基于GSM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共3篇

基于GSM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共3篇基于GSM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1一、背景介紹

隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，越來越多的家居設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。為此，各種無(wú)線通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于家居設(shè)施領(lǐng)域。其中，在短距離無(wú)線通信領(lǐng)域，GSM短信息技術(shù)是一種常用的通信方式，它可以用于實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。

GSM短信息技術(shù)常常用于手機(jī)上的短信通信，它具有安全可靠、傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。利用GSM短信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)將家居設(shè)施的狀態(tài)信息遠(yuǎn)程發(fā)送給用戶，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家居設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于GSM短信息實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)，其核心功能包括：

1.家居設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家居設(shè)施的狀態(tài)，包括但不限于溫度、濕度、照明、安防等，將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給用戶。

2.家居設(shè)施狀態(tài)查詢

用戶可以通過短信查詢家居設(shè)施的最新狀態(tài)，如溫度、濕度、安防狀況等。

3.家居設(shè)施遠(yuǎn)程控制

用戶可以通過短信遠(yuǎn)程控制家居設(shè)施，如打開或關(guān)閉燈光、電器等。

4.報(bào)警功能

當(dāng)家居設(shè)施出現(xiàn)異常時(shí)，如溫度過高、門窗被撬等情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息通知用戶。

三、系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要分為兩部分：家居設(shè)施和遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)平臺(tái)。家居設(shè)施部分包括傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器等；遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)平臺(tái)包括短信發(fā)送接收器、短信網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器等。

1.家居設(shè)施部分

本系統(tǒng)的家居設(shè)施部分包括傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器等，其主要組成如下：

a.傳感器：通過傳感器對(duì)家居設(shè)施的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給控制器，目前市面上的傳感器具有很多類型，根據(jù)不同的需求可以進(jìn)行選擇。例如，溫濕度測(cè)量、氣體濃度檢測(cè)等傳感器安裝在需要監(jiān)測(cè)的地方，比如：臥室、客廳、門口等位置。

b.控制器：控制器是本系統(tǒng)的核心控制部分，其主要功能是接收傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。同時(shí)，控制器還能夠與遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和接受控制指令，主要應(yīng)用于Zigbee、Z-wave、LORA等無(wú)線通訊協(xié)議。

c.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)用戶的指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以對(duì)家居設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，例如控制器可以通過短信進(jìn)行接收控制指令，在設(shè)定時(shí)間或者通過傳感器監(jiān)測(cè)到狀況進(jìn)行執(zhí)行。比如：開關(guān)電器、電子門禁、智能家居等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)平臺(tái)

遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)平臺(tái)是系統(tǒng)的后端處理部分，通過接收短信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，解析數(shù)據(jù)內(nèi)容并進(jìn)行相應(yīng)的處理，為用戶提供遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)功能。其主要組成如下：

a.短信發(fā)送接收器：短信發(fā)送接收器可以接收用戶的短信，同時(shí)可以向用戶發(fā)送系統(tǒng)的狀態(tài)報(bào)告。常見的短信發(fā)送接收器包括GSM短信模塊或者Z-wave通訊模塊。

b.短信網(wǎng)關(guān)：短信網(wǎng)關(guān)是一個(gè)連接短信接收器和服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)接器，用于接收和發(fā)送短信。它可以解析短信內(nèi)容，識(shí)別用戶的指令，從而控制家居設(shè)施的運(yùn)行。

c.服務(wù)器：服務(wù)器是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，負(fù)責(zé)處理家居設(shè)施的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、控制指令等。當(dāng)有異常狀況發(fā)生時(shí)，服務(wù)器會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示用戶注意。

本系統(tǒng)的運(yùn)作原理是：家居設(shè)施中的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器等組成一個(gè)家居控制網(wǎng)絡(luò)，通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制指令的傳輸，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制，并通過短信發(fā)送接收器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和控制指令傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)

本系統(tǒng)通過嵌入式技術(shù)和GSM短信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)，用戶可以通過手機(jī)短信實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)，從而免去了對(duì)特定APP的依賴。

2.高效、安全

本系統(tǒng)利用GSM短信息通信技術(shù)作為數(shù)據(jù)傳輸方式，具有傳輸快速、安全可靠等特點(diǎn)，可以保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性和安全性。

