基于GSM控制照明灯节能系统研究综述【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 电子信息工程 基于 GSM 控制照明灯节能系统研究 综述 前言 随著社会 的 发展 ， 住宅楼一幢幢拔地而起 ， 楼道照明灯的节电与 延寿 ， 已成为普遍关心的问题 。如果用常规开关来 控制 ， 照明灯往 往是 通宵达旦地发光二作 ， 若 因忘 关灯 ， 白 天也在亮着 。 所 以 许多照明灯的有效功耗仅为 5 左右 ，还 有 95 的 时间成为无功消耗 ， 不仅浪费了电能 ， 而且 因 超长工作而过早报废 1。 节能灯代替普通照明灯，一年可以省好几百万 2。 我国电能节约大有潜力，每个单位每个国家若能按照国家要求节电，无疑对我国工业电能供需矛盾的缓和起着积 极的作用 3。国

2、外也对这方面是极其重视的。 美国总统奥巴马 2月 5日签署了一份总统备忘录 ， 要求能源部提高家 用 器具的能源效率标准 。 第一批能源效率标准将在 2009年 8月份之前出台 ， 适用于洗碗机 、 照明灯、组合烤箱、微波炉、空调设备、煮锅和饮料机等 9类器具 。 开发新型能源和提高能源使用效率是奥巴马能源政策的重点 ， 也是其政府拟定的经济刺激方案的一项重要内容 。 现在无线通信技术的飞速发展，为照明灯节能节电提供了更好的平台和方法。 GSM模块进行对各电器（包括照明灯）节能有着重要的意义。 关键字： GSM；节能照明灯； SMS 1.GSM概述 2007年全国手机短信发送量达到 5921亿

3、条 ， 日均发送量超过 16亿条 。 短信的应用也扩展到各个领域 4。 这里典型的是 GSM模块。 GSM（ Global System for Mobile Communications， 全球移动通讯系统） ， 是一种起源于欧洲的移动通信技术标准 5。 1991年 GSM系统正式在欧洲问世 ， 网络开通运行 。GSM系列主要有 GSM900、 DCS1800和 PCS1900三部分 ， 三者之间的主要区别是工作频段的差异 。 我国自从 1992年在嘉兴建立和开通第一个 GSM演示系统 ， 并于 1993年 9月正式开放业务以来 ， 全国各地的移动通信系统中大多采用 GSM系统 ， 使得 G

4、SM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统 。 截至 2002年 11月 ， 中国手机用户 2亿 ， 比 2001年年底新增 5509.2万 。 紧急呼叫是 GSM系统特有的一种话音业务功能 。 即使在 GSM手机设置了限制呼出和没有插入用户识别卡 （ SIM） 的情况下 ， 只要在 GSM网覆盖的区域内，用户仅需按一个键 ， 便可将预先设定的特殊号码 （ 如 110、 119、120等 ） 发至相应的单位 （ 警察局、消防队、急救中心等 ） 6。 2.GSM功能研究 GSM模块 ， 是将 GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上 ， 具有独立的操作

5、系统、 GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块 。 因此 ， GSM模块具有发送 SMS短信 ， 语音通话 ， GPRS数据传输等基于 GSM网络进行通信的所有基本功能 7。 2.1.SMS功能 现在短信服务与我们日常生活密切相关，也起着很重要的作用。 短信服务 SMS(Short Message Service)是 GSM的 一 项重要的业务，它可以通过 GSM网络传输有限长度的数据信息 。短信业务 （ Short Message Service）是 GSM系统提供的一种 GSM手机之间及短消息实体（ Short Message Entity）之间通过业务中心（ Service C

6、enter）进行文字信息收发的方式。 短消息业务按照通信方式分为两种 ：点对点的 短消息业务和一点对多点的短消息业务， 即小区广播型短消息业务 8。它是 GSM中唯一不要求建立端 到 端业务路径的业务 ，具有广泛的应用。 SMS有一下重要的特点： （ 1） 160个字节 :短信服务最多可以发 80个汉字或者是 160多个数字或是字母。 （ 2）存储和转发功能：短信是从发送 者发出，经过一个信息中心，然后再转发给接受者。 （ 3）传输确认：发送者在发送短信之后，会收到一个关于短信发送成功与否的确认短信。 （ 4） 与话音、数据和传真的同时性 ：就是说，短信可以和话音、数据、传真同时传输的。 （

7、5）主角号码自动显示：接受者那会显示出发送者的相关信息，如号码。 由于短息的上述优点，在社会生产中，短信服务正在越来越多的被运用，且取得了很好的成就，如汽车防盗，家电节能系统等。 2.2.语音通话 功能 GSM的语音模块也是普遍被应用。其真正还是归于 GSM的短息模块里。 而 话音信号在整个网内链路和网间链路上以明话传输 ，安全系数不是很高。 用户通常将 语音 通话质量和稳定性 以及安全性作为最重要的衡量标准 。自然，现在对于语音通话更是应该从 话音业务提供从发送端到接收端之间所有链路的全程安全保护 。 2.3.GPRS技术 第一阶段的移动通信主要是用来模拟无线网络 ， 主要采用的是 FDMA

