（计算机应用技术专业论文）智能家居远程监控系统的研究与设计.pdf

摘要 计算机技术、自动化技术和通信技术在各个领域的广泛应用，不仅推动社会信息 化的不断发展，也改变了人们日常的生活与工作方式。智能家居、信息家电等概念的 出现，使人们对智能家居产品充满了期待。远程监控系统是智能家居的一个重要组成 部分，国内外都展开了积极的研究。 通过分析国内外智能家居的发展与现状，并结合我国当前国情，提出一种新的智 能家居远程监控系统解决方案。采用嵌入式技术来降低功耗和成本，结合g p r s 移动 通信网络扩展应用范围，引入模块化设计和分级警报制度提高系统的开放性和智能性 的设计思路。最终构建一个家居服务网络，特别是通过远程控制技术，提高其操作的 便捷性。使家居信息远程监控系统实现大众化和普及化。 本文的主要完成的工作如下： ( 1 ) 采用对比的方法进行方案论证，分析家居内部网络与外部远程控制组网方 式的特点，确立内部采用蓝牙无线网络，外部采用g p r s 移动通信网络远程控制的组 网方式。 ( 2 ) 对蓝牙无线技术进行深入的研究，并通过分析蓝牙技术及智能家居的特点， 确定智能家居远程监控系统内部网络的拓扑结构等特性。 ( 3 ) 以s 3 c 4 4 b o x 及其外围电路为核心，连接g p r s 模块和蓝牙模块等设计家 居控制器；功能模块则由分机m c u 、传感器及应用电路等组成。 ( 4 ) 在系统硬件平台的基础上，完成系统的软件设计。实现基于g p r s 网络的 远程控制、自动报警等功能。 关键词：智能家居；远程监控；嵌入式系统；g p r s ；蓝牙 a bs t r a c t c o m p u t e rt e c h n o l o g y , a u t o m a t e dt e c h n o l o g ya n dc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y a r e w i d e l y u s e di n m a n yf i e l d s ，n o to n l yi m p e t u s t h e d e v e l o p m e n t o f s o c i e t y i n f o r m a t i o n i z a t i o n , b u ta l s oc h a n g e dp e o p l e sd a i l yl i f ea n d w o r kf a s h i o n t h ea p p e a r a n c e s o fs n l a r th o m ea n di n f o r m a t i o na p p l i a n c e sc a u s e dp e o p l et oh a v em u c he x p e c t a t i o no n t h e mt h er e m o t em o n i t o r i n ga n dc o n t r o l l i n gs y s t e mi sa l li m p o r t a n tc o n s t i t u e n tw h i c h t h e s m a r th o m e ，d o m e s t i ca n df o r e i g nh a sa l ll a u n c h e dt h ep o s i t i v er e s e a r c h a n a l y s i sf o rt h ed o m e s t i ca n do v e r s e a sd e v e l o p m e n ta n dp r e s e n ts i t u a t i o no fs m a r t h o n l e a n dc o m b i n eo u rc o u n t r yc u r r e n tn a t i o n a lc o n d i t i o n , an e wp r o j e c to ft h es m a r t h o n l er e m o t em o n i t o r i n ga n dc o n t r o l l i n gs y s t e mi sp u tf o r w a r d u s e dt h ee m b e d d e d t e c h n o l o g yt or e d u c et h ep o w e r l o s sa n dt h ec o s t ，u n i f i e st h eg p r sm o b i l ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r ke x p a n d sa p p l i c a t i o ns c o p e ，t h ei n t r o d u c t i o nm o d u l a t i o nd e s i g n sa n dg r a d e st h e w a r n i n gs y s t e mt oe n h a n c es y s t e m so p e n n e s sa n dt h ei n t e l