3.極低的成本

與其他無(wú)線通信技術(shù)相比，GSM短信息技術(shù)具有成本低、接入難度低等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)成本大大降低。

5.應(yīng)用范圍廣

本系統(tǒng)可以應(yīng)用于家庭、企事業(yè)單位等多種場(chǎng)所，滿足用戶對(duì)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)需求，提高家庭、企事業(yè)單位的智能化水平?；贕SM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2一、概述

現(xiàn)代家居中智能化程度越來越高，如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)成為關(guān)鍵。本文基于GSM短信息的通信方式，提出一種家居設(shè)施的遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程遙控以及異常報(bào)警等功能。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)分為三個(gè)主要模塊：硬件模塊、短消息處理模塊和PC端監(jiān)測(cè)控制軟件。

1.硬件模塊

硬件模塊主要包括下列部分：

（1）主控模塊：使用8位單片機(jī)AT89C52作為主控制器。

（2）傳感器模塊：包括人體紅外傳感器、溫濕度傳感器、光敏傳感器、煙霧傳感器等。

（3）執(zhí)行器模塊：包括繼電器、數(shù)碼管LED等。

（4）GSM模塊：使用SIM900AGSM/GPRS模塊作為短信通信模塊。

2.短消息處理模塊

短消息處理模塊主要負(fù)責(zé)GSM模塊與主控模塊之間的通訊協(xié)議處理、短消息的解包、加密等。具體包括以下步驟：

（1）接受短信：系統(tǒng)接收到短信后首先通過GSM模塊下發(fā)AT指令實(shí)現(xiàn)短信息的讀取，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給主控模塊。

（2）短消息解析：主控模塊通過對(duì)短消息中語(yǔ)義的解析，識(shí)別用戶具體的操作要求。

（3）處理相關(guān)操作：主控模塊根據(jù)用戶指令，完成相應(yīng)的操作，如打開/關(guān)閉燈光，控制溫度等。

3.PC端監(jiān)測(cè)控制軟件

PC端監(jiān)測(cè)控制軟件可以通過串口通信與主控模塊進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家居設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遙控和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.GSM模塊技術(shù)

GSM模塊是短信息處理模塊與外部通訊的核心部件，其主要負(fù)責(zé)GSM網(wǎng)絡(luò)的連接、短消息的發(fā)送及接收等。在該系統(tǒng)中，我們使用SIM900AGSM/GPRS模塊，該模塊具有良好的穩(wěn)定性和通訊能力。

2.短信通訊協(xié)議技術(shù)

短信通訊協(xié)議技術(shù)是實(shí)現(xiàn)短信通訊的關(guān)鍵技術(shù)之一。在該系統(tǒng)中，我們采用基于ASCII碼的短消息通訊協(xié)議，通過解析短消息中的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程遙控和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

3.協(xié)議安全技術(shù)

為了保證短信息通訊的安全性和可靠性，我們需要對(duì)通訊協(xié)議進(jìn)行加密、身份驗(yàn)證等安全保護(hù)措施。在該系統(tǒng)中，我們使用DES算法實(shí)現(xiàn)短消息的加密傳輸，同時(shí)對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，確保短信息只能由具有授權(quán)的用戶發(fā)送。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.靈活性高：用戶通過短信命令可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控家居設(shè)施的狀態(tài)和控制。

2.實(shí)時(shí)性好：用戶可以通過PC端監(jiān)測(cè)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家居設(shè)施的狀態(tài)信息。

3.操作簡(jiǎn)單：用戶只需發(fā)送簡(jiǎn)單的短信命令，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)施的控制和監(jiān)測(cè)。

4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠：PC端監(jiān)測(cè)軟件可以將家居設(shè)施的狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，便于用戶查看和分析。

五、總結(jié)

本文基于GSM短信息技術(shù)，提出了一種家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)通過短信通訊與主控模塊進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程遙控和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)具有靈活性高、實(shí)時(shí)性好、操作簡(jiǎn)單和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為實(shí)用的家居智能化解決方案?；贕SM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居設(shè)施的應(yīng)用越來越廣泛。通過GSM短信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程遙控和監(jiān)測(cè)，為人們的生活帶來更加便捷、安全和舒適的體驗(yàn)。本文將詳細(xì)介紹基于GSM短信息的家居設(shè)施遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

