导言
现在，城市安防体系越来越遭到人们的注重，客户对安防体系的功用和功用方面的要求也越来越高。
本文提出了一种依据GSM和Zigbee技能的无线安防体系，该体系的特色在于运用GSM和Zigbee无线网络优势，完成了安防体系的无线网络化，省去了繁琐的布线进程，完成了安防信息的多点、远距离传输，提高了安防体系的安全性、可靠性与隐蔽性。
1 体系计划
该体系计划首要规划特色是将Zigbee无线传感器网络与GSM网络相结合。运用无线网络不只省去布线的费事，增加了安防传感器布局的灵敏性，并且可以避免通讯电缆被损坏，提高了安全性。整个体系结构如图1所示。
体系把带有Zigbee协议的模块嵌入到被迫红外、玻璃破碎、门磁、烟感及煤气走漏等安防设备中，作为无线传感器网络的一个节点。例如，当产生偷盗时，被迫红外传感器检测到响马进入监控区域，它触发节点芯片的中止，然后激活节点芯片，芯片会主动经过Zigbee无线收发模块把打好的报警数据包发送出去。
Zigbee和谐器是Zigbee网络与外部GSM网络的接口，作为体系的中心担任整个网络的办理以及数据的转发，它经过收发模块接纳安防监控节点的数据，由嵌入式操控器对接纳到的数据进行必要的处理，然后将其经过GSM网络发送到保安中心，完成快速安全报警。
整个体系首要可以分为Zigbee和谐器和Zigbee无线传感器节点两部分。
1.1 Zigbee和谐器
Zigbee和谐器作为整个体系的中心背负了许多使命，因而对担任办理这个中心的操控器要求较高。
而传统的单片机在某些方面已无法满意要求，ARM因为其高功用、低功耗、低本钱的特色正是代替传统单片机的首选。本规划选用ARM9处理器STR912FW44X6芯片为中心，外围扩展一系列功用模块，整个硬件结构如图2所示。
其间STR912FW44X6是主控芯片，它是由意法半导体公司推出的依据ARM966E_S内核的高功用嵌入式芯片，运算速度达96MIPS，支撑单周期DSP指令。片内集成了544kB的Flash及96kB的SRAM，支撑以太网、USB、UART、12C和CAN通讯，有80个GPIO、8通道1O位AI)C、3相电机操控器、看门狗定时器和9个可编程DMA通道。体系用1片UART收发芯片TI公司的TL16C550将GSM模块连接到ARMCPU的GPIO，完成GSM短音讯报警发送。
GSM通讯模块选用西门子公司的TC35i模块，该模块功用安稳，价格低价，具有GSM无线通讯的悉数功用，支撑TEXT和PDU方式的短音讯编码办法。在RF收发器上，本规划选用TI公司的Zigbee射频收发芯片CC2420，CC242o选用OQPSK调制办法，支撑数据传输率高达250kbps，可以完成点对多点的快速组网。别的，和谐器还依据实践需求规划了RS232接口、键盘显现和现场报警电路。
1.2 Zigbee无线传感器节点
Zigbee无线传感器节点由安防传感器和Zigbee终端设备组成，如图3所示。Zigbee终端设备选用TI公司的Zigbee射频收发芯片CC2430，CC2430具有很高的性价比，在单个芯片上整合了Zigbee射频(RF)、内存和微操控器。
它运用1个8位MCU(8051)，具有128kB可编程闪存和8kB的RAM，还包括模仿数字转换器(ADC)、定时器、AES128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠方式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚。
2 Zigbee技能介绍
Zigbee是Zigbee联盟的产品，这个由国际上100多家闻名软硬件公司组成的联盟致力于拟定一个短距离、低功耗、低速率、低本钱的无线传感器网络规范。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)是指由许多本钱相对低价的，具有感知才能、核算才能、实时通讯才能的传感器节点组成的嵌入式无线网络，是当时许多范畴的研讨和运用热门。
3 体系软件完成
GSM通讯模块TC35i经过AT指令来进行操控，数据传输选用短音讯办法。AT指令和短音讯的编码、解码办法是本体系软件规划的要害，下面要点对两者作具体的介绍。
3.1 AT指令介绍
AT(Attention)指令集是调制解调器通讯接口的工业规范，现在市场上大多数手机均支撑GSM7.05规则的AT指令集。该指令集是ETSI(欧洲通讯技能委员会)发布的，其间包括了对SMS的操控阐明。一般的GSM模块都支撑AT指令，因而核算机或单片机可以经过串口直接向GSM模块发送AT指令，来便利地完成短信息SMS的发送、接纳和办理。
3.2 短音讯的编码办法
对短音讯的操控共有3种方式：BlockMode;PDUMode;TextMode.现在，PDUMode已替代BlockMode，TextMode不支撑中文并且大多数手机不支撑这种方式。而国内现在手机和GSM模块都支撑PDU方式，为满意体系的通用性，本体系短音讯选用PDUMode.那么什么是PDU方式昵?简略地说是发送或接纳手机SMS的一种办法。PDU串表面上是一串ASCII码，由o～9、A～F这些数字和字母组成。它们是8位字节的十六进制数，或者是BCD码十进制数。PDU串不只包括音讯自身，还包括许多其他信息，如SMS服务中心号码、方针号码、回复号码、编码办法和服务时刻等。发送和接纳的PDU串结构是不完全相同的。下面介绍短音讯的PDU编码格局(表1，表2)。
SCA：短信中心的地址，例如西安为+8613800290500;
FO：文件字节头，发短信时设为11;
MR：信息类型，一般取00;
DA：意图地址;
0A：发送方地址;
PID：协议指示标志，一般取O0;
DCS：数据编码计划，O0为7bit编码，F6为8bit编码，O8为双字节编码;
VP：有效期限;
UDL：用户数据长度，即实践短信内容长度;
UD：用户数据，即短信内容;
SCTS：短音讯中心时刻戳。
3.3 发送和接纳短音讯
要发送和接纳短音讯，运用GSM模块和手机之间进行信息交流，首要就要对信息进行PDU格局的编码和解码。本体系选用Unicode的编码方式。Unicode是一种一致的字符编码规范，选用双字节对字符进行编码[。这种Unicode的特色是一切的字符是以两个字节表明，不只中文运用两个字节，并且英文也运用两个字节表明。
PDU方式下短音讯收发的过程为：用“AT+CMGF=0”设置为PDU方式;用“AT+CMGS=长度”，后边跟PDU包发送短音讯;用“AT+CMGR=序号”来读取接纳到的短音讯。
例如，需求发送信息“家中被盗!”到手机13991885678，单片机首要经过串口向GSM模块发送AT+CMGS=25，等候回来ASCII字符“>”，再输出PDU数据串并以Ctrl+Z键完毕。发送程序如下：
其短信息数据的PDU编码解析如表3所示：
4 结语
本规划计划借助于GSM网络的短音讯事务和Zigbee无线传感器网络技能，为安防体系的建造供给了一种灵敏、便利的无线解决计划。该体系具有杰出的可扩展性和实用价值，可以完成全方位的安全监控与防护，而其最重要的一点在于，该体系可以经过无线网络可靠地与用户通讯，增强了体系的安全性、可靠性与隐蔽性。