l i g e n c e d e s i g nm e n t a l i t y c o n s t n j c t so n et ol i v ea tt h es e r v i c en e t w o r kf i n a l l y ，e s p e c i a l l yt h r o u g h t h er e m o t ec o n t r o l t e c h n o l o g y ，e n h a n c e s i t so p e r a t i o nc o n v e n i e n t c a u s e sh o m er e m o t em o n i t o r i n ga n d c o n t r o l l i n gs y s t e mt or e a l i z et h ep o p u l a r i t ya n d t h eu n i v e r s a l i z a t i o n a sf o l l o w sa r et h em a i n l yw o r k si nt h i st h e s i s ： ( 1 ) iu s et h ec o n t r a s tm e t h o dt oe a r l yo nt h ep r o j e c t ，a n a l y z ei n t e r n a ln e t w o r k o fs m a r t h o m ea n dt h ee x t e r i o rr e m o t ec o n t r o ln e t w o r kw a yc h a r a c t e r i s t i c ，t h e ne s t a b l i s hi n t e r i o r u s e st h eb l u e t o o t hw i r e l e s sn e t w o r k ，e x t e r i o ru s e st h eg p r sm o b i l ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r kr e m o t ec o n t r o lt h en e t w o r kw a y ( 2 ) ic o n d u c t st h et h o r o u g hr e s e a r c ht ot h eb l u e t o o t hw i r e l e s st e c h n o l o g y ，a n d t h r o u g ha n a l y z et h ec h a r a c t e r i s t i cw h i c ht h eb l u e t o o t ht e c h n o l o g ya n dt h es m a r th o m e ， d e f m i t es m a r th o m er e m o t em o n i t o r i n g a n dc o n t r o l l i n gs y s t e mi n t e r i o r n e t w o r k c h a r a c t e r i s t i c so f t o p o l o g i c a ls t r u c t u r e ( 3 ) t a k es 3 c 4 4 b o xa n dt h ep e r i p h e r a lc i r c u i ta sa c o r ec o n n e c t sg p r sm o d u l ea n d b l u e t o o t hm o d u l e d e s i g n e dt h ec o n t r o l l e ro fs m a r th o m e ；t h ef u n c t i o n a l m o d u l ei s c o m p o s e do fm c u ，t h es e n s o ra n da p p l i c a t i o nt i r e u i ta n d s oo n ( 4 ) b a s e do nt h es y s t e mh a r d w a r ep l a t f o r m sf o u n d a t i o n , ic o m p l e t es y s t e m ss o f t w a r e d e s i g n r e a l i z e df u n c t i o n so fr e m o t ec o n t r o l ，a u t o m a t i ca l a r ma n ds o o nb a s e do nt h e g p rsn e t w o r k k e yw o r d s ：s m a r th o m e ；r e m o t em o n i t o r i n ga n dc o n t r o l l i n g ；e m b e d d e ds y s t e m ； g p r s ；b l u e t o o t h i i 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得 的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承 担。 