GSM網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在網(wǎng)絡(luò )家電中的應用

1前言

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展及生活質(zhì)量的不斷提高，人們對居住環(huán)境的舒適度、安全性以及操作的便捷性等要求也越來(lái)越高。比如在炎熱的酷暑，希望一上班就能享受到空調帶來(lái)的涼爽；人們旅游在外時(shí)，希望能將家中的燈、電視機打開(kāi)一段時(shí)間再關(guān)閉以造成有人在家的假象，提高家居的安全性；當小偷破壞車(chē)主的汽車(chē)防盜報警系統時(shí)，能觸發(fā)另一系統自動(dòng)給正在外地辦事的車(chē)主手機或當地警察報警；還有半小時(shí)就下班了，現在就將家中電熱器打開(kāi)燒水等等。再比如，現在很多商用空調（如電信基站用的空調）安裝在遙遠、偏僻、荒蕪人煙的場(chǎng)合，這些地方的氣候條件非常惡劣，且終年無(wú)人職守，要確保里面的設備能正常穩定運行，就必須時(shí)刻監控機房中的環(huán)境溫度、濕度、空調運行狀況，當遇到空調發(fā)生故障時(shí)應能及時(shí)、自動(dòng)向控制中心或值班人員手機報警等。

　　在這些應用中，通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )（如有線(xiàn)Internet網(wǎng)絡(luò )和PSTN網(wǎng)絡(luò )）需要專(zhuān)用網(wǎng)線(xiàn)，實(shí)現起來(lái)不經(jīng)濟也不方便。由于GSM網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍廣，用戶(hù)無(wú)需另外組網(wǎng)，且用戶(hù)數量無(wú)限制，因此比起傳統的有線(xiàn)集群系統具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢，加上GSM的SMS功能不受時(shí)間、地點(diǎn)的局限，使得利用GSM網(wǎng)絡(luò )構筑的網(wǎng)絡(luò )家電的應用前景越來(lái)越廣。為此，公司于2004年立項并成功開(kāi)發(fā)出基于GSM網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )家電 - GSM網(wǎng)絡(luò )空調系統。

　　2 系統簡(jiǎn)介

　　系統示意如圖1。

　　圖中系統可分為4部分；(1) PC（包括一個(gè)通過(guò)串口連接的無(wú)線(xiàn)調制調解器）或手機，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )發(fā)送或接收數據；(2)GSM網(wǎng)絡(luò )；(3) GSM網(wǎng)關(guān)，是PC和家電通訊的橋梁；(4) 網(wǎng)絡(luò )家電，可以是網(wǎng)絡(luò )空調、冰箱、電熱器具、電動(dòng)窗簾等（下以空調為例）。

　　在該系統中，1臺PC可帶任意多個(gè)網(wǎng)關(guān)，通訊時(shí)根據網(wǎng)關(guān)的電話(huà)號碼（SIM卡號）來(lái)識別；1個(gè)網(wǎng)關(guān)可帶128臺（受485總線(xiàn)限制）網(wǎng)絡(luò )家電，根據網(wǎng)絡(luò )家電的地址來(lái)識別。網(wǎng)絡(luò )家電的高位地址表示家電的類(lèi)別，如空調為1、熱水器為2等，而低位地址是由網(wǎng)關(guān)根據各類(lèi)家電已登陸注冊的臺數按順序自動(dòng)分配的。

　　網(wǎng)關(guān)是整個(gè)系統的技術(shù)關(guān)鍵，因此下面介紹GSM網(wǎng)關(guān)的設計。

　　3 GSM網(wǎng)關(guān)硬件設計

　　圖2是GSM網(wǎng)關(guān)原理圖。其中D101為89C58單片機；D106、D107一起組成外擴RAM，主要用于存貯網(wǎng)關(guān)下所有空調的即時(shí)狀態(tài)信息；GP101的型號為T(mén)C35模塊，與單片機通過(guò)RS232（D102）連接。該模塊是西門(mén)子為嵌入式設備設計的GSM雙頻通訊核心模塊，支持語(yǔ)音通訊、數據通訊和短信功能，具有GSM07.05定義的標準AT命令接口；D105為EEPROM，用于存儲通訊密碼、電話(huà)號碼、空調信息碼等，同時(shí)起到外部Watchdog作用；X102通過(guò)485總線(xiàn)（D101）接網(wǎng)絡(luò )空調。

　　由于GSM模塊在撥號及收發(fā)短信時(shí)有較強的射頻干擾，因此在設計PCB時(shí)應注意抗干擾問(wèn)題。