1 引言
隨著科學技術的迅猛發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家居的智能化已成為必然的趨勢。在這個大的社會環(huán)境下，“智能家居”這個代名詞開始打入時代潮流，并成為推動時代潮流的一股不容小覷的力量。為了滿足人們對家居的要求，1984年美國聯(lián)合科技公司（United Techno1ogies Building System）將建筑設備信息化、整合化概念應用于美國康乃迪克州（Conneticut）哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時，便出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此也揭開了全世界爭相建造智能家居的序幕。本文中介紹的方案結合了GPRS技術、指紋識別技術和聲控技術，不僅使系統(tǒng)的穩(wěn)定性強，可控距離遠，同時還提高了系統(tǒng)的安全性和易用性。
2 系統(tǒng)設計
系統(tǒng)從結構上可分為傳感模塊、中央處理器和用戶三部分。傳感器和中央處理器之間通過RS485總線完成數(shù)據(jù)的交換。中央處理器和用戶之間通過GPRS技術完成家居狀態(tài)信息的反饋以及命令的發(fā)送、接收。從而實現(xiàn)了用戶、中央處理器和傳感模塊之間的信息交互，進而實現(xiàn)了遠程控制。
系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：
（1）系統(tǒng)可通過語音，遠程電話接收命令，并將命令處理轉化，實現(xiàn)對應命令的要求。
（2）系統(tǒng)可以完全監(jiān)控室內(nèi)各項指標。包括：室內(nèi)可燃氣體、煙霧濃度監(jiān)測，溫濕度監(jiān)測，光照強度監(jiān)測，室內(nèi)人物監(jiān)測，門窗開閉監(jiān)測。
（3）系統(tǒng)對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)迅速處理。包括：①可燃氣體、煙霧濃度超標，啟動信息發(fā)送，向用戶發(fā)送信息并報警。②室內(nèi)溫度偏離預定值，自動啟動空調(diào)調(diào)節(jié)功能，使溫度向預定值靠近。③室內(nèi)光照強度發(fā)生變化，自動控制窗簾開閉，電燈開閉，使室內(nèi)光照接近預值。
（4）工作于防盜模式下，監(jiān)測房屋內(nèi)是否有人，若有人，啟用攝像頭對人物拍照，向用戶發(fā)送消息，并等待用戶回應，根據(jù)用戶的回應，判斷是否報警。若在10分鐘之內(nèi)未接收到回應，則報警、
3 硬件設計
系統(tǒng)整體采用以ARM為核心的嵌入式系統(tǒng)技術。傳感模塊、外圍家電設備、控制模塊以及中心處理器之間通過RS485總線進行連接。具體關系如圖3.1所示：
傳感模塊接收外部信息，經(jīng)RS-485總線傳送給中心處理器，中心處理器對數(shù)據(jù)進行分析處理，將命令經(jīng)由RS-485總線傳輸至控制模塊，進而實現(xiàn)對外圍家電的控制；或經(jīng)由串口將信息送至sim300（GPRS模塊），然后由sim300將信息發(fā)送至用戶手機。同時用戶可以通過手機短信的形式將命令發(fā)送，由sim300接收，再由中心處理器解析，達到遠程控制的目的。
GPRS技術是實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)無線傳輸?shù)囊粋�重要技術支柱。由于其面向用戶，故本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，安全防護措施包括信道加密、信源加密等。穩(wěn)定性是指系統(tǒng)能夠24小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也能持續(xù)穩(wěn)定運行。
（1）利用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡對應的手機號碼進行鑒別授權，在網(wǎng)絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入的系統(tǒng)范圍。
（2）對于特定用戶，可通過數(shù)據(jù)中心分配特定的用戶賬號和密碼， 其他沒有數(shù)據(jù)中心分配的用戶賬號和密碼的用戶將無法進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。 文章來源:中國家具網(wǎng)m.zhennin.com 順德家具網(wǎng)www.sdjjw.com 轉載請保留原文鏈接
（3）數(shù)據(jù)加密：通過VPN對整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護。
