網絡家電系統(tǒng)是一個多功能的技術系統(tǒng)，包括可視對講、安全防范、家居綜合布線、照明控制、家電控制、環(huán)境狀況監(jiān)測、遠程視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭影音等系統(tǒng)。家居智能化主要是基于總線制、電力線載波、無線方式實現(xiàn)，在網絡連接方面基本上采用總線制聯(lián)網、電話聯(lián)網或通過以太網方式實現(xiàn)。本文介紹一種基于GSM技術的網絡家電系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)。

概 述

家電智能終端即網絡家電是網絡家電系統(tǒng)的交通樞紐，傳統(tǒng)家電絕大多數僅由單片機控制，達不到遠程智能控制的要求，網絡家電是將傳統(tǒng)家電的微控制器升級為具有網絡功能的微控制器，結合完整的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)了網絡技術和家電控制系統(tǒng)的無縫連接。

網絡家電系統(tǒng)組成框圖如所示，主要由以下四部分組成：①家電接口控制單元，實現(xiàn)RF信號到家電UART接口信號的相互轉換，作為組網家電的無線數據調制解調器；②家電網關是網絡家電的信息傳輸控制中心，內置無線數據調制解調器，通過接受上位機(PC、筆記本電腦)、移動電話及手機指令對注冊的家電進行控制、查詢等操作；③PC，通過家電網關對家電進行復雜的控制、查詢、記錄等操作，主要為網絡家電控制軟件提供運行平臺，同時通過國際互連網實現(xiàn)家電的遠程監(jiān)控；④GSM移動電話，實現(xiàn)遠距離、可移動的無線控制功能。

家電接口控制單元原理圖如所示，MCU采用東芝8位TMP86P807微控制器，RF收、發(fā)電路選用Chipcon公司的CC1000，該電路可工作在300～1000MHz的頻率范圍內，輸出功率及工作頻率可編程，F(xiàn)SK的數據傳輸可大于76.8kbps，無需外接RF開關、IF濾波，外圍電路簡單。通過對CC1000內部工作寄存器進行適當配置即可實現(xiàn)各種不同的應用。

家電網關

家電網關是連接網絡家電的樞紐，對處理器的要求較高，本文選用瑞薩科技的16位微控制器M30245，內置128K FLASH、10K RAM、1個全速(12Mbps)USB接口，4個UART通訊接口、8路10bit A／D轉換器、5個16位多功能定時器等，還包含硬件CRC計算電路，看門狗等電路，為家電網關的原理框圖。

家電網關原理圖如所示，RF模塊單元完成單片機數據的無線收發(fā)功能；GSM模塊是單片機與移動電話和短消息通訊的鏈路；SIM卡是允許GSM模塊入網的身份識別裝置；顯示及按鍵單元實現(xiàn)家庭網關的簡單控制及顯示：EEPROM保存注冊家電和手機的識別碼及個性化控制所需的相關信息；USB接口實現(xiàn)家庭網關與PC的快速通訊，RS232接口用于兩者之間的中斷通訊；開關量輸入、輸出接口實現(xiàn)用戶自定義數字信號的采集和輸出控制；仿真調試接口實現(xiàn)程序的及調試。

小 結

網絡家電系統(tǒng)技術是利用計算機技術、微電子技術、通信技術，通過家電智能終端及其系統(tǒng)軟件將家電智能化的所有功能集成起來，使智能家居建立在一個統(tǒng)一的平臺上，它涉及家電網絡內的智能設備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術的應用，同時將隨著集成技術、通信技術、互操作能力和布線標準的進步而不斷改進。