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)帶來的涼爽；人們旅游在外時，希望能將家中的燈、電視機打開一段時間再關(guān)閉以造成有人在家的假象，提高家居的安全性；當(dāng)小偷破壞車主的汽車防盜報警系統(tǒng)時，能觸發(fā)另一系統(tǒng)自動給正在外地辦事的車主手機或當(dāng)?shù)鼐靾缶?；還有半小時就下班了，現(xiàn)在就將家中電熱器打開燒水等等。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、偏僻、荒蕪人煙的場合，這些地方的氣候條件非常惡劣，且終年無人職守，要確保里面的設(shè)備能正常穩(wěn)定運行，就必須時刻監(jiān)控機房中的環(huán)境溫度、濕度、空調(diào)運行狀況，當(dāng)遇到空調(diào)發(fā)生故障時應(yīng)能及時、自動向控制中心或值班人員手機報警等。

　　在這些應(yīng)用中，通過有線網(wǎng)絡(luò)（如有線Internet網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)）需要專用網(wǎng)線，實現(xiàn)起來不經(jīng)濟也不方便。由于GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，用戶無需另外組網(wǎng)，且用戶數(shù)量無限制，因此比起傳統(tǒng)的有線集群系統(tǒng)具有無法比擬的優(yōu)勢，加上GSM的SMS功能不受時間、地點的局限，使得利用GSM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑的網(wǎng)絡(luò)家電的應(yīng)用前景越來越廣。為此，公司于2004年立項并成功開發(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（包括一個通過串口連接的無線調(diào)制調(diào)解器）或手機，通過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、電動窗簾等（下以空調(diào)為例）。

　　在該系統(tǒng)中，1臺PC可帶任意多個網(wǎng)關(guān)，通訊時根據(jù)網(wǎng)關(guān)的電話號碼（SIM卡號）來識別；1個網(wǎng)關(guān)可帶128臺（受485總線限制）網(wǎng)絡(luò)家電，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)家電的地址來識別。網(wǎng)絡(luò)家電的高位地址表示家電的類別，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)各類家電已登陸注冊的臺數(shù)按順序自動分配的。

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

　　3 GSM網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)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(diào)的即時狀態(tài)信息；GP101的型號為TC35模塊，與單片機通過RS232（D102）連接。該模塊是西門子為嵌入式設(shè)備設(shè)計的GSM雙頻通訊核心模塊，支持語音通訊、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，用于存儲通訊密碼、電話號碼、空調(diào)信息碼等，同時起到外部Watchdog作用；X102通過485總線（D101）接網(wǎng)絡(luò)空調(diào)。

　　由于GSM模塊在撥號及收發(fā)短信時有較強的射頻干擾，因此在設(shè)計PCB時應(yīng)注意抗干擾問題。