GSM在遠程住宅智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、GSM在遠程住宅智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要隨著國民生活水平的不斷提高和安全防范意識的增強，人們對家居環(huán)境的智能化和安全化也提出了更高的要求。本設(shè)計利用GSM無線通訊網(wǎng)絡(luò)、智能監(jiān)控器和用戶手機終端構(gòu)建一套功能完整的遠程智能住宅監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：住宅監(jiān)控；GSM；單片機；手機終端1緒論近年來，遠程監(jiān)控技術(shù)備受人們的關(guān)注，尤其在設(shè)備的性能監(jiān)測和故障診斷領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。目前使用較多的是基于Internet、PSTN公用電話網(wǎng)或者現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式。但是在最近幾年，隨著數(shù)字無線通信技術(shù)的成熟，特別是GSM/G

2、PRS/CDMA公用網(wǎng)絡(luò)的完善，遠程監(jiān)控技術(shù)進入一個新的發(fā)展階段。在工程應(yīng)用中，無線遠程監(jiān)控主要采用兩種傳輸模式：建立以無線數(shù)字電臺為基礎(chǔ)的專用通信網(wǎng)絡(luò)；利用GSM/GPRS陸地公用移動通信網(wǎng)絡(luò)，甚至運用正在興起的3G網(wǎng)絡(luò)CDMA也是一種發(fā)展趨勢[1]。對于前者，系統(tǒng)運行成本低，但是初期投資成本大，而且通信距離有一定的限制，只適合于較大數(shù)據(jù)量傳輸、并且監(jiān)控點相對固定的場合。而現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋了國內(nèi)的幾乎所有地區(qū)，基于GSM的遠程監(jiān)控系統(tǒng)一般不用考慮通信距離的問題。所以對于數(shù)據(jù)傳輸量較小、實時性相對要求不高的場合，利

3、用GSM公用無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸是最好的選擇[2~21,22]。GSM系統(tǒng)的短信息業(yè)務(wù)為遠程監(jiān)控提供了一種廉價的數(shù)據(jù)通信方式。它已成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉控制、農(nóng)業(yè)信息采集、水文監(jiān)測、自來水水位自動監(jiān)控等領(lǐng)域。它不需要建立撥號連接，只需把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息中心，再由短信息中心轉(zhuǎn)發(fā)到最終目標。只要求每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量限制在160byte以內(nèi)即可，這對傳送少量現(xiàn)場數(shù)據(jù)和控制指令信息已經(jīng)足夠。1.1住宅智能化產(chǎn)生的目的和意義隨著生活水平的提高，人們對生活的要求越來越高。這時利用GSM無線通訊網(wǎng)絡(luò)、智能監(jiān)控器和用戶手

4、機終端構(gòu)建的一套功能完整的遠程智能住宅監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為大多數(shù)人的要求。該系統(tǒng)可以在用戶外出期間，利用51單片機對整個住宅的安全環(huán)境進實時監(jiān)控。一旦有安全事故發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)就會立即通過GSM網(wǎng)絡(luò)將情況以短信的形式傳遞給戶主，戶主在得到信息后，可以立即采取有效的措施[3]。由社會背景之層面來看，近年來信息化的高速發(fā)展，通信的自由化與高層次化，業(yè)務(wù)量的急速增加與人類對工作環(huán)境的安全性、舒適性、效率性要求的提高，造成智能住宅的需求大為增加，在科學(xué)技術(shù)方面，由于計算機控制技術(shù)的發(fā)展與電子信息技術(shù)的成長，也促成了智能住宅的誕生。

5、1.2住宅智能化發(fā)展目前已建成的覆蓋全國的GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)是我國公眾移動通信網(wǎng)的主要方式。GSM工作在900MHZ，采用數(shù)字調(diào)制速率為270.833KBIT/S的高斯濾波最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制（BT=0.3）。每載頻使用時分多址（TDMA技術(shù)），分為8個全速率業(yè)務(wù)信道（TCH/F）或16個半速率業(yè)務(wù)信道（TCH/H），并包括各自所帶有的隨路控制信道，全速率業(yè)務(wù)信道速率為11.4BIT/S[12]。短信息服務(wù)（SMS）是GSM技術(shù)應(yīng)用的一項重要內(nèi)容，它具有一些突出特點如：一次可傳輸140BYTE的數(shù)據(jù)，數(shù)

6、據(jù)的內(nèi)容可以是字符或數(shù)字；可以在GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)端對端傳輸，還可以從GSM網(wǎng)絡(luò)外（如互聯(lián)網(wǎng)）發(fā)送短信息給一個端點站；短信息通過設(shè)在移動通信部門的短信息中心（MSC）用GSM系統(tǒng)的信令信道傳送，與語音信道不沖突，即使終端處在通話狀態(tài)下也可以進行傳送；在短信息傳送過程中，不進行呼叫連接建立和釋放的過程；MSC具有短信息的存儲功能，在終端設(shè)備關(guān)機時，可以保持信息在一定時間內(nèi)有效。利用這些特點，及其雙向傳輸?shù)男阅?，可方便地實現(xiàn)對于采集站設(shè)備的信息采集和遠程控制，即實現(xiàn)遙測和遙控[6]。GSM短信息是移動通信部門利用GSM網(wǎng)絡(luò)在提

7、供電路交換的各種電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)之外提供的基于數(shù)據(jù)分組交換的一項增值業(yè)務(wù)?；贕SM網(wǎng)絡(luò)的SMS業(yè)務(wù)現(xiàn)在以其快捷,方便,價格低廉的特點已普遍用于各個領(lǐng)域。本系統(tǒng)已經(jīng)投入重慶移動試用,運行穩(wěn)定,能及時反映基站的運行狀況,克服了傳統(tǒng)維護基站時被動,費時費力的局面,減低了用戶對營運商的投訴率,改善了網(wǎng)絡(luò)運營環(huán)境,對基站起到了統(tǒng)一高效的維護與管理。世界一流的各大電子測量儀器公司都為GSM的測試發(fā)揮著重要作用，其中HP公司成了GSM系統(tǒng)測試的先驅(qū)。1989年HP英國Briscl分部首先提供了HP11836A-0.3GMSK調(diào)

8、制測試軟件和第一部GSM射頻信源HP8657A，接著HP又提供了GSM系統(tǒng)多層協(xié)議分析和和信號分析的儀器其中通信協(xié)議分析儀可接至群接口,監(jiān)測X.25、LAPD和CCS7協(xié)議。1.2.3總體要求和規(guī)劃本課題要研究的問題是基于GSM的遠程住宅智能監(jiān)控系統(tǒng)。首先，要了解所用到的模塊的原理、結(jié)構(gòu)、功能；然后對各個模塊進行更為細致的了解和掌握。最后實現(xiàn)各