费用高，且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。因此，比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。
1.2本设计的目的和意义
技术的发展带来了生活的变化，基于无线新技术的各种增值服务正在悄然的改变着我们的生活环境和生活方式。无线技术的应用不仅美化了我们的城市，而且改善了投资环境、增加安全性，为我们带来巨大的社会、经济效益;另外，无线应用也是展现一个城市现代化、国际化水平的重要标志，也是促进工业现代化和信息化的动力之一。无线技术的应用现己成为我们生活中一个不可缺少的重要组成部分。
对于传统产业，目前工业上各种监控设备大多还是有线方式传输，这无疑给监控设备的安装、维护带来了很大的不便。有线技术有着很明显的局限性，它们过多的依赖控制室和远端现场之间的物理连线，尤其是当被监控部分所处环境恶劣、现场危险、噪音干扰大、工作人员不宜停留的工作场所，采用有线传输模式显然会需要更大的代价，因为监控端必须远离采集端，这样的投入有时可以说是巨大的。
目前，整个基于无线技术的监控系统还处在一个较低的水平，多是采用电台数传、电话网、自组网的形式来进行自动控制，这几种方式在稳定性、抗干扰性等方面存在明显的不足，而且监控的距离也有一定的限制。也有采用发传真，打电话的形式通过人工来控制，同时在部分控制点使用了定时器装置，在这种模式下，出现故障不能及时发现，存在隐患不能及时排除，导致整个系统运行效率低下，不便管理，而且这种模式也无法解决迅速部署、灵活监控的现代监控管理的要求。通过GSM短消息作为一种数据传输模式来交换数据，则可以有效的解决这些问题。采用先进的GSM技术的无线通信系统，集计算机、通信、机电、自动控制等多种先进技术于一体，能够实现对无线分布式系统的实时监控管理，解决了传统控制中自己构建通讯系统成本高、抗干扰性差的缺点，将运行维护人员从大量繁琐的工作中解放出来，提高了无线通信系统的运行质量，增强无线通信系统的可靠性和可控性，能及时发现定位无线系统故障，大大减少了系统停用带来的不良影响。并且随着现代信息技术的发展，以及知识经济时代的来临，人们
越来越意识到现代企业人力资源成本占运营成本的比重逐渐增大，传统产业中的许多人员密集型的数据采集、有人值守工作将被现代化的电子信息监控系统所代替，实现监控现场无人值守，监控中心集中监控、集中管理、集中维护的现代化无线通信系统。
我国目前已建成了覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众陆地移动通信网的主要方式。GSM的短消息业务SMS(Short Message Service)与话音传输及传真一样，为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务，它通过无线控制信道进行传输，是GSM通信网所特有的。短消息业务不需拨号建立连接，利用短消息业务中心的存储和转发功能，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息中心，由短消息中心再发送给最终的信宿，这种方式非常适合于将每次采集到的数据随时发送到上位机。短消息业务可以使网络端知道被叫方是否已经收到短消息，如果传送失败，被叫方没有回答确切消息，网络一侧会保留所发的消息，一旦网络发现被叫方能被叫通时，消息重发以确保被叫方能收到。由此可见，短消息业务作为GSM网络的一种主要的电信业务，它的传递是可靠的。因此，选用GSM的短消息业务来实现远程无线数据传输是可行的。在短消息业务快速发展的背景下，短消息在无线监控与数据采集方面的应用作为硕士论文的研究课题就有着极为重要的现实意义和实际价值。
本设计的典型的应用有：车辆调度、安全、导航、监控、监测车队交通管理和控制指挥系统等领域；变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报；远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭:控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。
1.3国内外的研究现状及发展趋势
本课题研究实现的智能监控模块可用于家居实时监控、工业控制、无人值守设备的监测、远程监控系统等领域。远程监控是指远端的监控者或者监控中心通过通信系统对现场的系统进行监测与控制，其目的在于突破地域和环境上的限制，实现集中监控，最终实现生产资源和社会资源的优化配置。现代远程监控技术是计算机技术、通信技术、网络技术和自动化控制技术的结合，是信息技术与控制技术的集成。
现在工农业的生产中，远程监控有着广泛的应用。进行远程监控有以下几种方式：①使用无线电收发设备；②利用有线电话网络，使用电话线路，以双音多频(CDTMF)信号为载体传送简单命令和数据；⑧利用计算机，借助Internet传送数据及命令；④借助PLMN(公用陆地移动网)的SMS(短信)服务平台或GPRS(通用分组无线业务)的数据业务功能传送数据或命令。
然而无论哪一种传输技术，对于用户来讲，最基本的要求即是要方便、快捷、安全、可靠。有线传输方式，可以通过架设专线、利用公共数据网等途经来实现，但是在很多场合下，有线方式受到了架线环境、传输距离等条件限制。无线方式实现方式也很多，比如可以通过自建无线发射接收系统，如(超)短波电台、架设微波线路等，但是这种方式容易受到地形地貌的影响以及频率资源的限制，架设成本高、系统的架设和维护工作繁重，在业务量小、用户数量大、位置分散等应用场合中也受到很大限制。
移动通信经过三代发展，GSM (Global System for Mobile Communication)系统是目前基于时分多址(TDMA)技术的移动通信体制中最成熟，最完善，应用最广的一种移动通信系统。GSM全球移动通信系统短信息传送技术，在远距离监控、数据采集、GPS定位、无线报警、缴费通知等领域，都有着广泛的应用。由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时它对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大，维护费用高，且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。它比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM 的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。
短消息传送业务采用专用控制信道(DCCH)，可以使网络管理端确切地知道被叫方是否收到短消息，如果传送失败，被叫方没有回答确切消息，网络管理端会重新发送消息，以确保被叫方能收到。因此，作为GSM网络的一种主要的电信业务，短消息业务的信息传递是实时可靠的。每个短消息的信息量为140个八位组(7比特编码，160个字符)不超过140个字节，足以满足单个监测指标的信息量。综上所述，系统选用GSM的短消息业务，来实现远程的监控是可行的。
1.4研究的主要内容和方法
目前的远程无线通信主要有以下两种：一种通信双方直接发送和接收对方的信号如对讲机、军用设备等；一种是通信双方间接通信，如现在最流行的GSM蜂窝网络，通过GSM网络的短消息中心(SMSC)这个实体存储转发来实现双方的通信。
本设计主要是智能监控模块设计的实现，与传统的监控产品相比较，在实现方法和对象上有很大的区别，可用图1-1来区别。
监 控 计算机 收发控制 电 路 收发 单元 终端控制 系 统 无线通道
传统产品一般实现框架
监控用户 手 机 GSM
GSMGS无线MODEM M网络 无线MODEM
智能监控模块
GSM网络
图1-1 设计采用的实现框架
此次开发设计的系统具体研究内容是用手机实现远程监控开关量和模拟量，控制主体是用户手机，即可以用一对一通信的方式，也可以用一对多的通信方式来实现，灵活实用。现有的基于GSM网络的产品主要应用于信息采集系统、智能抄表系统、运钞车的集中监控、汽车车队的集中监控等方面，这些系统的监控中心是计算机系统，控制电路收发模块通过串口与计算机系统交换数据，将合法数据保存到数据库中，计算机系统一般采用客户机/服务器方式，服务器负责处理客户机界面控制显示程序与数据库中数据之间的处理，但系统实现的方法比较复杂，实现成本昂贵。
