日趋成熟的蓝牙技术具有低成本、低功耗、尺寸小、支持自组网络、性价比相对较高等优点,在许多领域得到广泛应用。 本论文在对蓝牙技术和家庭网络研究分析的基础上提出一种利用蓝牙技术作为家电控制系统无线网络基础的解决方案,并从蓝牙的数据通信和拓扑结构两方面进行分析给出实现家电控制系统的蓝牙网络拓扑结构、各部分的蓝牙应用方案。以实验系统为实施例介绍通信协议的定制,以及详细的软硬件实现方案。由于现有的实现条件,例如蓝牙芯片对蓝牙网络功能支持不完善、蓝牙开发工具昂贵、低实现成本要求等给家电控制系统的实现造成了一定的困难。本文解决了在这样的条件下实现家电控制系统必须面对的四个关键性问题:为了解决智能家居环境中家电加入和移出家庭网络的问题而提出的家电注册问题。论文提出一种基于蓝牙HCI通信的注册机制,协议简单易于实现,比蓝牙规范的SDP更适用于资源有限的信息家电。由于要结合各部分的开发方案同时兼顾开发的低难度要求,因此造成了非对等层通信问题。因为家电对硬件成本敏感,所以采用在家电固有的协议层上再实现高一层协议的一部分来解决。由于系统中各部分在蓝牙网络中担任的角色不同,所以采用了散射网的拓扑结构,但是现有蓝牙组件对散射网的支持不理想造成了散射网通讯问题。论文提出了一种基于仅支持微微网的蓝牙组件,在应用层上解决散射网通信问题,代替用昂贵的支持散射网的蓝牙组件以硬件和固件来解决的方法。为了提高系统对信息家电的控制性能而提出的调度策略问题。 本文分析了蓝牙规范中微微网内调度策略——RR算法的性能,指出RR算法的缺陷与不足。并且对现有的调度算法进行分类研究,分析各自的优缺点,在实验基础上提出了基于流量预测的PFE调度算法。该算法采用流量预测的方法来提高主节点对从节点访问的命中率,并且摒弃传统的Poisson预测模型,采用长相关性非平稳时间序列的理想分析工具——小波分析对网络流量进行预测,提高了预测精度,然后将预测结果和QoS需求结合起来作为各个从节点被访问优先级的决定因素。论文的最后利用NS网络模拟器和BlueHoc扩展对算法进行了仿真,并在吞吐量和分组端到端的平均延迟两方面与其他算法进行了比较,得出:PFE算法在一定程度上提高了网络吞吐量,缩短了分组的端到端延迟。