4 軟件設計
軟件需要根據(jù)硬件的使用情況來進行設計，由于系統(tǒng)使用的是ARM-LINUX系統(tǒng)，且該系統(tǒng)支持眾多的網(wǎng)絡協(xié)議，對硬件功能的穩(wěn)定性以及實時性提供了重要的保障。在這里，我們選擇了TCP/IP協(xié)議。GPRS無線傳輸與RS485總線控制作為本系統(tǒng)軟件設計過程中兩大重要組成部分。其中RS485總線技術相對應用廣泛，使用較為普及，在此不做重點論述。以下將以GPRS無線傳輸作為重點展開論述。
在短信發(fā)送之前，需要考慮編碼轉換問題。在LINUX系統(tǒng)中，中文字符采用GB-2312模式存儲，但在GPRS數(shù)據(jù)傳輸過程當中，數(shù)據(jù)格式為16位PDU編碼。在此，我們使用函數(shù)icnov（）實現(xiàn)了GB-2312編碼向16位PDU編碼的轉換。編碼轉換完畢之后，便可以開始發(fā)送信息。在發(fā)送過程中，首先需要等待MC35模塊接受到AT指令后的OK響應。然后通過AT和CSCA設置短信中心號碼及格式然后發(fā)送AT+CMCS=“電話號碼”，得到提示符。此時可以向MC35模塊發(fā)送編輯好的PDU編碼并以特定格式結束。得到響應OK.則發(fā)送成功，否則發(fā)送失敗，重新執(zhí)行上述過程。軟件設計流程如圖 4.1所示。
5 結論
智能家居能夠使我們的生活更舒適、更方便、更快捷，從根本上改變了傳統(tǒng)的生活方式。它的出現(xiàn)可以說是新世紀人們生活的一次“大革命”。它能夠對我們居家的電器進行高效率的精準的智能化控制，例如：它能根據(jù)室內(nèi)的光線強度自動調(diào)整燈的亮度，能根據(jù)主人的語音指令自動開啟熱水器，電視機和窗簾機等家用電器，真正做到貼心、放心和舒心。
6 結束語
本文主要介紹了基于GPRS遠程控制智能家居系統(tǒng)的研究實現(xiàn)方案，并對系統(tǒng)的總體設計和GPRS技術進行了系統(tǒng)的分析與研究。該方案主要采用了GPRS技術和RS-485總線實現(xiàn)了各功能模塊之間的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換，以及用戶與系統(tǒng)之間穩(wěn)定、安全的通信。系統(tǒng)采用了ARM-LINUX嵌入式平臺完成了智能家居系統(tǒng)的搭建，并通過該平臺實現(xiàn)對家用電器的智能管理和控制。
隨著科學技術的迅猛發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家居的智能化已成為必然的趨勢。在這個大的社會環(huán)境下，“智能家居”這個代名詞開始打入時代潮流，并成為推動時代潮流的一股不容小覷的力量。為了滿足人們對家居的要求，1984年美國聯(lián)合科技公司（United Techno1ogies Building System）將建筑設備信息化、整合化概念應用于美國康乃迪克州（Conneticut）哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時，便出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此也揭開了全世界爭相建造智能家居的序幕。本文中介紹的方案結合了GPRS技術、指紋識別技術和聲控技術，不僅使系統(tǒng)的穩(wěn)定性強，可控距離遠，同時還提高了系統(tǒng)的安全性和易用性。
2 系統(tǒng)設計
系統(tǒng)從結構上可分為傳感模塊、中央處理器和用戶三部分。傳感器和中央處理器之間通過RS485總線完成數(shù)據(jù)的交換。中央處理器和用戶之間通過GPRS技術完成家居狀態(tài)信息的反饋以及命令的發(fā)送、接收。從而實現(xiàn)了用戶、中央處理器和傳感模塊之間的信息交互，進而實現(xiàn)了遠程控制。
系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：
（1）系統(tǒng)可通過語音，遠程電話接收命令，并將命令處理轉化，實現(xiàn)對應命令的要求。
（2）系統(tǒng)可以完全監(jiān)控室內(nèi)各項指標。包括：室內(nèi)可燃氣體、煙霧濃度監(jiān)測，溫濕度監(jiān)測，光照強度監(jiān)測，室內(nèi)人物監(jiān)測，門窗開閉監(jiān)測。
（3）系統(tǒng)對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)迅速處理。包括：①可燃氣體、煙霧濃度超標，啟動信息發(fā)送，向用戶發(fā)送信息并報警。②室內(nèi)溫度偏離預定值，自動啟動空調(diào)調(diào)節(jié)功能，使溫度向預定值靠近。③室內(nèi)光照強度發(fā)生變化，自動控制窗簾開閉，電燈開閉，使室內(nèi)光照接近預值。