8、技术 。 GSM（ global system for Mobile communication）网络系统就是在第一代的基础上发展起来的第二代系统。作为第二代 GSM 向第三代的过渡技术 ， GPRS技术是早在 1993年由 英国 BT Cellent公司提出的一种基于 GSM的移动分组数据业务 ， 是 GSM Phase+2(1997年 )规范之中要求实现的一项内容 ， 该种技术面向用户提供的是移动分组的 IP或者采用 .X25 连接 9。 GPRS，通用分组无线业务，是在 GSM系统的基础上建立的移动网络系统。 GPRS在传统的 GSM网络中引入了 3个新的组件： PEU（分组控制单元）、

9、 SGSN（ GPRS服务支持节点）和 GGSN（ GPRS网关支持节点）。它使用分组交换技术，能兼容 GSM并在网络上传输高速数据 10。 GPRS提供了两种类型的服务：点到点 服务 (PTP)和点到多点服务 (PTM)。相对原来的 GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式， GPRS的分组交换技术具有实时在线、按最计费、高速传输等优点 11。 3.GSM-SMS控制系统简述 GSM模块 单片机 固态继电器 照明灯 图 1. GSM控制系统一般结构框图 要想实现照明灯的远程控制，这里可以借助一个 GSM-SMS模块，它可以与外界进行联系。我们首先要编辑短信发送到 GSM模块，让它收到相应的数据

10、，然后 对数据进行解包校验并将完成的命令通过UART0下传到 ARM处理器，处理器对收到的短信进行过滤，检查是否是已设号码的用户发出的副歌命令格式的有效短信，若有效，则按照事先规定好的协议来进行命令解析出相关数据，传给单片机，进行控制照明灯亮灭。 短消息的处 理部分 ： 正确接收到户丰发来的短消息，首先检查模块是否正常工作：处理器发送简单的 AT命令“ AT r”，如果模块连接正确，就会收到返回命令 “O K”；然后再发送命令 “AT+CCID r”来检查 SIM 卡是否安装正确，如果模块能正常工作，则会返回 SIM 的 ID，并以 OK结束。 然后进行模块的初始化工作：用命令 “AT+CMG

11、F-1 r”设置短消息模式为文本模式；“ A T +C S C A= “+861 3800532500 ” r”来设置短消息服务中心号码； “AT+CNMI=2， 1， 0， 0， 0 r”命令表示采用事件驱动的方式来处理短消息，当有短消息到来时通知系统，并把短消息存储在默认的内存位置。 4.结论 短消息业务（ SMS， Short Message Service）作为 GSM的一种增值服务 ， 随着 GSM网络覆盖范围的扩大 ， 得到迅速发展 12。 利用现有的 GSM(Global System for Mobile Communication) 网络资源，发挥网络覆盖率高、传输特性好等优

12、势，为现有数据采集系统提供一种便捷的无线数据传输方式，这将成为工业控制及现场监控 及家具 等领域的发展趋势 13。使用手机模块利于系统集成，成本低。在偏远地区、海岛等架设通信线路困难或不经济的地方，工程服务设施也可以自由灵活地设置，不受地形条件的限制。 GSM模块价格低廉、应用广泛，运用 GSM模块实现远程控制有诱人的应用前景。GSM对我们家具比如照明灯的节能起着至关重要的 作用。 参考文献 1 张定成，伍新民 .照明灯节 能 新法 J广西节能， 1991.2： 52-53. 2 节能灯代替普通照明灯，一年可以省好几百万 EB/OL,2010.10.26. http:/ 3 李民生 .照明灯节

13、电 J.节能， 1988， 9： 16-17. 4 苗雨 .基于 GSM模块实现短信发送 J.电脑知识与技术， 2008， 18： 1741-1742. 5 徐庆华，李涛 .基于 GSM的无线智能控制器的设计与应用 J.微计算机信息， 2010， 8： 62-63. 6 GSM发展现状 EB/OL， 2010.10.27. http:/ 7 GSM模块 EB/OL， 2010.10.27. http:/ 8 季元 ,刘武韬 .不断飞速发展的信息技术： SMSJ.中国数据通信， 2002， 10： 55-59. 9 王清 ,邓红军 .GPRS无线数据传输技术 的研究 J.才智 ,2010,19.

14、 10 曹伟 .基于 GPRS无线数据传输技术的应用 J.内蒙古大学学报 (自然科学版 )， 2009， 40(6). 11 刘国锦 ,刘新霞 .GPRS无线数据传输技术的应用 J.信息化研究， 2010， 2： 1-3. 12 SMSEB/OL， 2010.10.27. http:/ 13 吴晓庆， 呼和牧仁 .单片机控制 GSM通信模块 J.内蒙古科技与经济， 2010， 2： 87-88. 14 Wireless Lighting Control systemJ.Security Distributing & Marketing， 2008， 38(4)： 116. 15 Wireless Lighting ControlJ.Product Design & Development， 2007， 62(3)： 28.