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

1前言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)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(diào)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(jī)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(dāng)小偷破壞車(chē)主的汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，能觸發(fā)另一系統(tǒng)自動(dòng)給正在外地辦事的車(chē)主手機(jī)或當(dāng)?shù)鼐靾?bào)警；還有半小時(shí)就下班了，現(xiàn)在就將家中電熱器打開(kāi)燒水等等。再比如，現(xiàn)在很多商用空調(diào)（如電信基站用的空調(diào)）安裝在遙遠(yuǎn)、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(shè)備能正常穩(wěn)定運(yùn)行，就必須時(shí)刻監(jiān)控機(jī)房中的環(huán)境溫度、濕度、空調(diào)運(yùn)行狀況，當(dāng)遇到空調(diào)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能及時(shí)、自動(dòng)向控制中心或值班人員手機(jī)報(bào)警等。

　　在這些應(yīng)用中，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)（如有線Internet網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)）需要專(zhuān)用網(wǎng)線，實(shí)現(xiàn)起來(lái)不經(jīng)濟(jì)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(shù)量無(wú)限制，因此比起傳統(tǒng)的有線集群系統(tǒng)具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，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(gòu)筑的網(wǎng)絡(luò)家電的應(yīng)用前景越來(lái)越廣。為此，公司于2004年立項(xiàng)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(diào)系統(tǒng)。

　　2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　系統(tǒng)示意如圖1。

　　圖中系統(tǒng)可分為4部分；(1) PC（包括一個(gè)通過(guò)串口連接的無(wú)線調(diào)制調(diào)解器）或手機(jī)，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)；(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(diào)、冰箱、電熱器具、電動(dòng)窗簾等（下以空調(diào)為例）。

　　在該系統(tǒng)中，1臺(tái)PC可帶任意多個(gè)網(wǎng)關(guān)，通訊時(shí)根據(jù)網(wǎng)關(guān)的電話(huà)號(hào)碼（SIM卡號(hào)）來(lái)識(shí)別；1個(gè)網(wǎng)關(guān)可帶128臺(tái)（受485總線限制）網(wǎng)絡(luò)家電，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)家電的地址來(lái)識(shí)別。網(wǎng)絡(luò)家電的高位地址表示家電的類(lèi)別，如空調(diào)為1、熱水器為2等，而低位地址是由網(wǎng)關(guān)根據(jù)各類(lèi)家電已登陸注冊(cè)的臺(tái)數(shù)按順序自動(dòng)分配的。

　　網(wǎng)關(guān)是整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵，因此下面介紹GSM網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)。

　　3 GSM網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)

　　圖2是GSM網(wǎng)關(guān)原理圖。其中D101為89C58單片機(jī)；D106、D107一起組成外擴(kuò)RAM，主要用于存貯網(wǎng)關(guān)下所有空調(diào)的即時(shí)狀態(tài)信息；GP101的型號(hào)為T(mén)C35模塊，與單片機(jī)通過(guò)RS232（D102）連接。該模塊是西門(mén)子為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的GSM雙頻通訊核心模塊，支持語(yǔ)音通訊、數(shù)據(jù)通訊和短信功能，具有GSM07.05定義的標(biāo)準(zhǔn)AT命令接口；D105為EEPROM，用于存儲(chǔ)通訊密碼、電話(huà)號(hào)碼、空調(diào)信息碼等，同時(shí)起到外部Watchdog作用；X102通過(guò)485總線（D101）接網(wǎng)絡(luò)空調(diào)。

　　由于GSM模塊在撥號(hào)及收發(fā)短信時(shí)有較強(qiáng)的射頻干擾，因此在設(shè)計(jì)PCB時(shí)應(yīng)注意抗干擾問(wèn)題。