隨著網路技術和通訊技術的不斷發展以及人們對生活要求的不斷提高，實現家庭智慧型的遠端控制已經成為必然的趨勢。國家建設部住宅產業化促進中心提出住宅小區要實現六項智慧型化要求，其中包括實行安全防範自動化監控管理：對住宅的火災、有害氣體的洩漏實行自動報警；防盜報警系統應安裝紅外或微波等各種型別報警探測器；系統應能與計算機安全綜合管理系統聯網；計算機系統能對防盜報警系統進行集中管理和控制。
但由於目前無線通訊技術的不成熟、執行費用高等弊端，智慧型家居控制器與外網無線通訊技術成為導致市場接受度低的重要因素，而gprs系統的特點能夠很好的解決該問題。gprs網路通訊業務是通訊公司推出的一項資料傳輸通訊業務，在gprs網路覆蓋區域內，傳輸距離不受限制，通訊費用相對低廉，傳輸速率較快。本文涉及家庭智慧型系統及gprs技術相關背景，分析了其各自基本特點和所要實現的基本功能，並在此基礎上提出了基於gprs無線家庭智慧型控制系統的總體解決方案。
最後總結系統核心gprs晶元軟硬體實現方法。
系統總體架構
網路應用的普及以及各種資訊家電的產生都使得在家庭內部對internet的訪問不再侷限於單個 pc，每個家庭都將面臨如何在家庭內部傳送 internet 資料以及如何將各種家電裝置連線起來的問題，基於此，智慧型家居網路應運而生。智慧型家居網路是資訊社會的基本單元。未來的家庭中，各種家電裝置將組成乙個家庭區域網，並通過智慧型家居控制器接入網際網路。
智慧型家居網路的市場發展潛力極其可觀，幾家大的廠商 intel、ibm、microsoft 及 sony 都早已涉及其中。
智慧型家居網路指的是在乙個家居中建立乙個通訊網路，將各種家電裝置互相連線起來，實現對所有智慧型家居網路上的家電裝置的遠端使用和控制及任何要求的資訊交換，如**、電視或資料等。智慧型家居網路的構架包括家庭內部網路系統、智慧型家居控制器以及智慧型家居網路與外部internet網路之間的資料通訊。其中，智慧型家居控制器是智慧型家庭網路的乙個重要組成部分，起到核心的管理、控制和與外部網路通訊作用。
它是通過家庭管理平台與家居生活有關的各種子系統有機結合的乙個系統，也是連線家庭智慧型內部和外部網路的物理介面，完成家庭內部同外部通訊網路之間的資料交換功能，同時還負責家庭裝置的管理和控制。
智慧型家居控制器一方面需要為家庭內部佈線提供通訊介面，能夠採集家庭裝置的資訊，並進行處理，自動控制和調節；另一方面智慧型家居控制器作為家庭閘道器，也為外部提供網路介面，連通家庭內部網路和外部internet 網路，使得使用者可以通過網路等方式訪問家庭內部網路，實現監視和控制。此外智慧型家居控制器還應當具備自動報警等功能，即當發現報警訊號如：有人惡意闖入，溫度超高等，控制器能立即處理並向使用者發出報警訊號。
如圖1所示，智慧型家居控制器為系統的核心。可採用arm嵌入式系統設計，能夠自動執行、處理資料，通過 rs485 匯流排管理和控制各控制終端。並且控制器通過 gprs模組，實現家庭系統與外部網路的通訊，使使用者可以通過簡訊和網際網路等方式實現家庭系統的遠端控制，同時，控制器還通過鍵盤和顯示屏為使用者提供人機介面，方便使用者實現本地控制。
控制終端為微控制器組成若干小的控制系統控制各家用裝置，並通過控制匯流排將這些小的控制系統組成網路，連線到智慧型家居控制器，受智慧型家居控制器控制。
智慧型家居控制器的具體功能包括：
·家用裝置的資料採集：採集家用裝置包括室內溫度，燈具家電，防盜門等裝置的狀態資料，經控制器處理後反饋給使用者。
·本地控制：使用者通過控制器上的鍵盤和顯示屏，對家用裝置進行監控。
·遠端控制：遠端使用者可以通過傳送手機簡訊或通過網際網路對家庭系統進行控制和查詢。
·自動報警：當控制器檢測到非法闖入或溫度超高等報警訊號時，及時觸發室內報警裝置，並通過傳送報警簡訊等方式及時通知使用者。
·溫度查詢：使用者可以通過控制器查詢室內溫度。
·防盜門密碼設定：使用者可以通過本地或遠端方式修改防盜門的密碼，在門外輸入正確密碼後才可開啟門。
·紅外家電控制：接收使用者命令，通過紅外發射電路控制電視、空調等紅外可控的家電裝置。
·其它燈具等開關量控制：接收使用者命令控制燈具等開關量裝置。
智慧型家居控制器通過 gprs模組，實現家庭系統與外部網路的通訊為系統核心部分，解決以前智慧型家居系統瓶頸的關鍵技術。gprs(通用分組無線業務)的簡稱，是在現有的gsm 系統上新增新ggsn(閘道器支援節點)和sgsn(服務支援節點)節點發展出來的一種新的分組資料承載業務。gprs 與現有的 gsm 系統最根本的區別是，gprs 是一種分組交換系統，特別適用於間斷的、突發性的或頻繁的、少量的資料傳輸，也適用於偶爾的大資料量傳輸。