本系統(tǒng)采用GSM短信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的遙控和監(jiān)測(cè)。GSM短信息是一種基于移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的短信息傳輸技術(shù)，具有方便快捷、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)通過GSM模塊和微控制器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)來遠(yuǎn)程控制家居設(shè)施，例如開關(guān)燈、開關(guān)電視、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等。同時(shí)，本系統(tǒng)還可以對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如溫度、濕度、空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)采集，通過短信息實(shí)時(shí)傳輸給用戶，幫助用戶了解家居環(huán)境狀況，并及時(shí)采取措施調(diào)整。

二、系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

（一）GSM模塊

GSM模塊是本系統(tǒng)的核心部件，主要用于與手機(jī)進(jìn)行通信，并將手機(jī)發(fā)送的短信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過串口與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。GSM模塊具有發(fā)送和接收短信、呼叫功能等，通過AT指令向GSM模塊發(fā)送控制命令即可實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。

（二）微控制器

微控制器是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，主要用于接收和處理GSM模塊發(fā)送的控制命令、采集傳感器數(shù)據(jù)、控制家居設(shè)施等。本系統(tǒng)可以選擇多種類型的微控制器，例如ATmega8、ATmega32等，具有較好的可編程性和擴(kuò)展性。

（三）傳感器模塊

本系統(tǒng)通過傳感器模塊對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如溫度、濕度、空氣質(zhì)量等。傳感器模塊可以選擇多種類型的傳感器或傳感器模塊，例如DS18B20溫度傳感器、DHT11濕度傳感器、MQ-135空氣質(zhì)量傳感器等。傳感器模塊通過模擬信號(hào)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給微控制器，微控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過GSM模塊將短信息發(fā)送給用戶。

（四）家居設(shè)施控制模塊

本系統(tǒng)可以對(duì)家居設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，例如開關(guān)燈、開關(guān)電視、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等。家居設(shè)施控制模塊可以選擇多種類型的繼電器或MOS管等，通過微控制器進(jìn)行控制。用戶可以通過手機(jī)發(fā)送控制命令來控制家居設(shè)施的開關(guān)或調(diào)節(jié)，亦可選擇定時(shí)開關(guān)等功能，實(shí)現(xiàn)智能家居的快捷操作。

（五）電源模塊

電源模塊主要用于為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，包括GSM模塊、微控制器、傳感器模塊、家居設(shè)施控制模塊等。電源模塊可以采用電池、AC/DC電源適配器等，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程

（一）硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括電源模塊、微控制器模塊、GSM模塊、傳感器模塊、家居設(shè)施控制模塊等幾部分。其中，電源模塊可以采用穩(wěn)壓電源電路、電池管理電路等；微控制器模塊采用ATmega8單片機(jī)，具有6個(gè)模擬輸入通道、2個(gè)PWM通道、2個(gè)串口等；GSM模塊采用SIM800AGSM模塊，通過SIM卡連接移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)；傳感器模塊采用DHT11濕度傳感器、DS18B20溫度傳感器和MQ-135空氣質(zhì)量傳感器等；家居設(shè)施控制模塊采用繼電器或MOS管等，與微控制器進(jìn)行連接。

（二）軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要包括GSM模塊控制程序、傳感器數(shù)據(jù)采集程序、家居設(shè)施控制程序等幾部分。其中，GSM模塊控制程序主要用于與GSM模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)短信息發(fā)送和接收等功能；傳感器數(shù)據(jù)采集程序可以采用定時(shí)中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，通過ADC模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；家居設(shè)施控制程序可以通過串口接收GSM模塊發(fā)送的控制命令，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施的開關(guān)和調(diào)節(jié)。

四、系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

本系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于家居環(huán)境監(jiān)測(cè)和控制、物聯(lián)網(wǎng)智能家居等領(lǐng)域。例如，在家中，用戶可以通過手機(jī)對(duì)家居設(shè)施進(jìn)行遙控，隨時(shí)隨地掌握家居環(huán)境情況，如溫度、濕度、空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，用戶還可