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1、 中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名： 傅犇学 号：0406240338学 院 、 系 ： 信息与通信工程学院通信工程系专 业 ： 通信工程设 计 题 目 ： 基于 GSM 短信的空调远程控制系统指 导 教 师 : 贾良 韩慧莲2008 年 3 月 26 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文 献 综 述二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，现代家庭更加注重生活品质。健康、安全、舒适、便捷成为人们的迫切需要。智能家电控制系统为智能家居的一个重要组成部分，为人们提供方便，安全，智能
2、化，舒适的数字 化生活提供解决方案。现有的家电远程监控控制方式主要是以下两种：英特网和固定电话网，两种远程监控控制方式存在不足，前者必须在能上网的前提下才能实现对家电的远程监控，而后者通过固定电话远程监控时又存在剪线的安全隐患，因此它们在简洁、方便、灵活、适时等方面难以满足要求。此外，在实际的工业生产过程中，经常需要对一些分散、移动和远距离无人值守等作业点进行监视，监控中心除了需要对作业点的工作参数监视外还要对作业点的控制设备发送控制命令，实现远程控制。传统的方法是采用有线或无线专网控制系统，这两种系统的缺点是均需要专用通信设备，建设投资大，维护费用高。随着全球移动通信技术的不断发展，语音通信
3、和短消息通信作为GSM系统中最基本的通信，已被广泛应用。利用移动通信技术实现远程控制已经有着越来越多的研究和应用价值。GSM短信息数字通信平台利用GSM短消息进行远程无线通信，它具有通讯成本低，不受通信线路及地区限制、保密性高、可靠性高、抗干扰能力强、使用方便活、通讯快捷等特点。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供一强大的支持平台。GSM 系统全称数字蜂窝移动通信系统(Global System for Mobile Communication)，俗称“全球通” ，它依照欧洲通信标准化委员会(ETSI)制定的 GSM 规范研制而成
4、，是第二代移动通信技术（2G） 。其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。GSM 系统由移动台 MS (Mobile Station)、基站子系统 BSS (Bast Station Sub-System)、网络子系统 NSS (Network Sub-System)、操作维护子系统 OSS (Operation Sub-System)四个分系统组成， （其中，BSS 包括基站（BTS）和基站控制器（BSC） ，NSS包括移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC)）
5、 ，四个分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案，保证任何厂商提供的 GSM 系统设备可以互连。同时，GSM 系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范，使 GSM 系统可以与各种公用通信网实现互连互通。GSM 系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务以及与 ISDN 相关的各种业务。GSM 系统采用 FDMA/TDMA 及跳频的复用方式，频率重复利用率较高，同时它具有灵活方便的组网结构，可满足用户的不同容量需求。GSM 系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求，系统抗干扰能力较强，通信质量较高。GSM 系统工作频段分配为：GSM900MH
6、z 频段为：890915MHz(移动台发，基站收)，935960MHz(基站发，移动台收)；DCS 1800MHz 频段为：17101785MHz(移动台发，基站收)，18051880MHz(基站发，移动台收)。目前我国陆地蜂窝数字移动通信网 GSM 通信系统主要采用 900MHz 与 1800MHz 频段。其中 GSM900 使用的频段为：905915MHz 上行频率，950960MHZ 下行频率，频道号为 76124，共 l0M 带宽。GSM 是一种多业务系统，可以依照用户的需要为用户提供各种形式的通信。习惯上，我们把话音业务与数据业务(或称为非话音业务)区别开来。话音业务中，信息是话音，
7、而数据业务传送包括电文、图像、传真及计算机文件等在内的其它信息。除了这些传统业务，GSM 还提供一些非传统的业务，如短信息业务，它区别于目前固定网络提供的各种业务，而更像无线寻呼业务。短消息业务( ShortMessage Service)简称SMS,是通过手机发送和接收有限长度(最长160字节)的文本信息的功能。SMS使用SS7信令信道传输数据分组,可与话音业务进行同步传输。SMS采用存储转发方式发送短消息,被发送的短消息首先存储到短消息服务中心( Short Message Service Center,SMSC) ,接着由SMSC 将短消息转发给接收方。SMS作为一种无线数据传输模式,具
