基于GPRS無(wú)線(xiàn)智能家居系統解決方案

基于A(yíng)RM及GPRS智能家居控制器的軟硬件實(shí)現

　　GPRS通信模塊安裝在智能家居控制器中，主要功能為通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )連接到Internet網(wǎng)絡(luò )，并主動(dòng)與監控中心建立通信鏈路，進(jìn)行雙向數據通信。GPRS通信模塊設計采用了Freescale公司生產(chǎn)的內嵌TCP/IP協(xié)議的G24GPRSOEM。該模塊尺寸小，功耗低，便于集成。

　　GPRS通信終端收發(fā)模塊主要由G24模塊、天線(xiàn)、SIM卡、相關(guān)的電平轉換電路和RS232串口組成。模塊的供電電壓為5V，可采用USB端口供電。GPRS通信模塊通過(guò)RS232串行口與智能家居控制器ARM進(jìn)行通信。

　　G24收發(fā)模塊采用AT指令操作，通過(guò)RS232串行口進(jìn)行數據通信。GPRS網(wǎng)絡(luò )通信原理為：首先通過(guò)SGSN節點(diǎn)使通信終端模塊附在GPRS網(wǎng)絡(luò )上；然后通過(guò)GGSN節點(diǎn)由PPP(PointtoPointProtocol)協(xié)議獲得一個(gè)隨機分配的IP地址，連接到Internet上；最后通信終端模塊通過(guò)Internet，按照監控中心設定的端口號與監控中心建立通信鏈路。

　　(1)測試G24通信是否正常。首先選擇串行口并設置波特率，G24波特率的范圍為600到460800bit/s，支持自動(dòng)波特率偵聽(tīng)，能夠自動(dòng)與監控中心通訊模塊的波特率保持一致。發(fā)送“AT”，如果模塊返回“OK”，則通信正常，否則重發(fā)。

　　(2)接入Internet。首先測試當地是否有GPRS覆蓋，向模塊發(fā)送“AT+CGPRS？”，如果返回“+CGPRS：1”，則有GPRS覆蓋，否則隔5秒鐘后再次檢測。然后發(fā)送“AT+CGATT=1”使模塊附在GPRS網(wǎng)絡(luò )上。最后發(fā)送“AT+MIPCALL=1，cmnet”通過(guò)PPP協(xié)議建立與GGSN的無(wú)線(xiàn)連接，獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址，接入Internet。

　　(3)連接監控中心。向模塊發(fā)送“AT+MIPOPEN=，，"DestinationAddress">，，”建立與監控中心通信連接。如果返回“+MIPOPEN：SocketID，1”，則說(shuō)明與監控中心建立了通信連接，如果返回“+MIPSTAT：1，1”，則說(shuō)明有物理鏈接中斷，須重新進(jìn)行連接。其中對AT+MIPOPEN指令的參數作以下說(shuō)明：

　　SocketID：G24通信連接的ID號，G24有4個(gè)可用Socket，每個(gè)Socket有1372Byte緩沖區。

　　SourcePort：G24的數據傳輸端口號，其值為0~65535。建議采用1024以上的端口號。

　　DestinationAddress：目標端的IP地址，也就是監控中心監控服務(wù)器的IP地址。

　　DestinationPort：目標端的數據傳輸端口號，即監控中心監控服務(wù)器設定的傳輸端口號。

　　Protocol：傳輸通信協(xié)議，0表示TCP方式，1表示UDP方式。

　　(4)數據收發(fā)。與監控中心建立通信連接后，就可以進(jìn)行數據收發(fā)了。發(fā)送數據用“AT+MIPSEND=1，’Data’；+MIPPUSH=1”?！癉ata”表示要發(fā)送的數據，本設計采用了G24默認的ASCII碼編碼，須用十六進(jìn)制的ASCII碼形式表示。一旦有數據到達，G24模塊就會(huì )通過(guò)RS232串行口返回“+MIPRTCP：，，”。其中Left是一個(gè)十進(jìn)制的數字，表示還有多少個(gè)字符在協(xié)議棧中尚未接收，如果數據全部接收，則Left為0；接收到的數據“Data”是十六進(jìn)制的ASCII碼形式。

　　(5)斷開(kāi)通信連接。向模塊發(fā)送“AT+MIPCLOSE=SocketID”，模塊返回“OK”，表示斷開(kāi)成功。

　　結語(yǔ)

　　本文提出了基于GPRS無(wú)線(xiàn)智能家居系統的總體解決方案。該方案主要是采用GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現遠程終端對家庭系統的遠程控制；采用RS485總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現家庭系統的組網(wǎng)；采用嵌入式系統方案搭建智能家居控制器的開(kāi)發(fā)平臺，并通過(guò)該平臺實(shí)現對家用設備的智能管理和控制。最后本文提供系統核心GPRS芯片軟硬件實(shí)現方法，為后續及相關(guān)工作提供技術(shù)基礎。