（4）工作于防盜模式下，監(jiān)測房屋內(nèi)是否有人，若有人，啟用攝像頭對人物拍照，向用戶發(fā)送消息，并等待用戶回應，根據(jù)用戶的回應，判斷是否報警。若在10分鐘之內(nèi)未接收到回應，則報警、
3 硬件設計
系統(tǒng)整體采用以ARM為核心的嵌入式系統(tǒng)技術。傳感模塊、外圍家電設備、控制模塊以及中心處理器之間通過RS485總線進行連接。具體關系如圖3.1所示：
傳感模塊接收外部信息，經(jīng)RS-485總線傳送給中心處理器，中心處理器對數(shù)據(jù)進行分析處理，將命令經(jīng)由RS-485總線傳輸至控制模塊，進而實現(xiàn)對外圍家電的控制；或經(jīng)由串口將信息送至sim300（GPRS模塊），然后由sim300將信息發(fā)送至用戶手機。同時用戶可以通過手機短信的形式將命令發(fā)送，由sim300接收，再由中心處理器解析，達到遠程控制的目的。
GPRS技術是實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)無線傳輸?shù)囊粋�重要技術支柱。由于其面向用戶，故本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，安全防護措施包括信道加密、信源加密等。穩(wěn)定性是指系統(tǒng)能夠24小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也能持續(xù)穩(wěn)定運行。
（1）利用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡對應的手機號碼進行鑒別授權，在網(wǎng)絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入的系統(tǒng)范圍。
（2）對于特定用戶，可通過數(shù)據(jù)中心分配特定的用戶賬號和密碼， 其他沒有數(shù)據(jù)中心分配的用戶賬號和密碼的用戶將無法進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。 文章來源:中國家具網(wǎng)m.zhennin.com 順德家具網(wǎng)www.sdjjw.com 轉載請保留原文鏈接
（3）數(shù)據(jù)加密：通過VPN對整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護。
4 軟件設計
軟件需要根據(jù)硬件的使用情況來進行設計，由于系統(tǒng)使用的是ARM-LINUX系統(tǒng)，且該系統(tǒng)支持眾多的網(wǎng)絡協(xié)議，對硬件功能的穩(wěn)定性以及實時性提供了重要的保障。在這里，我們選擇了TCP/IP協(xié)議。GPRS無線傳輸與RS485總線控制作為本系統(tǒng)軟件設計過程中兩大重要組成部分。其中RS485總線技術相對應用廣泛，使用較為普及，在此不做重點論述。以下將以GPRS無線傳輸作為重點展開論述。
在短信發(fā)送之前，需要考慮編碼轉換問題。在LINUX系統(tǒng)中，中文字符采用GB-2312模式存儲，但在GPRS數(shù)據(jù)傳輸過程當中，數(shù)據(jù)格式為16位PDU編碼。在此，我們使用函數(shù)icnov（）實現(xiàn)了GB-2312編碼向16位PDU編碼的轉換。編碼轉換完畢之后，便可以開始發(fā)送信息。在發(fā)送過程中，首先需要等待MC35模塊接受到AT指令后的OK響應。然后通過AT和CSCA設置短信中心號碼及格式然后發(fā)送AT+CMCS=“電話號碼”，得到提示符。此時可以向MC35模塊發(fā)送編輯好的PDU編碼并以特定格式結束。得到響應OK.則發(fā)送成功，否則發(fā)送失敗，重新執(zhí)行上述過程。軟件設計流程如圖 4.1所示。
5 結論
智能家居能夠使我們的生活更舒適、更方便、更快捷，從根本上改變了傳統(tǒng)的生活方式。它的出現(xiàn)可以說是新世紀人們生活的一次“大革命”。它能夠對我們居家的電器進行高效率的精準的智能化控制，例如：它能根據(jù)室內(nèi)的光線強度自動調(diào)整燈的亮度，能根據(jù)主人的語音指令自動開啟熱水器，電視機和窗簾機等家用電器，真正做到貼心、放心和舒心。
6 結束語
本文主要介紹了基于GPRS遠程控制智能家居系統(tǒng)的研究實現(xiàn)方案，并對系統(tǒng)的總體設計和GPRS技術進行了系統(tǒng)的分析與研究。該方案主要采用了GPRS技術和RS-485總線實現(xiàn)了各功能模塊之間的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換，以及用戶與系統(tǒng)之間穩(wěn)定、安全的通信。系統(tǒng)采用了ARM-LINUX嵌入式平臺完成了智能家居系統(tǒng)的搭建，并通過該平臺實現(xiàn)對家用電器的智能管理和控制。
