BLE蓝牙技术在智能门锁的应用

BLE蓝牙技术在智能门锁的应用

朱园园

南京艾弗雷德网络技术有限公司

摘要：智能家居的推广与应用无疑是为我国建筑智能化发展进程提供了良好的内在驱动力。结合当前智能家居应用情况来看，以智能门锁为首的智能家居逐渐在居民用户中取得了良好的应用效果。其中，部分智能门锁设施主动结合BLE蓝牙技术，初步实现了对智能门锁的强化控制与智能化管理目标。鉴于BLE蓝牙技术的重要性，本文主要对BLE蓝牙技术在智能门锁中的应用实践问题进行总结归纳，以供参考。

关键词：BLE蓝牙技术；智能门锁；应用

前言：蓝牙技术基本上可以视为无线技术的领域范畴，可以在短距离内实现不同设备的数据传输过程。蓝牙技术自从4.0版本开始，主动结合低能耗技术原则，即以最少的成本投入获得理想的信息传输效果。举例而言，蓝牙技术可以在非连接状态下最大限度地减少能源消耗，可以很好地应用于智能家居中，尤其是智能门锁。

1 BLE蓝牙技术特点分析

1.1 少量广播信道

蓝牙开启无线时会通过广播信道，处于正常情况下，涉及使用到的信道越多，则无线开启的时间越长。这一过程中，通常会涉及大量电量消耗问题。为及时缓解电量消耗问题，蓝牙4.0设计主要利用BLE蓝牙技术，通过不断缩短无线开启时间，解决当前存在的能耗问题。一般来说，标准蓝牙设计通常会设有32个信道^[1]。而基于BLE蓝牙技术的蓝牙设计只选用3个信道就可以达到良好的数据传输效果。为防止蓝牙技术与WiFi信号之间出现矛盾冲突问题，基于BLE的蓝牙技术主张利用2402、2426以及24803个频率进行应用。设备连接成功之后，会第一时间自动切换到相应信道当中，在短时间内完成数据传输过程。与标准蓝牙连接技术相比，BLE蓝牙技术在3毫秒内就可以完成数据传输过程。

1.2 宽松射频数据

标准的蓝牙设计通常会利用较大规模的数据包实现对大文件的传输处理。但是该传输处理工作需要在设备连接状态下才能够实现，当所传输的文件内存过大时，不仅会造成大量能源消耗，同时也会导致设备温度升高，容易对数据的正常连接造成不利影响。严重时，甚至会发生数据终端问题。BLE蓝牙技术主要利用宽松射频参数实现对数据的传输过程。在数据传输过程中，BLE蓝牙技术可以确保数据传输过程始终处于稳定的工作环境下，可以减少能耗问题。

1.3 可变连接时间

在标准蓝牙连接模式下，无线技术主要利用面向连接方法实现数据传输过程。同时在无线蓝牙高连接场景下，操作人员可利用标准蓝牙实现对大量数据的传输处理。结合以往的传输经验来看，这种传输连接方式涉及到的能耗问题较多且时间较长。为解决这一问题，操作人员主张利用BLE蓝牙技术在非连接状态下实现对数据资料的传输处理。完成数据发送之后，操作人员可以在短时间内对其进行关闭连接，减少功耗问题。结合以往的工作经验来看，BLE蓝牙技术可以有效应数据交互量少的应用场景当中，如智能门锁^[2]。

2 BLE蓝牙技术在智能门锁中的应用分析

2.1 锁体

智能门锁的锁体主要是由单片机与模板构成。其中，模板主要与移动设备进行互相连接，根据移动设备所发出的指令，将相关任务下达到单片机上。单片机可以结合BLE蓝牙技术传输的数据资料，储存相关数据。并通过改变电流方法实现锁舌转动过程。

2.2 移动设备

移动设备作为智能门锁结构体系的重要组成部分，选用过程中，操作人员应该优先选用可以支持BLE蓝牙技术的移动设备作为控制设备进行安全使用。一般来说，该控制设备可以从系统平台上获取相关数据，并与智能门锁之间进行互动连接。连接成功之后可发出相应指令，如开锁并获取开锁记录等，同时设备还可以完成个人信息的储存。

2.3 智能门锁系统服务平台

智能门锁系统服务平台可直接负责对运行数据的管理与维护。不管是用户涉及到的信息还是智能门锁运行涉及到的信息，都可以存储于平台体系当中。举例而言，用户可直接通过利用相关设备从平台上获取相应数据。为妥善确保数据的安全性与合理性，用户可利用数据加密处理技术实现对数据资源的保管与储存。

2.3.1 锁体蓝牙数据通道设计

锁体蓝牙可以为数据传输过程提供良好的通道。而通道可以为APP提供数据支持，举例而言，蓝牙可以将数据传输到串口位置当中，可结合BLE蓝牙技术将数据传输到相应平台当中，相应平台可根据数据反馈情况完成控制操作过程。

2.3.2 APP端设计

APP端连接着锁体与平台，不仅可以实现BLE蓝牙技术与锁体之间的通信互动，同时还可以实现协议与平台之间的通信过程。对于BLE蓝牙技术协议而言，通过协议与平台之间的互动处理，完成通信过程。在BLE蓝牙技术协议过程中，一个中央可以实现多个周边的互动连接。但是需要注意的是，在一定情况下周边只可连接一个中央。安装完APP之后，操作人员可以将APP作为中央进行安全使用。举例而言，用户可利用手机等终端设备实现对智能门锁的控制过程，并达到良好的控制效果

^[3]。

2.3.3 平台服务设计

平台开发设计主要以接口设计、业务逻辑设计以及权限管理设计等为主。在应用框架的设计上，主要基于多层框架实现接口层与业务层的优化设计。为进一步提升平台应用性能，APP平台会根据向外发布的服务接口进行验证分析，并结合网络对服务器发出的请求进行识别。验证处理之后再反馈给用户当中。而接口层会根据相关组件情况进行调动处理，完成相对应的工作流程。可以说，在平台系统的支持作用下，智能门锁可以在短时间内对相关指令进行反应识别，完成门锁开门以及关门等工作任务。

结论：总而言之，BLE蓝牙技术的推广与应用无疑是为我国智能门锁设计工作提供了良好的技术保障。鉴于BLE蓝牙技术的重要性，建议相关设计人员应该加强对BLE蓝牙技术的应用力度，最好可以主动结合BLE蓝牙技术的优势特点，实现对智能门锁结构体系的优化设计。除此之外，设计人员也可以借助BLE蓝牙技术的低功耗以及传输效率快等优势特点，将其合理应用于其他智能家居设计工作当中，以期可以为我国智能家居的推广应用提供良好保障。相信在不久的未来，我国智能家居设计领域将会得到进一步突破性发展。

参考文献：

[1]杨英,冯建. 从可穿戴设备看蓝牙在移动互联中的应用前景[J]. 信息通信,2016(06):245-247.

[2]夏盼盼. BLE蓝牙技术在智能门锁的应用[J]. 科技广场,2016(07):84-87.

[3]闫亚恒. 基于BLE技术的门禁系统研究[D].重庆理工大学,2017.