作者签名：垂氓莅日期：刹年；月，e t 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名：茬帼往日期：渊8 年；月1 e t 新签名：h 厶彳日期：0 2 年j - 月日 1 1研究背景 第一章绪论 二十一世纪是高速变革的信息时代，社会的信息化唤起了人们对住宅智能化及家 居智能化的要求，智能住宅己成为中国房地产市场的主流。计算机行业和家电行业、 电信行业、安防监控行业的互相渗透、互相融合，使信息时代直接勾勒于家居生活己 成为现实一。智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的独特 魅力，对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重 要的意义，并具有非常广阔的市场前景。虽然其问世至今还未能像其他新技术产品那 样，迅速掀起一股潮流，但从发展趋势看，智能家居的日益普及将是一种必然口1 。2 0 0 8 北京奥运提出了“数字奥运 的口号h 1 ，建设部要求根据不同消费者的需要，推动家 居数字化、建筑智能化技术及产品的发展，中国正迎来一个“数字城市”、“数字社 区 建设与发展的热潮1 。据国家建设部科技委智能建筑技术开发推广中心的报告称： 随着环保、健康、安全、舒适的智能家居逐步普及，家居智能化的比例会大幅增加： 按照智能家居发展的速度，智能家居市场对智能产品的需求量将大幅度的增长。在未 来几年里，国内的智能家居市场将会迅速崛起、膨胀，。 1 2 智能家居的发展与现状 智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居 生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安 全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高 品位且宜人的家居生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具， 提供全方位的信息交互功能，帮助家居与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方 式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种能 源的使用。 家居智能的基本目标是，将家居中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家居 安防装置通过家居总线技术( h b s ) 连接到一个家居智能化系统上进行集中或者异地 的监视、控制和家居事务性管理，并保持这些家居设施与住宅环境的协调口一。 1 2 1国外智能家居的发展与现状 2 0 世纪8 0 年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，开始出现了住宅电子 化( h e ，h o m ee l e c t r o n i c s ) 的概念：8 0 年代中期，将家用电器、通讯设备与安保防灾 设备各自独立的功能综合为一体，形成了家居自动化概念( h a ，h o m ea u t o m a t i o n ) 。 8 0 年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备 通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧屋( w h ，w i s e h o m e ) ，在欧洲称为时髦屋( s h ，s m a r th o m e ) 呻1 。当时日本正处于房产市场低迷时期， 日本建设省在推进智能建筑概念时，抓住用于住宅的总线技术的契机，提出了家居总 线系统概念( h b s ，h o m eb u ss y s t e m ) n 引。而随着技术的继续发展和生物识别技术的 实用化普及，智能化家居的概念才真正体现了其本意，在好莱坞科幻大片中看到的那 种高度智能化的家居系统正在走进我们的生活。 1 9 9 8 年5 月新加坡举办的“9 8 亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会 上，通过 在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家居智能化系统。它的系统功能包括 三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线 电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家居智能控制面板、智能布线箱、宽带网 接入和统软件配置等n 。 日本松下公司正在把“数码家庭”的概念应用到养老院。养老院的所有房间都与 局域网相连，装备多种测量仪器、触摸式显示屏、数码摄像机等，这样每个居住者的 体温、血压等多项数据传送到护理中心，实现远程医疗护理。