引言
目前，城市安防系统越来越受到人们的重视，客户对安防系统的功能和性能方面的要求也越来越高。
本文提出了一种基于gsm和zigbee技术的无线安防系统，该系统的特点在于利用gsm和zigbee无线网络优势，实现了安防系统的无线网络化，省去了繁琐的布线过程，实现了安防信息的多点、远距离传输，提高了安防系统的安全性、可靠性与隐蔽性。
1 系统方案
该系统方案主要设计特点是将zigbee无线传感器网络与gsm网络相结合。使用无线网络不仅省去布线的麻烦，增加了安防传感器布局的灵活性，而且可以防止通信电缆被破坏，提高了安全性。整个系统结构如图1所示。
系统把带有zigbee协议的模块嵌入到被动红外、玻璃破碎、门磁、欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台及煤气泄露等安防设备中，作为无线传感器网络的一个节点。例如，当发生盗窃时，被动红外传感器检测到盗贼进入监控区域，它触发节点芯片的中断，从而激活节点芯片，芯片会自动通过zigbee无线收发模块把打好的报警数据包发送出去。
zigbee协调器是zigbee网络与外部gsm网络的接口，作为系统的核心负责整个网络的管理以及数据的转发，它通过收发模块接收安防监控节点的数据，由嵌入式控制器对接收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，实现快速安全报警。
整个系统主要可以分为zigbee协调器和zigbee无线传感器节点两部分。
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1.1 zigbee协调器
zigbee协调器作为整个系统的中心担负了许多任务，因此对负责管理这个中心的控制器要求较高。
而传统的单片机在某些方面已无法满足要求，arm由于其高性能、低功耗、低成本的特点正是替代传统单片机的首选。本设计选用arm9处理器str912fw44x6芯片为核心，外围扩展一系列功能模块，整个硬件结构如图2所示。
其中str912fw44x6是主控芯片，它是由意法半导体公司推出的基于arm966e_s内核的高性能嵌入式芯片，运算速度达96mips，支持单周期dsp指令.片内集成了544kb的flash及96kb的sram，支持以太网、usb、uart、12c和can通信，有80个gpio、8通道1o位ai）c、3相电机控制器、看门狗定时器和9个可编程dma通道。系统用1片uart收发芯片ti公司的tl16c550将gsm模块连接到armcpu的gpio，实现gsm短消息报警发送。
gsm通信模块选用西门子公司的tc35i模块，该模块性能稳定，价格低廉，具备gsm无线通信的全部功能，支持text和pdu模式的短消息编码方式。在rf收发器上，本设计选用ti公司的zigbee射频收发芯片cc2420，cc242o采用oqpsk调制方式，支持数据传输率高达250kbps，能够实现点对多点的快速组网。另外，协调器还根据实际需要设计了rs232接口、键盘显示和现场报警电路。
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）、内存和微控制器。
它使用1个8位mcu（8051），具有128kb可编程闪存和8kb的ram，还包含模拟数字转换器（adc）、定时器、aes128协同处理器、看门狗定时器、32khz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程i／o引脚。
2 zigbee技术介绍
zigbee是zigbee联盟的产物，这个由国际上100多家知名软硬件公司组成的联盟致力于制定一个短距离、低功耗、低速率、低成本的无线传感器网络标准。无线传感器网络（wirelesssensornetwork，wsn）是指由大量成本相对低廉的，具有感知能力、计算能力、实时通信能力的传感器节点组成的嵌入式无线网络，是当前众多领域的研究和应用热点。
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3 系统软件实现
gsm通信模块tc35i通过at命令来进行控制，数据传输采用短消息方式。at指令和短消息的编码、解码方式是本系统软件设计的关键，下面重点对两者作详细的介绍。
3.1 at指令介绍
at（attention）指令集是调制解调器通信接口的工业标准，现在市场上大多数手机均支持gsm7.05规定的at指令集。该指令集是etsi（欧洲通信技术委员会）发布的，其中包含了对sms的控制说明。一般的gsm模块都支持at指令，因此计算机或单片机可以通过串口直接向gsm模块发送at指令，来方便地实现短信息sms的发送、接收和管理。
3.2 短消息的编码方式
对短消息的控制共有3种模式：blockmode；pdumode；textmode.目前，pdumode已取代blockmode，textmode不支持中文并且大多数手机不支持这种模式。而国内现在手机和gsm模块都支持pdu模式，为满足系统的通用性，本系统短消息采用pdumode.那么什么是pdu模式昵？简单地说是发送或接收手机sms的一种方法。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串不仅包含消息本身，还包含很多其他信息，如sms服务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。发送和接收的pdu串结构是不完全相同的。下面介绍短消息的pdu编码格式（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，通常取00；
da：目的地址；
0a：发送方地址；
pid：协议指示标志，通常取o0；
dcs：数据编码方案，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，即实际短信内容长度；
ud：用户数据，即短信内容；
scts：短消息中心时间戳。
3.3 发送和接收短消息
要发送和接收短消息，利用gsm模块和手机之间进行信息交换，首先就要对信息进行pdu格式的编码和解码。本系统采用unicode的编码形式。unicode是一种统一的字符编码标准，采用双字节对字符进行编码[.这种unicode的特点是所有的字符是以两个字节表示，不仅中文使用两个字节，而且英文也使用两个字节表示。
pdu模式下短消息收发的步骤为：用“at+cmgf=0”设置为pdu模式；用“at+cmgs=长度”，后面跟pdu包发送短消息；用“at+cmgr=序号”来读取接收到的短消息。
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例如，需要发送信息“家中被盗！”到手机13991885678，单片机首先通过串口向gsm模块发送at+cmgs=25，等待返回ascii字符“>”，再输出pdu数据串并以ctrl+z键结束。发送程序如下：
其短信息数据的pdu编码解析如表3所示：
表3 短信息数据的pdu编码
4 结语
本设计方案借助于gsm网络的短消息业务和zigbee无线传感器网络技术，为安防系统的建设提供了一种灵活、方便的无线欧洲杯在线买球平台的解决方案。该系统具有良好的可扩展性和实用价值，可以实现全方位的安全监控与防护，而其最重要的一点在于，该系统能够通过无线网络可靠地与用户通信，增强了系统的安全性、可靠性与隐蔽性。
