基于GPRS无线智能家居系统解决方案

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基于ARM及GPRS智能家居控制器的软硬件实现

GPRS通信模块安装在智能家居控制器中，主要功能为通过GPRS网络连接到Internet网络，并主动与监控中心建立通信链路，进行双向数据通信。GPRS通信模块设计采用了Freescale公司生产的内嵌TCP/IP协议的G24GPRSOEM。该模块尺寸小，功耗低，便于集成。

GPRS通信终端收发模块主要由G24模块、天线、SIM卡、相关的电平转换电路和RS232串口组成。模块的供电电压为5V，可采用USB端口供电。GPRS通信模块通过RS232串行口与智能家居控制器ARM进行通信。

G24收发模块采用AT指令操作，通过RS232串行口进行数据通信。GPRS网络通信原理为：首先通过SGSN节点使通信终端模块附在GPRS网络上；然后通过GGSN节点由PPP(PointtoPointProtocol)协议获得一个随机分配的IP地址，连接到Internet上；最后通信终端模块通过Internet，按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路。

(1)测试G24通信是否正常。首先选择串行口并设置波特率，G24波特率的范围为600到460800bit/s，支持自动波特率侦听，能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致。发送“AT”，如果模块返回“OK”，则通信正常，否则重发。

(2)接入Internet。首先测试当地是否有GPRS覆盖，向模块发送“AT+CGPRS？”，如果返回“+CGPRS：1”，则有GPRS覆盖，否则隔5秒钟后再次检测。然后发送“AT+CGATT=1”使模块附在GPRS网络上。最后发送“AT+MIPCALL=1，cmnet”通过PPP协议建立与GGSN的无线连接，获得一个动态的IP地址，接入Internet。

(3)连接监控中心。向模块发送“AT+MIPOPEN=，，<"DestinationAddress">，，”建立与监控中心通信连接。如果返回“+MIPOPEN：SocketID，1”，则说明与监控中心建立了通信连接，如果返回“+MIPSTAT：1，1”，则说明有物理链接中断，须重新进行连接。其中对AT+MIPOPEN指令的参数作以下说明：

SocketID：G24通信连接的ID号，G24有4个可用Socket，每个Socket有1372Byte缓冲区。

SourcePort：G24的数据传输端口号，其值为0~65535。建议采用1024以上的端口号。

DestinationAddress：目标端的IP地址，也就是监控中心监控服务器的IP地址。

DestinationPort：目标端的数据传输端口号，即监控中心监控服务器设定的传输端口号。

Protocol：传输通信协议，0表示TCP方式，1表示UDP方式。

(4)数据收发。与监控中心建立通信连接后，就可以进行数据收发了。发送数据用“AT+MIPSEND=1，’Data’；+MIPPUSH=1”。“Data”表示要发送的数据，本设计采用了G24默认的ASCII码编码，须用十六进制的ASCII码形式表示。一旦有数据到达，G24模块就会通过RS232串行口返回“+MIPRTCP：，，”。其中Left是一个十进制的数字，表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收，如果数据全部接收，则Left为0；接收到的数据“Data”是十六进制的ASCII码形式。

(5)断开通信连接。向模块发送“AT+MIPCLOSE=SocketID”，模块返回“OK”，表示断开成功。

结语

本文提出了基于GPRS无线智能家居系统的总体解决方案。该方案主要是采用GPRS无线通信技术实现远程终端对家庭系统的远程控制；采用RS485总线技术实现家庭系统的组网；采用嵌入式系统方案搭建智能家居控制器的开发平台，并通过该平台实现对家用设备的智能管理和控制。最后本文提供系统核心GPRS芯片软硬件实现方法，为后续及相关工作提供技术基础。