美国麻省理工学院的实 验室正在研究“智能房间”，通过生物传感器探测人的行为来自动控制和调节居住系 统。日本大型住宅公司m i s a w ah o m e 为解决购房者对房屋防盗系统的不满意，新近推 出“保全住宅”，该住宅内部采用指纹辩识门禁系统，另设有隐藏式防盗室，当遇到 小偷闯入门时屋主可躲进去紧急避难，防盗室设有两道厚重的门，其中内门只要从里 面上锁后，外部无法靠人力打开。防盗室内装设电话专线，电话线埋在地下；另外还 可在屋内放置一个机器人，可以依歹徒恐吓的声音来反应，并出声求救，发挥报警求 救功能n 2 。 1 2 2国内智能家居的发展与现状 智能家居在我国经历了近7 年的起步阶段，发展速度缓慢，这主要是因为没有投 入大量的资金，开发技术短期内也不成熟。但是随着建筑智能化行业协会的成立及技 术水平的不断提高，产品在市场上已逐步推广。前期主要集中在一些分散的智能家居 控制子系统的研究上，如三表抄送系统、门禁系统、可视对讲系统等。随着集成技术、 通讯技术、互操作能力和布线标准的发展而不断改进，实现它们之间信息共享，使得 系统安装方便、使用灵活。目前，国内一些传统家电业的巨头如海尔、创维、t c l 、 科龙、海信等也开始进入智能化家居市场。而先进入该领域的一些企业基本都推出了 各自的产品，如清华同方推出的经济型的智能化家居设备“e h o m e 数字家园 系统 已经得到了一定程度的应用n 3 1 。 2 1 3 家居信息远程监控系统 1 3 1 家居信息远程监控系统的功能 一般来说，智能家居主要是为用户提供视听娱乐、信息交流、安防控制等功能。 在信息家居模型中，各种设备可以在信息交互的基础上实现系统相互操作、相互协作 和远程控制的功能，但是这种全方位的信息交互必须建立在网络环境的基础上，构建 家居信息远程监控系统是信息家居的前提条件。此类监控系统主要完成以下功能： ( 1 ) 家居安防：安全是居民对日常生活的首要要求，安防因此成为家居信息远 程监控系统的首要组成部分。例如：红外报警、门窗磁报警、紧急求助报警、燃气泄 漏报警、火灾报警等。当红外报警装置工作时，如果家中有人走动，系统就会自动通 过蜂鸣器和语音实现本地报警；同时，报警信息会被及时地传到物业中心，还可以自 动拨号到主人的手机或电话上。 ( 2 ) 远程抄表：水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的重要部分，实 现三表的自动抄表计费，解决了入户抄表的低效率、不安全和对住户造成干扰等因素。 ( 3 ) 网络家电：网络家电是家居信息远程监控系统的重要组成部分，代表着家 居智能化的发展方向。通过统一的家电联网接口，将网络家电和家居信息远程监控系 统相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程监控和故障诊断等功能。 ( 4 ) 家居娱乐功能：包括视听娱乐和游戏等，视听娱乐包括m t v 播放、家居影 院、投影机、电视自动录像等。 ( 5 ) 家居短信：家居短信是通过家居信息远程监控系统和物业管理中心的联网， 可以实现对住户发布信息，住户可以根据自己的需要来选择物业管理中心提供的服 务。 ( 6 ) 信息管理功能：包括各种个人信息和文件资料的存储管理，如电话号码、 远程教育或家居办公资料等，还有家居财务管理、家居菜谱和远程医疗资料等口，。 1 3 2 家居信息远程监控系统的组网方式 家居信息远程监控主要的组网方式有以下三种： 1 电话线组网方式 目前大多数电话均通过双音频信号进行按键信息的传送。在发送端，电话机对按 键信息进行双音频编码；在接收端，通过解码获得相应的按键信息，从而实现按键信 息在电话线上的传递。此技术对于电缆类型、拓扑结构无特殊要求，还可以共享介质， 无需交换机或集线器。同时电话线组网在用户线路上的投资几乎没有，其设备成本很 低。电话线组网在附件方面很有优势，特别是为家居网络推出的打印机接口、音频管 理器以及家居电话应用程序等n 钉。但其操作复杂、功能简单等问题阻碍了电话线组网 方式的发展。 2 电力线组网方式 在适用范围方面，相对其它有线网络而言，电力线组网的好处是不用铺设专用电 缆，可以节省网络的铺设成本，易维护、易推广、易使用。然而电力线组网方式存在 电力线间歇性噪声较大( 某些电器的启动、停止和运行都会产生较大的噪声) ，信号 衰减快，线路阻抗经常波动等问题n 5 1 。 3 以太网组网方式 这是最常用的局域网组网方式，使用双绞线、光纤等作为传输媒介。它的优势是 技术成熟、结构简单、稳定性好、便于网络升级。以太网中的外围设备通常都有r j 4 5 接口，以太网接口使用十分方便。对家居网络而言，以太网的缺点就是必须使用网线 把所有电脑和集线器相连，就增加了布线的成本。而且网络安全问题有待解决n 氐1 7 1 。 综合考虑以太网、电话线组网和电力线组网技术的优缺点，以及现有市场和产品 的成熟度，结合我国当前国民生活水平考虑，具有低成本、多功能、易于扩展等特点 的组网方式的智能家居远程监控系统将在未来几年里将会占有市场的更大份额n h 4 | 。 1 4 研究意义和内容 研究意义：从我国智能家居的发展可以看出，虽然目前智能化家居系统有了一定 的发展，出现了一系列的研究公司和产品，但总体来说还处于市场发展初期，特别是 缺乏统一的标准和成熟的产品。