藍牙技術(shù)與無(wú)線(xiàn)火災自動(dòng)報警系統
現代通信技術(shù)正走向網(wǎng)絡(luò )核心技術(shù)分組化、窄帶接入技術(shù)無(wú)線(xiàn)化。在無(wú)線(xiàn)接入領(lǐng)域，早期采用的是電路型傳輸方式和分組傳輸技術(shù)，最近由Ericsson、Intel、Nokia、Toshiba、IBM五家公司組成的藍牙特殊利益集團SIG聯(lián)手推出了藍牙計劃（Bluetooth）。藍牙，正以其體積小、成本低、穿透性強等特性逐漸成為數據傳輸領(lǐng)域的一支新秀，在火災自動(dòng)報警系統中采用藍牙技術(shù)實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳輸，具有其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢。
一、藍牙技術(shù)簡(jiǎn)介
“藍牙”技術(shù)是通用型無(wú)線(xiàn)信號傳輸接口及其操控軟件的公開(kāi)標準，是短程無(wú)線(xiàn)連接設備的具有較低波形因數的技術(shù)規范。它的目的是使網(wǎng)絡(luò )無(wú)所不在，即用無(wú)線(xiàn)技術(shù)取代現有的網(wǎng)絡(luò )連接，使不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的硬件能夠在無(wú)線(xiàn)連接的情況下，在近距離范圍內具有交互信息和交叉操作的可能性。它以低成本的近距離無(wú)線(xiàn)連接為基礎，為已存在的數字網(wǎng)絡(luò )和外設提供通用接口，從而組建一個(gè)遠距離固定網(wǎng)絡(luò )的特別連接設備群，并利用無(wú)線(xiàn)電波在兩個(gè)電子設備之間傳送數據或其他數碼形式的內容。
藍牙系統由無(wú)線(xiàn)單元、鏈路控制單元、鏈路管理、軟件功能四個(gè)功能單元組成，其核心技術(shù)是由大小都是9mm×9mm的基帶和射頻晶片組成的微晶片組�；鶐Ьㄟ^(guò)內建的無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)定，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數碼信息處理，讓不同的藍牙產(chǎn)品交換資料；射頻晶片負責發(fā)射信號。藍牙技術(shù)強調小體積、低功率、低單價(jià)，支持點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)連接。我們通常把通過(guò)藍牙技術(shù)連接在一起的所有設備稱(chēng)為一個(gè)piconet，幾個(gè)piconet可以被連接在一起，靠跳頻順序識別每個(gè)piconet，同一piconet所有用戶(hù)都與這個(gè)跳頻順序同步。其拓撲結構可以被描述為“多piconet”結構，在這個(gè)結構中，在帶有10個(gè)全負載的獨立的piconet的情況下，全雙工數據速率可超過(guò)6Mb／s。
藍牙的其他特性：1、藍牙工作在國際開(kāi)放的2．4GHzISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫學(xué)）頻段，在這一頻段，用戶(hù)使用設備不需要向專(zhuān)門(mén)管理機構申請頻率的使用權限；2、采用跳頻擴頻技術(shù)將2．4GHz到2．4835GHz之間劃分出79個(gè)頻點(diǎn)，根據piconet的主單元確定的跳頻為隨機序列每秒鐘1600跳，使其無(wú)線(xiàn)鏈路自身具備了更高的安全性和抗干擾能力；3、傳輸距離。目前的工作距離是10米以?xún)�，�?jīng)過(guò)增加射頻功率后可達到100米。這樣的工作范圍使得藍牙可以保證較高的數據傳輸速率，同時(shí)可以降低其他電子產(chǎn)品和無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的干擾，有利于系統的安全性；4、調制方式采用GFSK，BT＝0．5，正頻偏表示“1”，負頻偏表示“0”；5、采用時(shí)分復用多路訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，每個(gè)藍牙設備在自己的時(shí)隙中采用數據包的形式按時(shí)隙發(fā)送數據，可以有效地避免無(wú)線(xiàn)通信中的“碰撞”和“隱藏終端”等問(wèn)題；6、支持同步定向連接（SCO）和異步無(wú)連接（ACL）兩種連接類(lèi)型，兩種連接類(lèi)型都使用TDD（時(shí)分雙工傳輸方案）實(shí)現全雙工傳輸；7、基帶控制器采用三種糾錯方案以實(shí)現數據的無(wú)差錯傳輸；8、空中接口建立在天線(xiàn)電平為0dBm的基礎上的，遵循FCC（美國聯(lián)邦通信委員會(huì )）有關(guān)電平為0dBm的ISM頻段的標準；9、符合藍牙1．0b版本的規范：軟件版本為re．1．08，硬件版本為DIG8043390。
