基于GSM网络远程控制的智能家居系统
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摘要： 基于gsm网络的智能家居系统，系统采用cortexA8为系统控制核心，对家庭中出现的意外情况使用各种传感器进行采集，然后通过GSM模块把采集到的信息发送给管理人员，管理员根据收到的信息发送相关指令给GSM模块来控制现场执行机构，完成意外情况的排除。
Abstract： The smart home system based on the GSM network uses the cortexA8 as the control center， collects the unforeseen circumstances of family by a variety of sensors， and then sends the collected information to managers through the GSM module， so that the administrators can send the relevant instructions to the GSM module based on the information to control the scene executing agency and complete exclusion of unforeseen circumstances.
关键词： GSM；远程控制；智能家居
Key words： GSM；remote control；smart home
中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0205-02
1 智能化家居控制系统简介
21世纪是信息化的时代，互联网新技术推动了人类文明的进步。随着人们生活水平的提高以及科技的高速发展，智能家居已成为一种必然趋势而深入千家万户。智能家居是利用电力自动化、计算机、网络通信、信息、结构化布线、无线等技术将多种设备应用和综合功能组成一个强大的完善的系统。它以住房为平台，同时兼备网络家电、家电设备自动化、建筑、通信、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集结构、服务、系统、管理为一体的舒适、节能、安全、便利、高效、娱乐、环保的居住环境。
智能化家居控制系统可以使得人们通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（例如：热水器、空调、电饭煲、灯光等）进行远程控制。你可以在下班途中，预先将家中的空调打开、电饭煲煮好香喷喷的米饭、让热水器提前烧好热水，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。
智能化家居控制系统采用cortexA8作为主控器件，远程控制是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统控制命令，cortexA8通过对收到的信息进行解码来识别控制信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程控制操作。温度传感器完成现场信息的采集，cortexA8对数据进行及时的处理，实现实时监控；短信息发送部分采用基于GSM模块TC35和IT公司的电平转换芯片MAX232等器件构成的移动终端的硬件电路，完成短消息收发功能。智能家居主控制平台是智能家居控制系统的“心脏”部分，等效的可以说是智能家居的核心。对方可以通过手机短信的方式接受用户命令并实时操作，或者对用户手机发送控制电器运转情况，对家庭总线和各个网络子系统实施连接，完成智能家居控制系统平台的链接构成。
智能家居系统的连接一般均为家电网络中的耗电类型的家电电器。这些消耗电类型的家庭电器可以在现场立即布线互联构成智能家居系统，与主控家居智能平台相连接，在进行现场网络综合布线连接智能家居子系统，就可以由用户利用协议中的操作指令短信操作家庭中电器设备了。智能家居网络通讯形式多彩多样，可以采用不同的传输介质传输网络通讯信号，大体上有电力线、电话线、双绞线、无线方式。短消息发送一般采用其专用控制信道（DCCH）来发送，短信息的服务端可以实时的了解到对方是否接收到短消息，一旦信息传送失败，短信中心实时得知被叫用户没有回复消息，网络管理端则会继续发送消息，以保证被叫方能收到短消息。所以，在GSM网络的一些主要电信业务当中，此类短消息业务的信息传递是实时安全的。每个短消息的信息量都是140个八位组（7比特编码，160个字符）不会超过140个字节，绝对可以满足单方面监测用户指标的信息量。综上所述，智能家居控制系统选用GSM的短消息控制方式，来实现智能家居设备的远程控制是可行的。设计采用模块化设计，整个系统由通信模块、视频采集模块、传感器模块、LCD模块组成。
cortexA8通过对传感器模块传送来的信息进行判断，如果信息异常，则利用蜂鸣器以及LED实现报警，并通过GSM模块向用户发送报警信息。同时用户也可以根据需要，发送短信给GSM模块来控制相应的家电。实现对现场图像实时监控及工作位置实时控制。硬件配置原则具有可靠性，可用性和安全性，在满足软件需求的条件下，具有完善的技术支持，运行此软件所需的硬件资源CPU：800M及以上；内存容量：128M以上。系统采用cortexA8为中央处理平台。系统软件配置原则是能够在指定的运行环境下，满足该软件的可靠性、安全性和可用性的要求。配置有持续工作能力、高稳定性、高度可集成的开放式标准的操作系统，系统采用Linux为操作系统。
系统以cortexA8为控制核心，cortexA8不断监测有没有异常信息，当发现异常信息时，则进入相应中断，利用cortexA8通过UART串口向GSM模块发送一系列AT指令并启动GSM模块发送报警短信给用户，在根据用户发送回来的指令打开相应的继电器来控制家用电器，完成现场控制盒监测任务。TC35无线GSM通信模块主要通过串口与cortexA8进行连接，从而cortexA8实现对TC35模块的控制。考虑到系统设计接口的简单性并且与cortexA8的UART进行连接，所以只采用TC35的串口提供了的两线（TXD、RXD）控制线连接。系统采用软件对TC35通信模块进行控制非常灵活，过多硬件信号的检测也很好地避免了。对于TC35的其它管脚在不使用的时候，如果该管脚为输出时，一般将该管脚悬空；如果该管脚为输入管脚，则需要将该管脚通过10Ω的电阻上拉。另外需要将IGT管脚上拉因为IGT管脚是控制TC35模块工作的管脚。并且cortexA8与该管脚进行连接，因此我们可以利用cortexA8来控制TC35模块的工作模式。由于TC35模块功能健全，TC35模块的电源管脚是并连在一起的，因此这里不需要做任何的射频处理和信号处理。此外，IGT管脚是TC35模块的启动脚，与cortexA8的ALE管脚相连接。系统加电后为使TC35进入工作状态，必须在ALE管脚加一个大于100ms的低脉冲，电平下持续时间不可超过1ms。
Linux2.6内核的设备驱动模型中包括总线、设备和驱动这三个实体，总线将设备和驱动绑定。SOC系统中集成的独立的外设控制器、挂接在SOC内存空间的外设不依附于PCI、USB、I2C、SPI等。基于这个背景Linux发明了一种虚拟的总线，称为platform总线，相应的设备platform device，而驱动称为platform driver。
由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。另外，智能化家居系统由于目前尚未生产出相应的第三方产品，使得各个接入设备间无法实现兼容，相互操作性差，无法实现产品的进一步扩充，影响了产品的进一步发展。再加上系统的设计成本过高，产品的普及推广难度较大。因此，企业应在充分考虑我国国情的基础上，建立起一套集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统。
3 小结
智能家居系统作为我国智能家居的核心系统，对推动我国住宅建设朝着智能化、现代化、专业化方向发展意义重大。而系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势，系统也将逐步迈向绿色化。
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