而随着社会经济的发展，科学技术的进步，人们对家 居智能化必然提出越来越高的要求。远程家居监控系统作为智能化家居的一个重要组 成部分，也将起到更加重要的作用。 考虑到地区经济发展的不均衡和消费者对智能家居监控功能的不同要求，本课题 提出系统采用嵌入式技术来降低功耗和成本，结合g p r s 移动通信网络扩展应用范围， 引入模块化设计和分级警报制度提高系统的开放性和智能性的设计思路。最终构建一 个家居服务网络，特别是通过远程控制技术，提高其操作的便捷性。使家居信息远程 监控系统实现大众化和普及化。 研究内容：课题中从以下几个方面进行研究和设计： 1 通过传感器和摄像头实现家居的远程监测 通过各类传感器监测室内情况，当出现异常情况时产生报警信号并通过g p r s 给 用户发送信息( 短消息或图像信息) ；用户还可以通过g p r s 控制摄像头查看监视的 图像情况。图像的查看方式可以通过g p r s 发送彩信( m m s ) 到用户的手机上。 2 通过手机发送短消息( s m s ) 实现对家居的远程控制 用户可以通过发送预先设置的短消息( s m s ) 指令给家居控制器，控制器识别收 到的指令完成所对应的操作，以实现用户对家居设施的远程控制。 3 根据不同位置的传感器设置警报分级制度 在家居中的不同位置安装多个多类传感器，把可能出现的报警信号分类处理。当 4 报警信号达到第一等级时，可以通过预存的处理方式由控制器控制自动处理；当报警 信号达到第二等级时，控制器通过g p r s 网络通知用户；而当信号达到第三等级时， 将同时通知用户与报警中心。 4 通过模块化的设计实现用户使用系统的自主性与开放性 随着家居内部电器设备的增多，以及安防与监控的不同要求，将各种监控设备进 行模块化设计，使得用户在选择使用该系统时能够按自身的实际需求选择使用不同功 能的监控模块，并在使用过程中，随着实际需求的变化增加或删减功能模块。 1 5 论文的组织结构 本论文结构安排如下： 第一章，绪论，介绍了课题的研究背景、国内外研究现状、发展特点和趋势，论 文的研究内容及其组织结构。 第二章，提出了智能家居远程监控系统的总体方案，设计采用g p r s 无线通信技 术实现远程终端对家居系统的远程监控，家居系统内部通信方式选择采用蓝牙无线通 信技术。 第三章，研究系统硬件的基本结构，对控制器和功能模块进行了详细设计。其中 控制器部分包括s 3 c 4 4 8 0 x 外围电路，g p r s 模块电路和蓝牙模块电路等；功能模块 部分包括燃气警报模块电路、入侵警报电路和家电控制模块电路等。 第四章，实现了1 t c l i n u x 在s 3 c 4 4 b o x 处理器上的移植，给出了智能家居远程 监控系统软件的总体结构框图及程序流程图，详细阐述了家居控制器的软件设计。完 成了g p r s 模块和蓝牙模块的软件设计，使系统实现短消息收发、彩信发送和蓝牙模 块间的数据通信。并给出燃气警报、入侵警报和家电控制等部分功能模块的软件设计。 第五章，对工作做了简要的总结，并对后续工作提出了设想。 第二章智能家居远程监控系统总体方案 2 1系统需求分析 经过前几年各商家、媒体对家居智能化概念性的宣传，现在消费者对智能家居产 品已经不断熟悉。有关调查显示，消费者已经接受了智能家居这一产品的概念且有购 买意向，而在家电控制产品价格方面绝大多数的消费者的承受价位在5 0 0 0 元以内，近 1 3 的消费者承受价位在2 0 0 0 元以下嗌1 。然而，时至今日，国内厂家自行研制、开发 的智能家居产品不太成熟，而有一些国外的知名品牌由于价格太高，无法满足国内市 场的需求。所以智能化家居产品的确蕴涵了无限商机，但是要真正挖掘如此大的市场， 则需要研究消费者的深层需求。 针对国内市场的实际情况分析，消费者对远程抄表和物业智能管理兴趣索然，但 是对家电控制、家居安防报警网络却情有独钟，所以目前众多企业都往这一方向发展。 目前国内开发智能家居产品的企业主要是集中在上海、广州、深圳、北京、厦门等地 区，而且这些企业设计的智能产品还不够完善，还没有正式投入市场，所以现在谁能 生产高品质、价值合理的产品，谁就能率先占领市场。 嵌入式技术在最近几年得到了广阔的发展。嵌入式处理器的性能得到了显著的提 高，这就为以嵌入式为基础的智能化家居系统的发展奠定了硬件基础，使较复杂的检 测和识别算法在系统中得到应用。在软件方面，出现了丰富的支持嵌入式设备的软件， 使嵌入式系统的开发的难度降低。出现了大量专注于嵌入式的企业，使嵌入式开发中 能得到良好的技术支持。同时智能化家居的概念也更加明确，相关的智能化技术得到 了显著的发展，使开发能获得大量先进的资料。 2 2 系统总体设计 虽然互联网已经进入人们的工作和生活中，许多远程监控系统设计方案都采用通 过互联网对家居进行远程监控。但是根据我国的国情，还有许多人的工作环境缺乏互 联网并且在上下班的途中或者在野外的时候，几乎不可能通过互联网对家居进行远程 监控。而利用g p r s 网络通过短消息( s m s ) 去对家居进行远程监控则相当容易( 发 送一条短消息仅需0 1 0 元，而且g p r s 网络具有覆盖范围广、用户广泛和无线传输等 优势) 。