牙是有关通道的主要供应者,这些通道的主要职责是为APP设计夯实数据信息基础,蓝牙技术把数据信息传输至串口,而APP将这些数据信息传送至蓝牙中。若直接打开通知,即可获得随时随地查看并处理数据信息的权利。百叶窗体蓝牙一旦被激活,就会公布其ID以及地址,如此一来,APP就可以与其连接,但是成功连接后也需要验证APP的身份,验证通过以后就能够直接下达有关指令要求完成了。

第二,APP的具體设计。基于蓝牙的智能百叶窗系统中,APP的地位举足轻重,其重要性不言而喻,APP可以与百叶窗体、与服务平台进行直接连接,还能够为蓝牙技术与百叶窗体建立通信渠道,且同时也能够利用蓝牙协议来实现与服务平台的直接通信。目前来看,蓝牙技术协议存在两个不同方面,即中央与周边。其中,一个周边正常情况下只可以与一个中央进行连接,但是一个中央就可以直接连接多个周边。在成功安装好APP以后,APP即可取代中央的作用来发挥作用。HTTP是实现服务器与APP成功通信的主要技术支撑,基于此,APP能够将请求发送至服务器,以求得到回应。新形势下,广大智能家居用户运用的智能手机等移动设备都可以支持,主要利用下载并安装指定APP的手段来实现对智能百叶窗的直接有效控制,并能在很大程度上保证智能控制成效。

第三,平台服务的具体设计。从实际情况来看,平台上的开发设计主要涵盖了权限管理、业务逻辑、接口等诸多环节的设计。且一般都是采用多层框架,但又要将框架分成业务层、接口层等,为了在一定程度上增加平台性能,保证平台的作用得以最大限度发挥,那么就必须在平台开发中使用不同种类的框架。而APP又会深度分析和探究平台朝外发布的服务接口,利用网络将请求发送至服务器,直到服务器将结果反馈过来为止。而服务器在接收到请求以后,就会对该请求进行有效验证,验证无误后就会将请求直接发送给用户。而多层框架中的接口层会结合实际情况充分调动有关组件,实现对相关逻辑的及时、有效处理。其次,数据持久层会第一时间把处理好的数据信息录入数据库中去。接着,服务器就会将最后的处理结果发送到客户端去,如此这一流程就成功结束了。基于平台的具体配合与支持,才能够在第一时间内对指令进行有效反应,完成对百叶窗叶片的开合、百叶窗体的升降等诸多指令或任务,进而满足广大用户控制百叶窗的想法与要求,充分彰显其中的智能化、信息化和数字化,为广大人民生活中的生活、学习和工作提供优质服务,实现智能家居设计。

三、结束语

综上所述,随着“互联网+”时代的到来,基于蓝牙的智能百叶窗系统在很多大型写字楼、居家生活中得到广泛应用,为人们的生活、工作提供更多了的便利。新形势下,人们应正确认识到蓝牙技术的内涵、优势,在设计百叶窗设计中的应用,应坚持正确的运用理念,全方位、多角度来提高百叶窗系统设计效率与水平,为智能家居丰富内涵,大大提高人们生活水平的同时,也能推动经济的快速发展。

参  考  文  献

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