基于無線傳感網(wǎng)的嵌入式遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)研究
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最頂層則是遠(yuǎn)端管理器，它可以系統(tǒng)地對(duì)各測(cè)控單元進(jìn)行分析、查詢和管理，可以接收測(cè)控服務(wù)器上傳的各種信息，也能發(fā)出命令對(duì)底層的單元進(jìn)行控制與處理，且可根據(jù)IP地址直接控制某一特定的測(cè)控單元，對(duì)各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，還可以通過GPRS進(jìn)行無線連接操作，從而使得用戶任何時(shí)候都能對(duì)其進(jìn)行控制。
該系統(tǒng)通過前端傳感器模塊和信息接收模塊收集各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，送入嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，并定時(shí)將監(jiān)測(cè)信息傳送到測(cè)控服務(wù)器，通過服務(wù)器反映到管理機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各測(cè)控設(shè)備的控制。該遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將小設(shè)備掛到Internet上，可以及時(shí)地監(jiān)測(cè)每一設(shè)備的運(yùn)行情況。對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)來說，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式靈活，系統(tǒng)施工和維護(hù)造價(jià)相對(duì)低廉，可保存的數(shù)據(jù)量更大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式更多，系統(tǒng)集成度更高。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程監(jiān)控突破了時(shí)間、地域的限制，只要在有網(wǎng)絡(luò)存在的地方，用戶在授權(quán)的情況下，就可以不受限制地隨時(shí)按需監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)即插即用。
2 關(guān)鍵技術(shù)研究
2．1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
嵌入式測(cè)控單元相當(dāng)于傳感網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)信息的采集，并將其他如光信號(hào)、化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并送給微控制器，對(duì)其進(jìn)行處理。該測(cè)控設(shè)備是由嵌入式技術(shù)研發(fā)的具有智能檢測(cè)與控制的系統(tǒng)，它以中央微處理器為核心，配以SDRAM、NAND FLASH、網(wǎng)絡(luò)接口RJ-45、4線觸摸屏接口、串行接口、LCD、USB口、SD卡存儲(chǔ)接口與A／D和D／A轉(zhuǎn)換器。使用UART1和UART2通過SP3243ECA芯片將TTL電平轉(zhuǎn)化為RS 232電平，可實(shí)現(xiàn)GPS和GPRS通信。該系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/150057.htm
軟件系統(tǒng)則主要考慮啟動(dòng)程序、各種驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序。Linux操作系統(tǒng)開放源代碼，可以裁剪內(nèi)核，并且已經(jīng)在Motoro-la，NEC，ARM等多種硬件平臺(tái)上穩(wěn)定、高效運(yùn)行，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能和卓越的文件系統(tǒng)支持功能等優(yōu)點(diǎn)。放選擇Linux操作系統(tǒng)，并根據(jù)具體應(yīng)用，經(jīng)裁剪和交叉編譯后，形成ARM可執(zhí)行文件，借助串行口和網(wǎng)絡(luò)口下載到FLASH之中。測(cè)控單元的應(yīng)用程序主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、液晶顯示模塊、鍵盤控制模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊、通信服務(wù)模塊與控制執(zhí)行模塊等。為了構(gòu)建更好的人機(jī)界面，將QT／Embedded圖形用戶界面支持系統(tǒng)移植到Linux中，并開發(fā)相應(yīng)的圖形用戶界面。
2．2 Web應(yīng)用技術(shù)
該系統(tǒng)采用B／S模式，為了能夠從測(cè)控服務(wù)器或測(cè)控管理機(jī)通過瀏覽器直接訪問智能測(cè)控單元，在智能測(cè)控單元中必須具備Web服務(wù)器功能。在嵌入式Linux平臺(tái)下，使用．Boa作為Web服務(wù)器，可以使系統(tǒng)穩(wěn)定高效地在目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行，并且使用和維護(hù)方便，可靠性高。嵌入式Web服務(wù)器Boa和普通Web服務(wù)器一樣，能夠完成接收客戶端請(qǐng)求、分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)求、向客戶端返回請(qǐng)求結(jié)果等任務(wù)。與其他傳統(tǒng)的Web服務(wù)器不同的是Boa具有很高的HTTP請(qǐng)求處理速度和效率，在嵌入式系統(tǒng)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
Boa程序的移植主要分為以下幾個(gè)步驟：
(1)針對(duì)ARM-Linux系統(tǒng)下載Boa源碼并解壓之；
(2)生成并修改Makefile文件，修改CC=gcc為CC=／usr／local／arm／2．95．3／bin／arm-linux-gcc修改CPP=gcc-E為CPP=／usr／ local／arm／2．95．3／bin／arm-linux-gcc-E；
(3)配置Boa服務(wù)器后下載Boa服務(wù)器。將編譯后的二進(jìn)制文件下載到FLASH之中后Web服務(wù)器則具有了Web服務(wù)器功能。
評(píng)論