当出现有人强行入侵、火灾等险情时，位于家居内部的控制器通过g p r s 网络 用户指定的手机发送报警信息，进而可以快速直接的通知小区防卫和消防等安全职能 部门，从而使警情得到及时有效的处理。因而，开发一种基于g p r s 网络的智能家居 系统具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。 6 根据调研结果显示，目前国内绝大部分家居都对家居监控设备有需求。但由于地 区经济发展和人们生活水平的不均衡，其所需求的档次存在着明显的不同。对于一部 分用户只需要具有简单报警功能的安防设备；而对于高收入阶层，由于其对生活环境 的要求较高，对监控系统业提出了更高的要求。家居舒适性，设备的智能性以及人性 化就成了他们的首选要求。 该系统主要面向普通家居用户设计，其主要是使用户通过该系统进行家居内部的 远程监测和家电的控制。系统设计结构图如图2 1 所示。系统通过各类传感器监测室 内情况，当出现异常情况时产生报警信号并通过g p r s 网络给用户手机发送信息；用 户可以用手机通过g p r s 网络控制家居内部的电器和查看摄像头监视的图像情况；图 像的查看以彩信( m m s ) 方式通过g p r s 网络发送到用户的手机上；当家居有闯入者 被红外探测器探测到时，家居控制器将自动采集该图像并以彩信( m m s ) 方式通过 g p i 塔网络发送到用户的手机。 u s b刀 蓑委l 燃气警报模块 摄像头 蓝牙 _ 蓬袭i 入侵警报模块家居控制器 厂1 模块 g p r s 厶 0 8 9 16 8 310 8 2 0 0 3 0 5 f 0 110 0 0 d 9 16 8 3l9 5 0 4 51 4 7 f 6 0 0 0 0 0 0 0 6 c 8 3 2 9 b f d o e 0 1 o k 如上所示，通过a t + c m g s 指令发送短消息( m m s ) ，输入信息中，2 1 代表发 送p d u 串的长度，为实际串减去s m s c 的长度，提示符 后紧接的是p d u 串，返回 o k 表示成功。 ( 8 ) 删除短消息 a t + c m g d = 1 o k 如上所示，通过a t + c m g d 指令在回复后将接收到的信息删除。1 为短消息 ( m m s ) 序号，返回o k 表示成功。 4 1 5 彩信( m m s ) 的发送 1 m m s 彩信系统工作流程 a 手机发送m m s 信息 c 接收端下机资助 巡pc o l 取同彩倩内容 嬲蕊瀚么粪囊瓣 图4 3m m s 彩信系统工作流程 在图4 3 中直观显示了最普遍的m m s 彩信服务，即由移动终端a 向移动终端b 发送一条m m s 彩信信息的工作流程。 整个工作流程为： ( 1 ) 当移动终端a 向移动终端b 发送一条m m s 彩信信息时，信息以w a pw s p 的协议进行编码，借助w a pp o s t 通过移动网络传送到w a p 网关。 ( 2 ) w a p 网关以h t t p 协议向m m s c 进行通信，将信息内容传送给m m s c ， 并在m m s c 中将m m s 信息的内容转换成m i m e 格式，并存储在信息存储器中。 4 7 ( 3 ) m m s c 进行数据分析，从而得到路由信息、用户终端信息等。通过与用户 数据库中相关信息的比对，判断用户的终端的特性进行不同的处理。 ( 4 ) m m s c 通过m m s 信息通知提示服务器，借助w a pp u s h 向接收终端b 发送s m s 短消息通知。接收终端b 可以借助w a pg e t 从m m s c 下载接收这条m m s 彩信。 ( 5 ) 系统服务器生成计费信息，传送给计费中心。 2 m m s 信息结构 目前，彩信( m m s ) 业务运行在w a p l 2 1 协议基础上，一条彩信( m m s ) 信 息的推荐大小为3 0 k b ，包括m m sh e a d e r 和m m sb o d y 两部分，在m m sb o d y 部 分中，包括了s m i l 表述，其中定义了彩信( m m s ) 各帧的布局，指定了每帧中需 要调用哪些文字文件、图片文件和声音旋律文件、以及文字、图片、声音旋律的定时 信息等。 s m i lp a r tw i t ht w ot e x tf o rt e x tf o r s l i d ed e s c r i p t i o n s f i r s t ，s l i d e s e c o n ds l i d e ， 田口_ l l 口圈l l _ _ h e a d e r i m a g ef o ri m a g ef o r a u d i of o ra u d i of o r f i r s ts l i d es e c o n ds l i d ef i r s ts l i d es e c o n ds l i d e l 。、，一j 图4 4m m s 彩信的信息格式 图4 4 显示了一个含有两帧内容的m m s 彩信信息格式。 由于在一条m m s 彩信信息中包含多种类型的文件，因此在m m s 彩信信息的发 送接收过程中，需要将信息中的s m i l 表述以及其需要调用的图片文件、文本文件、 声音旋律文件等进行打包封装处理。