二、現代火災自動(dòng)報警系統的缺陷
火災自動(dòng)報警系統是一種能夠及時(shí)發(fā)現和通報火情，并采取有效措施控制和撲滅火災而設置在建筑物中或其它場(chǎng)所的自動(dòng)消防設施，是提高建筑物的防災自救能力，將火災消滅在萌芽狀態(tài)，減少火災危害的有力工具。它通常由火災探測器、報警控制器以及消防設備聯(lián)動(dòng)裝置等組成，按照火災探測器及各類(lèi)功能模塊與報警控制器的連接方式，可以分為多線(xiàn)制和總線(xiàn)制兩種形式。其基本工作過(guò)程是：被監控場(chǎng)所的火災信息（如煙霧、溫度、火焰光、可燃氣等）由探測器監測感受并轉換成電信號形式送往報警控制器，由控制器判斷、處理和運算，確認火災后，產(chǎn)生若干輸出信號和發(fā)出火災聲光警報，一方面使所有消防聯(lián)鎖子系統動(dòng)作，如關(guān)閉空調系統、啟動(dòng)排煙系統和消防水加壓泵系統、啟動(dòng)疏散指示、事故照明和應急廣播系統等；另一方面使自動(dòng)消防設備的滅火延時(shí)裝置動(dòng)作，經(jīng)規定的延時(shí)后，自動(dòng)滅火。在目前，探測器采用兩條或多條的銅芯絕緣導線(xiàn)或銅芯電纜穿管后與控制器相接，系統耗材多，造價(jià)高，功耗大，抗干擾能力低，設計、施工與維護復雜。而且，由于采用硬線(xiàn)連接，線(xiàn)路容易老化或遭到腐蝕、鼠咬、磨損，故障發(fā)生率多，誤報率高。有線(xiàn)方式被無(wú)線(xiàn)取代不可避免。
三、藍牙技術(shù)與紅外技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較
藍牙主要應用在短距無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)上，這與IrDA（紅外線(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳輸）的應用范圍相類(lèi)似。在物理特性上，藍牙具有紅外無(wú)法比擬的優(yōu)勢：1、紅外線(xiàn)不能穿透阻礙物，藍牙可穿過(guò)；2、紅外線(xiàn)在傳送數據時(shí)有方向上的限制，要求兩個(gè)接口必須正對，藍牙不需要；3、藍牙能把一個(gè)設備連接到LAN和WAN，甚至支持全球漫游；4、藍牙成本低、體積小，可用于更多的設備；5、藍牙支持呼吸模式、保持模式和暫停模式三種節能工作模式；6、紅外線(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳輸距離只有1m左右，藍牙傳輸距離達10至100m；7、藍牙支持點(diǎn)對多點(diǎn)的傳輸。
當然，與紅外技術(shù)相比，藍牙技術(shù)也有自己的不足，主要是當前的價(jià)位較高，而且，藍牙的傳輸速度比不上紅外線(xiàn)。
四、運用藍牙技術(shù)的火災自動(dòng)報警系統工作過(guò)程
在通過(guò)藍牙連接的一個(gè)piconet中，所有設備都是級別相同的單元，具有相同的權限。在piconet網(wǎng)絡(luò )初建時(shí)，可以將報警控制器定義為主，火災探測器定義為輔�？紤]到在藍牙支持的三種節能工作模式，保持模式適用于連接好幾個(gè)piconet以及像溫度傳感器、火焰探測器等耗能低的設備，適合火災自動(dòng)報警系統中火災探測設備在多數時(shí)間內沒(méi)有數據傳輸的情況，我們可以通過(guò)報警控制器把火災探測器置為保持工作模式。在這種模式下，piconet只有一個(gè)內部計數器在工作。一旦某個(gè)火災探測器探測到火情，處于保持模式的單元被激活，火災探測器監測感受到的火災信息由基帶晶片分析處理轉化成電信號后，通過(guò)射頻晶片傳送給報警控制器，和有線(xiàn)工作方式一樣，由控制器集中判斷、處理、運算并確認火災后，控制相應的聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作。
目前，眾多廠(chǎng)商已經(jīng)推出具有藍牙無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的產(chǎn)品，設備間真正實(shí)現了“無(wú)縫連接，隨時(shí)在線(xiàn)”�；馂淖詣�(dòng)報警系統中應用無(wú)線(xiàn)技術(shù)，對于降低系統設計施工成本，減少誤報率，提高系統的可靠性具有其他技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢。因此，在火災自動(dòng)報警系統中應用藍牙，前景廣闊。
