卜麗英

【摘 要】基于SMS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)組成部分，它適用于傳輸數(shù)據(jù)量小的場(chǎng)景，并且由于開發(fā)難度相對(duì)較小，使用成本低，而得到較廣泛的使用。本文介紹了該系統(tǒng)的基本組成和設(shè)計(jì)思路，以及實(shí)現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵字】SMS（短信服務(wù)）；遠(yuǎn)程監(jiān)控；主機(jī)；從機(jī)；被監(jiān)控設(shè)備

中圖分類號(hào)： TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）36-0107-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.36.045

Design outline of remote monitoring system based on SMS

PU Li-ying

（Department of Physical Science and Technology，Kunming University， Kunming Yunnan 650214， China）

【Abstract】The Remote monitoring and controlling system based on SMS is a part of the IOT， which is used in the system requiring small amount of data transmission. It is widely used due to the great advantage of low complexity of developing and low cost of using. This paper mainly introduces the basic components， design and methods of implementation of the system.

【Key words】SMS； Remote monitoring and controlling system； Mater； Slave； Controlled equipment

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展日新月異，在實(shí)現(xiàn)了人與人的互聯(lián)后，人與物、物與物的互聯(lián)早已提上了日程。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今已經(jīng)歷了十多年，目前規(guī)?？捎^，萬物互聯(lián)的時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)?；赟MS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的一類具體應(yīng)用[1-2]。

1 SMS監(jiān)控系統(tǒng)的適用場(chǎng)景

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在過去幾年中發(fā)展迅速，4G網(wǎng)絡(luò)已普及到大部份農(nóng)村地區(qū)。基于4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，傳輸速度快，適用于一些需要大的數(shù)據(jù)吞吐量的場(chǎng)合（比如音頻、視頻傳輸），快的傳輸速度必然需要復(fù)雜的硬件和軟件支持，這就增加了研發(fā)的難度。4G模塊的成本、和使用費(fèi)用也相對(duì)較高。

對(duì)于一些溫度監(jiān)控之類的遠(yuǎn)程監(jiān)控器，因?yàn)樗恍枰罅康臄?shù)據(jù)傳輸，這樣使用SMS短信網(wǎng)絡(luò)會(huì)是一個(gè)更佳的選擇[3-4]。相較于使用4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，基于SMS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)相對(duì)容易得多，使用費(fèi)用也便宜不少，還可以方便地實(shí)現(xiàn)一個(gè)端點(diǎn)不多的網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在有的SMS模塊已經(jīng)支持云服務(wù)器，這無疑極大擴(kuò)展了端點(diǎn)數(shù)量，也擴(kuò)大了SMS監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

2 基于SMS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基本架構(gòu)

如圖1所示，一個(gè)基本的SMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由從機(jī)、主機(jī)和服務(wù)器上操控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)組成。從機(jī)從被監(jiān)控設(shè)備獲取相關(guān)信息并做相應(yīng)的處理，然后通過短信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主機(jī)再傳送給服務(wù)器，由服務(wù)器（電腦）上的操控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)軟件完成信息的入庫(kù)、查詢、報(bào)表等功能。用戶也可以通過操控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)軟件，由主機(jī)通過短信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送控制指令給從機(jī)，由從機(jī)完成被監(jiān)控設(shè)備的復(fù)位、設(shè)置等操作。

對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用，用戶端可以用手機(jī)代替；如果被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量較多，可能需要酌情增加主機(jī)的數(shù)量；現(xiàn)在有些通信模塊公司的售后支持云服務(wù)，這對(duì)信息的保密性要求不高、被監(jiān)控設(shè)備比較多的應(yīng)用是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

3 從機(jī)研制的基本思路和注意事項(xiàng)

主機(jī)作為一個(gè)SMS通用收發(fā)裝置，可以從市場(chǎng)上直接購(gòu)買也可以自己研發(fā)。從機(jī)因?yàn)橐c被監(jiān)控設(shè)備配套，所以只能自主研發(fā)，因此它是一個(gè)SMS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)重點(diǎn)。

如圖2所示，子機(jī)要有一個(gè)中央控制器，它要同被監(jiān)控設(shè)備通信以獲取監(jiān)控信息和發(fā)送控制命令；它還要同SMS通信模塊通信，以完成通信模塊的配置以及監(jiān)控信息的無線收發(fā)。因此MCU和SMS通信模塊是子機(jī)的兩大組成部分。MCU同被監(jiān)控設(shè)備的通信端口根據(jù)被監(jiān)控設(shè)備的不同而不同，一般是RS232、UART、USB、I2C、SPI、網(wǎng)口中的一種。如果不易于從被監(jiān)控設(shè)備直接獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，而只想通過電壓電流來知道被監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，那還涉及到電壓電流的模數(shù)轉(zhuǎn)換。MCU跟SMS模塊的通信一般是通過UART接口實(shí)現(xiàn)。通信模塊的工作電壓大都為3.4-4.2V，非MCU的常用工作電壓為3.3V或者5V，因兩者之間的工作電壓存在差異，這就增加了電源部分的復(fù)雜性。

通信模塊的選擇是子機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。西門子公司的TC系列和MC系列，華為的MC系列都是目前使用較多的通信模塊，它們都支持AT指令集，支持Text和PDP兩種短信數(shù)據(jù)模式。穩(wěn)恒科技的USR-GM3模塊支持網(wǎng)絡(luò)透?jìng)髂Ｊ?、TTPD Client模式、短信透?jìng)髂Ｊ?、和AT指令模式，這些都有效地降低了開發(fā)難度。

4 結(jié)束語

基于SMS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以方便地應(yīng)用到野外儀器監(jiān)控、蔬菜大棚自動(dòng)化、家庭防盜等領(lǐng)域，給科研、生產(chǎn)、生活帶來很大的便利。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2009，23（12）：1-7.

[2]王群.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究及模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組建[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（10）：178-181.

[3]樊智一.基于STM32的無線WIFI溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子世界，2016（18）.

[4]朱琳.電類實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2018，39（35）：203-204.