基于GPRS無線智能家居系統解決方案

基于ARM及GPRS智能家居控制器的軟硬件實現

　　GPRS通信模塊安裝在智能家居控制器中，主要功能為通過GPRS網絡連接到Internet網絡，并主動與監控中心建立通信鏈路，進行雙向數據通信。GPRS通信模塊設計采用了Freescale公司生產的內嵌TCP/IP協議的G24GPRSOEM。該模塊尺寸小，功耗低，便于集成。

　　GPRS通信終端收發模塊主要由G24模塊、天線、SIM卡、相關的電平轉換電路和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進行通信。

　　G24收發模塊采用AT指令操作，通過RS232串行口進行數據通信。GPRS網絡通信原理為：首先通過SGSN節點使通信終端模塊附在GPRS網絡上；然后通過GGSN節點由PPP(PointtoPointProtocol)協議獲得一個隨機分配的IP地址，連接到Internet上；最后通信終端模塊通過Internet，按照監控中心設定的端口號與監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，能夠自動與監控中心通訊模塊的波特率保持一致。發送“AT”，如果模塊返回“OK”，則通信正常，否則重發。

　　(2)接入Internet。首先測試當地是否有GPRS覆蓋，向模塊發送“AT+CGPRS？”，如果返回“+CGPRS：1”，則有GPRS覆蓋，否則隔5秒鐘后再次檢測。然后發送“AT+CGATT=1”使模塊附在GPRS網絡上。最后發送“AT+MIPCALL=1，cmnet”通過PPP協議建立與GGSN的無線連接，獲得一個動態的IP地址，接入Internet。

　　(3)連接監控中心。向模塊發送“AT+MIPOPEN=，，"DestinationAddress">，，”建立與監控中心通信連接。如果返回“+MIPOPEN：SocketID，1”，則說明與監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，須重新進行連接。其中對AT+MIPOPEN指令的參數作以下說明：

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

　　SourcePort：G24的數據傳輸端口號，其值為0~65535。建議采用1024以上的端口號。

　　DestinationAddress：目標端的IP地址，也就是監控中心監控服務器的IP地址。

　　DestinationPort：目標端的數據傳輸端口號，即監控中心監控服務器設定的傳輸端口號。

　　Protocol：傳輸通信協議，0表示TCP方式，1表示UDP方式。

　　(4)數據收發。與監控中心建立通信連接后，就可以進行數據收發了。發送數據用“AT+MIPSEND=1，’Data’；+MIPPUSH=1”。“Data”表示要發送的數據，本設計采用了G24默認的ASCII碼編碼，須用十六進制的ASCII碼形式表示。一旦有數據到達，G24模塊就會通過RS232串行口返回“+MIPRTCP：，，”。其中Left是一個十進制的數字，表示還有多少個字符在協議棧中尚未接收，如果數據全部接收，則Left為0；接收到的數據“Data”是十六進制的ASCII碼形式。

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

　　結語

　　本文提出了基于GPRS無線智能家居系統的總體解決方案。該方案主要是采用GPRS無線通信技術實現遠程終端對家庭系統的遠程控制；采用RS485總線技術實現家庭系統的組網；采用嵌入式系統方案搭建智能家居控制器的開發平臺，并通過該平臺實現對家用設備的智能管理和控制。最后本文提供系統核心GPRS芯片軟硬件實現方法，為后續及相關工作提供技術基礎。