基于GSM网络的家居自动化系统研究

1、    基于gsm网络的家居自动化系统研究    曹磊摘 要：通过使用自动化技术和蓝牙、gsm无线通讯技术，应用数字化的技术来优化家居環境，满足人们对现代家居的要求，让家居更加智能，更加贴心，更加安全，更加人性，具有广泛的应用价值和一定的创新性。关键词：自动控制技术；蓝牙技术；gsm通讯技术；传感器家居最早的功能是为人类提供遮风避雨和安全防护的功能。随着人类改造自然能力的不断提高，相应对家居的要求也不断提高。人们期望所生活的家居能够不断满足其对舒适、安全、高效、便捷等方面的要求。随着自动化技术与网络技术的飞速发展与广泛应用，自动化技术和无线通讯技术在优化

2、家居环境中有着可观的应用前景。主要研究内容如下：1 家电的联网一体化控制系统现代家庭中往往拥有众多的家用电器，大致可以分类如下：1）电声：收音机、录音机、电唱机、扩音机、组合音响、cd机等2）视频：电视机、录像机、摄像机、vcd、dvd、卫星接收机、投影仪等；3）环境：空调机、电风扇、加湿器、空气净化器、电动窗帘等；4）取暖：空间加热器、电热毯等；5）制冷：冰箱、冷饮机等；6）厨房：电饭锅、电烤箱、微波炉、电磁炉、饮水机等；7）清洁：洗衣机、吸尘器、淋浴器等；8）娱乐：电子玩具、电子游戏机、电子乐器等；显然，以上各类电器的控制方式至少可以是电源通断的控制。例如，打开和关闭一套音响，一台空调等。

3、构建蓝牙网络，将家用电器连接成网络，实现网络化得集成控制。但是，怎样让音响播放音乐，或者让空调调节温度呢？假如对传统电器设备进行改造，增加网络控制电路单元，显然可以解决这个问题，但用户往往已经购买了像电视机，空调这样的传统家电。为了具备网络特性，用户不得不重新购买新型网络家电，或者改造每个家电的控制单元，显然这是不合理的。实际上很多电器设备都具有红外遥控的功能，所以对于电视，空调等有遥控器的电器，除进行电源控制外，加装模块来模拟遥控器功能，实现智能化操作.主要由集成的总控制盒和电器外接模块构成。2 远程控制子系统不妨先来看这样的场景：你有急事突然要出门，却忘记了关灯，等到想起的时候，为了不耽误

4、手头的工作，您用通过手机java程序通过gsm网络发送指令将电灯关闭，避免了能源的浪费。或者，外出时下起了雨，为了防止雨点飘入房间，您通过发送指令来将家中的百叶窗关闭；再比如：炎热的夏天，为了能一回家就享受到清爽宜人的环境，您在办公室发送指令来启动家中的空调和通风设备。在本项目中对总控制盒加装gsm网络模块，与手机网络联机，实现家用电器的远程控制。即用户可通过短信指令对家庭状态进行监测和控制。3 安全防范子系统举一个更有意思的例子，晚上因故不能及时回家，担心家中无人而遭遇“梁上君子”的光顾，您通过手机，启动“娱乐”场景，虚拟出家中有人的场景；灯光打开，电视正在播放电视节目这样小偷就要“三思而后

5、行”。另，通过各种传感器的应用，或者与已有的安全设备进行接驳，实时的对家庭安全设备进行监控，一旦发现问题（如门窗没锁好，有人闯入），通过短信方式通知户主，并采取安全措施。让你家庭安全无忧。通用性设计：由于家用电器没有统一的能够外接的标准。本系统拟采用外置电源为被控对象，使其具有很强的可扩展性和广泛的应用场合。同时编写手机通用的java 程序，建立可视化的人机通讯界面，用户可以根据提示，轻摁手机就可以对家庭状态进行监测和操作。大大降低了系统使用门槛。实验方案：本系统主要包括手机程序终端（java程序），家庭总控制器，分块控制器，通讯模块四部分构成，本系统将采用嵌入式系统来实现上述部分的设计。下面

6、将根据上述分类详细介绍。1.手机程序终端：手机程序是整个系统的终端，是功能成果的载体，其主要实现人性化的人机对话，通过java程序通过gsm网络发送指令，控制整个系统的运行。整个手机程序设计要做到简洁与人性化。并且要预留可扩展的空间。尽量保证其通用性。2.家庭总控制器：这是整个系统的核心。我们准备采用32位arm嵌入式微处理器作为核心单元，以cpld作为时序控制单元，采用蓝牙为室内通讯模块，gsm网络为人机通讯方式，在内嵌linux操作系统的草础上，充分利用了arm器件体积小、能力强以及功耗低的特点。实现多通道，多功能的智能化控制。同时，要考虑停电等特殊情况的控制，尽量做到完善，无漏洞。3.各分块控制器：由蓝牙通讯模块和简单的数字电路以及电力电子器件组成，主要实现总控制器指令接收执行和状态反馈。是整个系统的执行部件，设计应具有结构简单，可移植强的特点。同时，某些分块控制器件要能够模拟遥控器的功能，实现更智能化的要求。4.通讯模块：采用成熟的蓝牙通讯模块和gsm网络模块来进行。实现总控制器与分块控制器的双向通讯。系统功能框图如图1所示4 总结现有家居的自动化、通信水平已经不能满足人们对家居的舒适、安全、高效、便捷等方面的要求。本项目通过使用自动化技术和蓝牙、