基于GU900S的无线网络防盗系统

论文总字数：17502字

目 录

1绪论 1

1.1导言 1

1.2 GSM网络概要 1

1.2.1 GSM网络的发展介绍 1

1.2.2 GSM网络的主要组成 1

1.3 GPRS概要 3

1.4 GSM短消息业务 3

1.5 GSM网络防盗概要 4

2 系统概述 4

2.1 系统方案概述 4

2.2 微处理器概述 5

2.2.1 单片机简介 5

2.2.2 STC89C52RC单片机内部结构 5

2.3 GSM模块概述 6

2.3.1 GU900S的特性简介 6

2.3.2 GU900S的硬件配置 7

2.3.3 GU900S的主要结构 7

2.3.4 AT指令介绍 8

3 单元设计 8

3.1 单片机最小系统设计 8

3.2 GSM模块设计 9

3.3 发射与接收模块设计 10

3.4 电源模块设计 11

3.5 震动传感模块设计 12

4 软件设计 12

4.1 GSM模块程序 12

4.2无线发射接收模块程序 13

5 系统调试 14

5.1电源模块调试 14

5.2震动传感器模块调试 14

5.3发送与接收模块调试 14

5.4 GU900S模块调试 14

5.5系统联调 16

6 结论 16

参考文献 17

致 谢 19

附录 20

原理图 21

基于GU900S的无线网络防盗系统

周新钰

，China

Abstract: Wireless network security system is a new type of multi-functional wireless anti-theft mode. The hardware module based on the way of security, with advanced hardware configuration, high sensitivity, stable function etc. This paper mainly introduces the implementation process of GU900S wireless network SMS alarm and positioning based on the wireless network security system.This wireless network security system mainly uses STC52 as the core control module to implement the function of alarm messages sent to the user through using its serial communication to control GSM wireless communication module . And this system using the latitude and longitude positioning function of the GSM module to track the position of the moving vehicle after missing. The anti-theft alarm module can become part of a security automation system, has important practical significance the security of the residents.

Key words：Security; Wireless Network Short Message Alarm; Position;GU900S ;STC52

1绪论

1.1导言

科学技术的飞速发展不断地影响着我们的生活，尤其是无线网络技术的发展与普及使我们的生活环境和生活方式都产生了变化。由无线网络开展出的应用不但使我们的城市面貌更加美丽，带来更多投资，促进工业化和信息化的发展，产生巨大的经济和社会效益，而且为我们日常生活的安全防范做出了贡献，成为了我们生活中的一个重要的组成部分。

全球移动通信系统（GSM）中移动通信网络的竞争愈演愈烈，它的应用也迅速普及 ,新业务及相关新技术的开发和应用逐渐产生了大量的需求。短消息业务是GSM网络中的一项基本业务，它的出现使大量用户产生了依赖，不仅运营商而且越来越多的企业开始重视这一业务，对这种业务相关应用的发展而开展其激烈的竞争。短消息(SMS）业务不仅在远程维护系统、数据采集系统、监控机房、移动性数据查询、证券交易和信息查询等方面开展了应用，并且在无线通信网络（GSM/GPRS）中对于移动车辆的定位监控也得到了广泛的发展。

1.2 GSM网络概要

1.2.1 GSM网络的发展介绍

GSM的全称是Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，是一种起源于欧洲并且当前应用最为广泛的移动通信标准，它是由欧洲电信标准组织ETSI定制的，目的是让全球各地使用同一个数字移动通信标准。GSM属于第二代移动通信技术，我国大概在20实际90年代初开始引进并使用此项技术标准，此前一直使用第一代移动通信技术，即蜂窝模拟移动技术。与第一代蜂窝模拟移动通信相比较，第二代移动通信系统具有更高的网络容量，语音质量更清晰，保密性更强的特点，并且为用户提供了无缝的国际漫游，用户可以在所有签订了漫游协议的移动运营商之间进行漫游。GSM的空中接口采用时分多（TDMA）址技术和码分多址(CDMA)技术，主要业务为数字化的语音和低费用的短信。由于GSM的开放标准提供了容易的互操作性，移动运营商可以根据不同的客户来定制不同的设备配置，用户可以使用一部移动电话行遍全球。目前全球国家超过200多个、地区超过10亿人正在使用GSM电话。