在m m s 彩信业务中，使用的打包等装协议是多 用途i n t e m e t 邮件扩展m i m e ( m u l t i p u r p o s ei m e m e tm a i l e x t e n s i o n s ) 。 m i m e 描述了一种传输结构型数据的格式，它通过为每种数据文件提供一个内容 类型来实现在数据文件和用于显示和编辑该文件类型的应用程序之间建立联系。 m i m e 最初在电子邮件系统中使用，现在m i m e 已经成为了h t t p 协议标准的一个 部分。这即可以有效的传输m m s 信息，同时也确保了m m s 彩信业务与e m a i l 系统 的兼容性。 m m s 业务中m i m e 常用的几个参数如下： ( 1 ) c o n t e n t t y p e 在m m s 信息的头部和主题部分都需要使用c o n t e n t t y p e 参数。 在头部，c o n t e n t t y p e 参数中最常用的是m u l t i p a r t 类型，如m u l t i p a r t r e l a t e d 、 m u l t i p a r t m i x e d 、m u l t i p a r t a l t e m a t i v e 等。m u l t i p a r t 类型允许将多种m i m e 对象，即各 种图片文件、文本文件、声音旋律文件等，打包封装在一起并一同传输。 在主题部分，c o n t e m t y p e 参数定义各个部分的类型。其中对于s m i l 表述部分： c o n t e n t - t y p e = “a p p l i c a t i o n s m i l ”；c h a r s e t = “u s a s c i i ”；对于图片部分：c o n t e n t t y p e 4 8 = “i m a g e j p e g ；对于文本部分：c o m e n t - t y p e - - “t e x t p l a i n ”。 ( 2 ) s t a r t 在m m s 的信息的头部中推荐使用s t a r t 参数，它指定了s m i l 表述的c o n t e n t i d ； s t a r t 参数也可以省略，但此时s m i l 表述必须放在m m sb o d y 中的第一部分，其他部 分可以随意排列。 ( 3 ) t y p e 如果在信息的头部中包含s t a r t 参数，则必须包含t y p e 参数，参数值为 a p p l i c a t i o n s m i l 。如果在信息头部中没有使用s t a r t 参数和t y p e 参数，则s m i l 表述必 须放在m m sb o d y 中的第一部分。 ( 4 ) b o u n d a r y b o u n d a r y 参数用来指定使用哪个字符串作为m m s 彩信信息中各部分间的分界标 识。 ( 5 ) c o m e n t i d m m s 信息中每一部分都由一个特定的c o n t e n t i d 。在s m i l 表述中，可以使用 c o n t e n t i d 调用信息中的其他部分。 ( 6 ) c o n t e n t l o c a t i o n 用户可以使用c o m e m l o c a t i o n 参数在s m i l 表述中调用m m s 信息中的其他部 分内容，其含义和使用方法与h t m l 类似。 3 s l 编码与解码 s m i l ( s y n c h r o n i z e dm u l t i m e d i ai n t e g r a t i o nl a n g u a g e ，同步多媒体集成语言) ，是 w 3 c 组织于1 9 9 8 年6 月推出的，专为流式多媒体设计，可通过时序排列对声音、影 像、文字及图形文件进行顺序安排。 由于在一条m m s 信息中包含多种类型的文件，因此在m m s 信息的发送接收过 程中，需要将信息中的s m i l 表述及其需要调用的图片文件、文本文件、声音旋律文 件等进行打包封装处理。同步多媒体整合语言s m i l ( s y n e h r o n i z e d m u l t i m e d i a i n t e g r a t i o nl a n g u a g e ) 起源于x m l ，主要用于描述多媒体表示的定时、将超链接与媒 体对象关联以及定义屏幕表示的布局。 ( 1 ) s m i l 编码 输入m m 结构体数据，按规则编码，输出脚本字符串。 