gprs網路傳輸的主要優點有：永遠**、按流量計費、快速登入、高速傳輸、覆蓋範圍內不受限制(傳輸距離、地形、天氣等)、資料傳輸可靠等。
基於arm及gprs智慧型家居控制器的軟硬體實現
gprs通訊模組安裝在智慧型家居控制器中，主要功能為通過gprs網路連線到internet網路，並主動與監控中心建立通訊鏈路，進行雙向資料通訊。gprs通訊模組設計採用了freescale公司生產的內嵌tcp/ip協議的g24 gprs oem。該模組尺寸小，功耗低，便於整合。
gprs通訊終端收發模組主要由g24模組、天線、sim卡、相關的電平轉換電路和rs232串列埠組成。模組的供電電壓為5v，可採用usb埠供電。gprs通訊模組通過rs232序列口與智慧型家居控制器arm進行通訊。
g24收發模組採用at指令操作，通過rs232序列口進行資料通訊。gprs 網路通訊原理為：首先通過sgsn節點使通訊終端模組附在gprs網路上；然後通過ggsn節點由ppp(point to point protocol)協議獲得乙個隨機分配的ip位址，連線到internet上；最後通訊終端模組通過internet，按照監控中心設定的埠號與監控中心建立通訊鏈路。
軟體流程如圖2所示。
(1) 測試g24通訊是否正常。首先選擇序列口並設定波特率，g24波特率的範圍為600到460800bit/s，支援自動波特率偵聽，能夠自動與監控中心通訊模組的波特率保持一致。傳送「at」，如果模組返回「ok 」，則通訊正常，否則重發。
(2)接入internet。首先測試當地是否有gprs覆蓋，向模組傳送 「at+cgprs?」，如果返回「+cgprs:
1」，則有gprs覆蓋，否則隔5秒鐘後再次檢測。然後傳送「at+ cgatt=1」使模組附在gprs網路上。最後傳送「at+mipcall=1,cmnet」通過ppp協議建立與ggsn的無線連線，獲得乙個動態的ip位址，接入internet。
(3) 連線監控中心。向模組傳送「at+mipopen= ,,<"destination address">,, 」建立與監控中心通訊連線。如果返回「+mipopen:
socket id,1」，則說明與監控中心建立了通訊連線，如果返回「+mipstat: 1,1」，則說明有物理鏈結中斷，須重新進行連線。其中對at+mipopen指令的引數作以下說明：
·socket id：g24通訊連線的id號，g24有4個可用socket，每個socket有1372byte緩衝區。
·source port：g24的資料傳輸埠號，其值為0~65535。建議採用1024 以上的埠號。
·destination address：目標端的ip位址，也就是監控中心監控伺服器的ip位址。
·destination port：目標端的資料傳輸埠號，即監控中心監控伺服器設定的傳輸埠號。
·protocol：傳輸通訊協議，0表示tcp方式，1表示udp方式。
(4)資料收發。與監控中心建立通訊連線後，就可以進行資料收發了。傳送資料用「at+mipsend=1, 'data'; +mippush=1」。
「data」表示要傳送的資料，本設計採用了g24 預設的ascii碼編碼,須用十六進製制的ascii碼形式表示。一旦有資料到達，g24模組就會通過rs232序列口返回「+miprtcp: ,,」。
其中left是乙個十進位制的數字，表示還有多少個字元在協議棧中尚未接收，如果資料全部接收，則left為0；接收到的資料「data」是十六進製制的ascii碼形式。
(5)斷開通訊連線。向模組傳送「at+ mipclose=socket id」，模組返回「ok」,表示斷開成功。
結語本文提出了基於gprs無線家庭智慧型控制系統的總體解決方案。該方案主要是採用 gprs 無線通訊技術實現遠端終端對家庭系統的遠端控制；採用rs485 匯流排技術實現家庭系統的組網；採用嵌入式系統方案搭建智慧型家居控制器的開發平台，並通過該平台實現對家用裝置的智慧型管理和控制。最後本文提供系統核心gprs晶元軟硬體實現方法，為後續及相關工作提供技術基礎。
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