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摘要：針對(duì)傳統(tǒng)家庭安防系統(tǒng)信息化水平低、實(shí)時(shí)性差等問(wèn)題，結(jié)合傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用GSM通信技術(shù)形成一個(gè)兩級(jí)聯(lián)網(wǎng)通訊的安防系統(tǒng)。在家庭環(huán)境狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)能夠及時(shí)通知小區(qū)物業(yè)和業(yè)主，保護(hù)家庭人員生命財(cái)產(chǎn)安全，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：家庭安防；GsM通信；傳感器

1概述

我國(guó)居民住宅小區(qū)飛速發(fā)展，而建筑安全配套設(shè)施則相對(duì)落后、信息化水平較低。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種工農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)中，也應(yīng)用在家庭安防中?；诖?，本文介紹GSM通信術(shù)在家庭智能安防系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)家庭安防的信息化和智能化，保障居民的財(cái)產(chǎn)人身安全。

2GSM通信技術(shù)

GSM的中文名字為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，在其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、文本等數(shù)據(jù)的傳輸，就以上兩種方式，利用語(yǔ)音傳遞數(shù)據(jù)的話，編解碼過(guò)程比較復(fù)雜。而通過(guò)文本的方式傳遞數(shù)據(jù)就要方便得多。因此本文的研究中選擇SMS短消息的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.1SMS短消息

SMS短信是最早的短消息業(yè)務(wù)，也是一種存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，同時(shí)SMS短信具有消息發(fā)送確認(rèn)的功能，SMS短消息的發(fā)送和接收可以和GSM語(yǔ)音同步進(jìn)行。

2.2SMS短消息的編碼方式

SMS短消息可以采用Block方式、Text方式以及PDU方式等共三種方式發(fā)送，每種方式對(duì)應(yīng)的編碼格式也都不一樣。

Block方式為二進(jìn)制模式，能夠自己檢測(cè)錯(cuò)誤并且修正錯(cuò)誤，在條件較差的惡劣環(huán)境中使用，目前使用較少。

PDU方式適合中國(guó)的國(guó)情，漢語(yǔ)信息目前多采用PDU編碼方式?；赑DU的編碼規(guī)則被多數(shù)手機(jī)支持，幾乎是默認(rèn)的編碼方式。

Text方式為文本方式，該方式下將所有的相關(guān)信息都直接采用國(guó)際通用的ASCII碼進(jìn)行編碼，可以非常方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼和解碼，但是該種方式只支持英文數(shù)據(jù)，或者說(shuō)所能發(fā)送的數(shù)據(jù)范圍只局限于ASCII碼內(nèi)。本系統(tǒng)主要用于設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以及各傳感器數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳遞，其中所涉及的數(shù)據(jù)均可以包含在ASCII碼內(nèi)。因此將其設(shè)定為Text方式。

2.3AT指令集

AT指令集是從終端設(shè)備（Terminal Equipment，TE）或數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal Equipment，DTE）向終端適配器（Terminal Adapter，TA）或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備fData Circuit Terminal Equipment，DCE）發(fā)送的用戶可以通過(guò)AT指令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)工作時(shí)通過(guò)各種傳感器檢測(cè)家中環(huán)境狀態(tài)，如溫度、紅外、煙霧等，當(dāng)某一參數(shù)出現(xiàn)異常，則啟動(dòng)戶外的聲光報(bào)警裝置及小區(qū)物業(yè)的聯(lián)動(dòng)裝置，通知小區(qū)物業(yè)人員及時(shí)處理，同時(shí)通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)給用戶發(fā)送信息以及撥打電話報(bào)警，實(shí)現(xiàn)家庭安防的信息化和智能化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3.1通信模塊電路設(shè)計(jì)

通信模塊采用西門子公司生產(chǎn)的TC35i型GSM模塊。該模塊發(fā)射電流為300mAf平均），峰值電流2.5A；支持Text和PDU格式的SMS，可通過(guò)AT命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)，完全可滿足本系統(tǒng)的信息發(fā)送功能。TC35i硬件電路示意圖如圖2所示。

3.2軟件設(shè)計(jì)

以下重點(diǎn)討論GSM通信模塊（西門子TC35I）的程序設(shè)計(jì)，該程序初始化流程如圖3所示，主要包括查詢及設(shè)置兩方面內(nèi)容。

查詢部分主要是查詢GSM模塊的連接狀態(tài)與當(dāng)前網(wǎng)狀況，分別在模塊初始化工作的開頭與結(jié)尾處。查詢模塊的連接狀態(tài)是單片機(jī)通過(guò)發(fā)送指令“AT＼r＼n”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，若連接正常，GSM模塊會(huì)返回“OK”，此時(shí)程序會(huì)進(jìn)行下一步操作，否則發(fā)揮“EE-ROR”，此時(shí)程序會(huì)重復(fù)發(fā)送指令直至連接成功。查詢模塊的連接狀態(tài)是單片機(jī)通過(guò)發(fā)送指令"AT+CRGEkr＼n”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)GSM模塊會(huì)返回當(dāng)前的注冊(cè)信息，若信息中提示成功注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)（包括漫游狀態(tài)），則該初始化子程序結(jié)束，否則程序會(huì)重復(fù)發(fā)送指令直至網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功。過(guò)程中的查詢結(jié)果均會(huì)反映在12864上，當(dāng)程序長(zhǎng)時(shí)間未能通過(guò)時(shí)，可根據(jù)提示信息檢查硬件連接。

設(shè)置部分完成本設(shè)計(jì)中所需的設(shè)置工作，其中包括：

（1）設(shè)置短信到來(lái)時(shí)的通知方式。單片機(jī)通過(guò)發(fā)送指令“AT+CNMI=2，1＼r＼n”將短信到來(lái)的通知方式設(shè)定為串口空閑時(shí)發(fā)送。

（2）設(shè)置GSM模塊關(guān)閉回顯功能，該功能會(huì)將單片機(jī)發(fā)送的指令回傳給單片機(jī)用于確認(rèn)指令是否正確，一般不需要使用。

（3）設(shè)置GSM模塊打開來(lái)電顯示，該功能可在電話到來(lái)時(shí)向單片機(jī)發(fā)送來(lái)電號(hào)碼，本設(shè)計(jì)中有電話配對(duì)機(jī)制，因此必須打開該功能。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)家庭安防的需求，結(jié)合較為成熟、可靠的GSM移動(dòng)通信技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款家庭防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用各種傳感器采集家庭環(huán)境狀態(tài)，通過(guò)無(wú)線通信模塊TC35i以短信的方式發(fā)送給手機(jī)終端，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)了家庭安防狀態(tài)的信息化和智能化，具有較高的實(shí)用價(jià)值。