基于GPRS無線智能家居系統(tǒng)解決方案

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基于ARM及GPRS智能家居控制器的軟硬件實(shí)現(xiàn)

GPRS通信模塊安裝在智能家居控制器中，主要功能為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到Internet網(wǎng)絡(luò)，并主動與監(jiān)控中心建立通信鏈路，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。GPRS通信模塊設(shè)計(jì)采用了Freescale公司生產(chǎn)的內(nèi)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、SIM卡、相關(guān)的電平轉(zhuǎn)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RS232串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。GPRS網(wǎng)絡(luò)通信原理為：首先通過SGSN節(jié)點(diǎn)使通信終端模塊附在GPRS網(wǎng)絡(luò)上；然后通過GGSN節(jié)點(diǎn)由PPP(PointtoPointProtocol)協(xié)議獲得一個隨機(jī)分配的IP地址，連接到Internet上；最后通信終端模塊通過Internet，按照監(jiān)控中心設(shè)定的端口號與監(jiān)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(shè)置波特率，G24波特率的范圍為600到460800bit/s，支持自動波特率偵聽，能夠自動與監(jiān)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(dāng)?shù)厥欠裼蠫PRS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PPP協(xié)議建立與GGSN的無線連接，獲得一個動態(tài)的IP地址，接入Internet。

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

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

SourcePort：G24的數(shù)據(jù)傳輸端口號，其值為0~65535。建議采用1024以上的端口號。

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

DestinationPort：目標(biāo)端的數(shù)據(jù)傳輸端口號，即監(jiān)控中心監(jiān)控服務(wù)器設(shè)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(shù)據(jù)收發(fā)。與監(jiān)控中心建立通信連接后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)了。發(fā)送數(shù)據(jù)用“AT+MIPSEND=1，’Data’；+MIPPUSH=1”?！癉ata”表示要發(fā)送的數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)采用了G24默認(rèn)的ASCII碼編碼，須用十六進(jìn)制的ASCII碼形式表示。一旦有數(shù)據(jù)到達(dá)，G24模塊就會通過RS232串行口返回“+MIPRTCP：，，”。其中Left是一個十進(jìn)制的數(shù)字，表示還有多少個字符在協(xié)議棧中尚未接收，如果數(shù)據(jù)全部接收，則Left為0；接收到的數(shù)據(jù)“Data”是十六進(jìn)制的ASCII碼形式。

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

結(jié)語

本文提出了基于GPRS無線智能家居系統(tǒng)的總體解決方案。該方案主要是采用GPRS無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端對家庭系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制；采用RS485總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭系統(tǒng)的組網(wǎng)；采用嵌入式系統(tǒng)方案搭建智能家居控制器的開發(fā)平臺，并通過該平臺實(shí)現(xiàn)對家用設(shè)備的智能管理和控制。最后本文提供系統(tǒng)核心GPRS芯片軟硬件實(shí)現(xiàn)方法，為后續(xù)及相關(guān)工作提供技術(shù)基礎(chǔ)。