8、有发送前无须拨号连接,运营费用低廉,网络覆盖面积广等优点。基于GSM的短消息业务是通过信令信道传输信息, 是GSM通信网所特有的一种增值业务, 它使用GSM公共控制信道传输用户分组信息。它不用拨号建立连接, 可直接把要发的信息加上信宿地址先发到短消息服务中心, 再由短消息服务中心在适当的时刻转发到最终的信宿, 通话期间不影响短消息的传输。近年来我国GSM数字移动通信网的建设,经过高速发展, 已成为我国无线通信中的第一大网, 具有覆盖面广、容量大、双向通信, 传输可靠和服务业务广的优点。与此同时, 短消息业务也得到了飞速发展, 各种基于短信收发的增值服务也日益产生。基于GSM的短信数据传输技术由
9、于节省了庞大的网络建设投资和维护费用, 对于一些分布广泛、信息点密度稀疏、信息点经常移动的系统具有很大的优势 通信网络提供的基本业务主要涉及传输媒介和建立呼叫的方式。补充业务则使用户能够更好地接受基本业务或是简化电信的日常使用，为用户提供方便，如呼叫前转、来电显示等。GSM 所提供的基本业务可分为承载业务和电信业务，这两种业务是独立的通信业务，其差别在于用户接入点的不同。电信业务主要包括话音业务、数据业务及短信息业务等。 本文所研究的控制系统就是借助于公共移动通信网络，通过 GSM 系统的短信技术，进行数据传输，实现无线远程网络控制与管理。参考文献1 秦 龙 . 基 于 GSM 网 络 的 环
10、 境 监 控 系 统 的 实 现 J. 计 算 机 工 程 与 设 计 , 2006, 27(6):103310352 宇 孟 涛 . 现 代 通 讯 新 技 术 M. 西 安 :西 安 电 子 科 技 大 学 出版 社 , 2001: 93953 范逸之，汪文贤，陈立元. C+Builder 与 RS-232 串行通信控制 M. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社 , 2002.4 陈汝全电子技术常用器件应用手册第二版北京：机械工业出版社，20042175 周学泳，石丹.短信息（SMS）与 WAP 的开发及应用M.北京：电子工业出版社，2002.6 龚建伟，熊光明.Visual C+/T
11、urbo C 串口通信编程实践M.北京:电子工业出版社，2004.7 徐敏，刘锦高.基于无线模块 GPRS 手机系统的设计J.华东师范大学学报（自然科学版）.2004.48-51.8 陆小锋，陆亨立，张芳琴.GPRS 与 GPS 在汽车信息服务系统中的设计应用J，微计算机信息，2005，3：188-1909 曹志刚，钱亚生现代通信原理第一版北京：清华大学出版社，2001110 D Fenton. Modelling cumulative high frequency radiated emissions from power line communication systemsA.6th In
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13、 胡广书, 数字信号处理一理论、算法与实现北京清华大学出版社，1997毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一 、 本 课 题 的 研 究 内 容 和 有 待 解 决 的 问 题1、 如 何 选 择 适 合 的 GSM 模 块 与 PC 机 通 信2、 GSM 模 块 与 PC 机 之 间 的 通 信 采 用 哪 种 方 法3、PC 机通过何种方式控制空调4、如何做到对空调运行状态的监控二 、 拟采用的研究手段1、GSM模块初步选用中兴通讯生产的MZ28MZ28是中兴通讯推出的 GSM无线双频调制解调模块 ,主要为语音传输、短信收发和数据业务提供无线
14、接口MZ28集成了射频电路和 GSM基带处理器 ,很适合开发基于 GSM无线网络的无线应用。2、MZ28支持PDU 和Text 的短消息类型,其串口支持数据传输的波特率为9 600 bit/ s。因此,可以利用它构成PC 机应用系统的短信Modem。PC 机与MZ28 通信电路采用Maxim 公司的MAX3238 芯片实现电平转换及串口通信功能。软件方面，通过VC实现GSM模块消息的提取、PC机和GSM模块间的通信功能。3、这里可以选择多种方式，一种是通过2.4G类似于无线局域网802.11G的技术，这需要空调本身支持或者在空调上加装相关芯片，发射器用过USB口与PC连接。另一种是传统的红外控
15、制方式，可以采用USB接口的红外遥控器，这种方式的传输距离较短，局限性较大，但是成本便宜，一般几十元即可买到且不用改动空调本身。因本文主要研究PC机与GSM模块之间的通信且一般USB红外遥控器都自带软件或驱动程序，实现相对简单，故在此方面不再详述。4、本系统中，PC机不但可以接受通过GSM模块发送来的信息控制空调，还可以将PC机收集到的空调的状态通过GSM模块以短消息形式反馈给用户，做到对空调的实时监控。这需要在PC机软件中植入相应的功能，另外也需要USB红外遥控有相应的反馈功能支持。后文会提到一种解决方案。三、设计原理及框图1.基于 GSM 短信的空调远程控制系统的基本原理及框图该系统由短信
16、控制器、GSM 网络、用户手机、空调设备构成，系统结构如图 1 所示。它具有数据采集、控制、无线通信功能。通过 GSM 网络和用户手机进行双向的信息传输，将采集到的家电设备数据信息以短信形式传送到用户手机，同时接受用户手机的控制命令，对家电设备实施相应的控制。如对空调进行定时开关机、温度设定等操作。2.短信控制器部分原理及框图短信控制器为整个系统的核心部分。由GSM模块，PC机和USB红外发射设备组成。用户若想开启空调，只需手机发送一条短信息如“OPEN”，GSM模块接受信息并通过串口转发给PC机，PC机再转发给红外发射设备，发射设备发出信号控制空调开启。除此之外还可以实现调节空调状态（制冷或制热）与温度，定时开关机等功能。当PC发送一系类指令控制空调的开启，温度等功能后，红外遥控设备会将空调最终运行的信息如“状态：制