函数原型：i n tc r e a t e s m i l ( t _ b y t e * s m i l s c r i p t ，t _ m m s - n e w m m 木n e w m m _ s t r u c t ) ： 相关数据结构： t y p e d e f s t r u e ttm m ss l i d e s t r u c t s l i d e 结构体 u n s i g n e dc h a ri m a g e e x i s t ； 图片媒体存在 u n s i g n e dc h a rt e x t e x i s t ； 文本媒体存在 u n s i g n e dc h a rs o u n d e x i s t ； 音乐媒体存在 u n s i g n e dc h a ri m a g e t i m i n gs m a x e l e t i m i n g l e n ；图片定时数最大0 , 9 9 9 9 秒 4 9 u n s i g n e dc h a ri m a g e t i m i n g e m a x e l e t i m i n g l e n ；图片定时数最大0 , 9 9 9 9 秒 u n s i g n e dc h a rt e x t t i m i n gs m a x e l e t i m i n g l e n ； u n m g n e dc h a rt e x t t i m i n g _ e m a x e l e t i m i n g l e n ； u n s i g n e dc h a rs o u n d t i m i n g _ s m a x e l e t i m i n g l e n ； u n s i g n e dc h a rs o u n d t i m i n g _ e m a x e l e t i m i n g l e n ； u n s i g n e dc h a ri m a g e m a x f i l e n a m e l e n ； 图片数据( f i l en a m e ) u n s i g n e dc h a rt e x t m a x t e x t e l e l e n ； 文本数据 c h a rs o u n d m a x f i l e n a m e l e n ； 音乐数据 i n ti m a g e l e n ； t _ m m s s l i d e s t r u c t ； t y p e d e f s t r u c tt m m s n e w m m m m 结构体g n e dc h a rc u r r e n t s l i d e ；5 前页 u n s i g n e dc h a rs l i d e n u m ； 总页数 u n s i g n e di n tn e w r n m s i z e ； 此条多媒体短信的大小 u n s i g n e dc h a rs l i d e e x i s t m a x m m p a g e s ； 页面存在标记 u n s i g n e dc h a rs l i d e t i m i n g m a x m m p a g e s m a x p a g e t i m i n g l e n ；页面定时 t _ m m s s l i d e s t r u c t 幸t a m m s s l i d e s t r u c t m a x m m p a g e s ； t _ m m sn e w m m ； ( 2 ) s m i l 解码 输入s m i l 脚本字符串，解码并赋给以页为单位的m m 数据结构链表，定位媒 体资源指针，输出该结构。 函数原型：x m l d o c p t rx m l p a r s e m e m o r y ( c h a r 枣b u f f e r , i n ts i z e ) ； tv o i dt r a v e r s e a n d p a r s e ( x m l n o d e p t r 母t h ep o i n t e rw h i c hp o i n t st o r o o tn o d eo f d o m t r e e 宰) ； 输出数据结构体：s m i l v i e w s t 相关数据结构：s t r u c ts m i l v i e w s t * t h es t r u e to fm m sw h i c hs t o r e st h ec o n t e n to f m m s * t _ b y t e 枣v e r s i o n ； t _ b y t e 母e n c o d i n g ； t - b y t e 幸t _ b y t e s e t ； t _ b y t e 水u r l ； t - - m m sp o s t pp o s ； t _ m m s s m i l r e g i o n p t rr e g i o n ； t _ m m s s m i l p a r p t rp a r ； t m m s s m i l p a r p t ra c t p a r ； ) ； t y p e d e fs t r u c t 5 0 t w o r dx c o ； t w o r dy c o ； t w o r dl e n g t h ； t w o r dw i d t h ； t w o r dh e i g h t ； t _ m m s _ p o s t p ； s t r u c t _ s m i l r e g i o n tb y t e 牛i d ； t _ m m s _ p o s t p