1.2.2 GSM网络的主要组成

GSM系统主要由4部分组成，即移动台（MS）、基站子系统(BSS)、网络子系统(NSS)、操作支持子系统(OSS)。

移动台（MS）由移动终端（MT）和用户识别卡（SIM）组成，是整个GSM系统中用户能够接触到的唯一的物理使用设备，类型分为手持台、便携式台和车载台。移动终端即硬件设备，通俗来说就是我们常见的手机，它有信道编码、话音编码、信息的调制和解调、信息加密、信息发射和接收等功能，随着它外形的小型轻巧化和功能的增加，手持台的用户占据了整个用户的一大部分。SIM卡不仅包含了被存储用户的相关信息，也包含了鉴权及加密信息。除了异常的紧急呼叫，在所有使用GSM标准的移动台中，都需要插入SIM卡。在GSM系统中，移动台和用户两者相互独立，同一个用户可以将自己的用户识别卡插入不同的移动台进行使用。

移动台由用户控制，与基站之间建立双向的无线电话电路来进行实现语音通话。

基站子系统(BSS)是GSM系统中无线蜂窝网络的最基本的组成部分。蜂窝网络是一种通信硬件架构，把每个移动服务区分为正六边形的子区，每个小区设立基站，形成了类似蜂窝的结构。基站子系统通过无线电接口直接与移动台进行连接，基站在整个GSM网络中基站起中继作用，基站与基站之间通过无线信道进行连接，实现无线信号的发送接收和无线资源管理。基站子系统与网络子系统中的移动业务交换中心（MSC）采用有线信道连接，实现了移动用户之间以及移动用户与固网用户之间的通信，比如传送系统信号和用户信息等。说的较为通俗一点，基站之间负责接收和发送手机信号，手机到信号之后传送到移动业务交换中心，在交换机等设备处理完之后发送给终端用户，实现了无线用户的通信，因此基站系统直接影响手机信号与通话质量。另外，基站子系统还需要与操作支持子系统通信连接来进行操作维护管理。

网络子系统(NSS)主要由移动业务交换中心（MSC）、操作维护中心（OMC）、鉴权中心（AUC）、访问位置寄存器（VLR）、原地位置寄存器（HLR）、和设备标志寄存器（EIR）等组成。

移动业务交换中心（MSC）是无线蜂窝网络的核心，主要负责对其控制区域范围内的移动用户进行控制和管理，例如呼叫的控制和处理、信道的分配和管理、越区切换漫游，另外，还为系统连接综合业务数字网（ISDN）、公用交换电信网（PSTN）、公用交换电信网（PSTN）等提供链路接口，确保用户在转移或漫游过程中的无缝服务。

操作维护中心（OMC）主要负责对全网监控和操作，如系统的自检、系统的故障诊断和处理、报警与备用设备的激活、话务量与计费数据的统计记录与传递以及各种资料的收集与处理显示。

鉴权中心（AUC）存储着加密密钥和鉴权信息，可以可靠的识别用户身份，仅允许具有权限用户接入网络和获得服务，增加了系统的安全性。

原地位置存储器（HLR）相当于一种存储着本地用户位置的静态数据库。在无线蜂窝网络中设置了若干HLR，每个用户必须在其归属的HLR中登记信息，登记内容分为两类：一类是永久性数据，比如用户号码、移动设备的标识号、办理的业务类型、接入的优先等级以及保密参数等；还有一类数据是暂时性的随时需要更新的有关用户的当前位置信息。当用户漫游到所归属HLR以外的服务区，归属HLR也要登记用户当前所处区域传来的位置信息。这样一来，无论移动用户处于哪一个地区，均可由用户的归属HLR及时获知用户的位置信息，建立起通信链路。

访问位置寄存器（VLR）就相当于存储着来访用户位置信息的数据库，服务于其控制区域内的移动用户。当用户漫游到控制区之外某个区域时，必须向该区域的VLR申请登记。该区域的VLR从该用户的归属HLR中查询有关参数后，给用户分配一个漫游号码（MSRN），并且通知用户所归属HLR更新用户位置信息，为其他用户此时呼叫该用户提供了路由信息。

如果用户又移动到另外一个服务区，用户归属HLR不仅要及时更新用户的位置信息，并且要通知VLR删除用户的位置信息。

设备标志寄存器（EIR）存储了移动台设备的国际移动设备识别码（IMEI），用来对移动设备进行鉴别和监视，将收到的IMEI与白名单、黑名单、灰名单进行比较，决定是否允许该移动设备入网。通常我们所说的通过网络追踪被盗手机就是通过EIR来实现的。

实际的通信网络当中，由于不同的网络规模、运营环境和设备生产厂家，这些组成部分可以有多种组合方法，如MSC和VLR组合起来，又或者HLR、EIR和AUC组合起来，但是无论怎么组合，它们之间的连接都必须按照规定的接口标准。目前采用的是国际电报电话咨询委员会（CCITT）建议的公用陆地移动网络（PLMN）接口标准，并使用7号信令支持接口数据传输。

操作支持子系统（OSS）能够完成许多任务，包括移动设备管理、移动用户管理以及网路的操作和维护。

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