GSM网络技术在网络家电中的应用

　　1前言

　　随着经济的迅猛发展及生活质量的不断提高，人们对居住环境的舒适度、安全性以及操作的便捷性等要求也越来越高。比如在炎热的酷暑，希望一上班就能享受到空调带来的凉爽；人们旅游在外时，希望能将家中的灯、电视机打开一段时间再关闭以造成有人在家的假象，提高家居的安全性；当小偷破坏车主的汽车防盗报警系统时，能触发另一系统自动给正在外地办事的车主手机或当地警察报警；还有半小时就下班了，现在就将家中电热器打开烧水等等。再比如，现在很多商用空调（如电信基站用的空调）安装在遥远、偏僻、荒芜人烟的场合，这些地方的气候条件非常恶劣，且终年无人职守，要确保里面的设备能正常稳定运行，就必须时刻监控机房中的环境温度、湿度、空调运行状况，当遇到空调发生故障时应能及时、自动向控制中心或值班人员手机报警等。

　　在这些应用中，通过有线网络（如有线Internet网络和PSTN网络）需要专用网线，实现起来不经济也不方便。由于GSM网络覆盖范围广，用户无需另外组网，且用户数量无限制，因此比起传统的有线集群系统具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS功能不受时间、地点的局限，使得利用GSM网络构筑的网络家电的应用前景越来越广。为此，公司于2004年立项并成功开发出基于GSM网络的网络家电 - GSM网络空调系统。

　　2 系统简介

　　系统示意如图1。

　　图中系统可分为4部分；(1) PC（包括一个通过串口连接的无线调制调解器）或手机，通过GSM网络发送或接收数据；(2)GSM网络；(3) GSM网关，是PC和家电通讯的桥梁；(4) 网络家电，可以是网络空调、冰箱、电热器具、电动窗帘等（下以空调为例）。

　　在该系统中，1台PC可带任意多个网关，通讯时根据网关的电话号码（SIM卡号）来识别；1个网关可带128台（受485总线限制）网络家电，根据网络家电的地址来识别。网络家电的高位地址表示家电的类别，如空调为1、热水器为2等，而低位地址是由网关根据各类家电已登陆注册的台数按顺序自动分配的。

　　网关是整个系统的技术关键，因此下面介绍GSM网关的设计。

　　3 GSM网关硬件设计

　　图2是GSM网关原理图。其中D101为89C58单片机；D106、D107一起组成外扩RAM，主要用于存贮网关下所有空调的即时状态信息；GP101的型号为TC35模块，与单片机通过RS232（D102）连接。该模块是西门子为嵌入式设备设计的GSM双频通讯核心模块，支持语音通讯、数据通讯和短信功能，具有GSM07.05定义的标准AT命令接口；D105为EEPROM，用于存储通讯密码、电话号码、空调信息码等，同时起到外部Watchdog作用；X102通过485总线（D101）接网络空调。

　　由于GSM模块在拨号及收发短信时有较强的射频干扰，因此在设计PCB时应注意抗干扰问题。