基于μC/OS-II的網絡傳輸監(jiān)控系統方案

引言

進入21 世紀，信息的地位日益重要，對信息的獲取和處理能力成為現代信息處理中的關鍵問題。在人類社會信息化的過程中，借助各種通信手段是實現信息交流的主要方式。各種需求使得移動通信（尋呼、GSM／GPRS、CDMA）和Internet 迅速發(fā)展起來。當信息化達到一定程度后，遇到一個迫切的問題是：如何將眾多分散的生產單元、信息單元納入統一信息化進程，比如大型油田的油井控制、大型煤礦的礦井控制、水文監(jiān)測點的控制等。

傳統的無線監(jiān)控系統多采用電臺。但電臺的抗干擾性差、保密性差，不適合在城市使用。能利用無線移動網絡的無線監(jiān)控系統勢必具有無可比擬的優(yōu)勢。目前，移動無線傳輸數據的方式主要有3 種：GSM 短消息、GPRS 和CDMA。

GSM 網絡用短消息來傳輸數據，由于短消息傳輸用的是信令信道，采用存儲轉發(fā)的方式，其缺點是數據傳輸速率低、具有延遲性且時間不定。GPRS 采用分組交換技術，按流量計費，能高效的傳輸數據和信令；GPRS 理論傳輸速率可達171.2 kb/s，實際傳輸速率大約在40 kb/s。CDMA 1X 網絡提供分組形式的數據業(yè)務，CDMA 1X 理論傳輸速率可達300 kb/s，目前的實際傳輸速率大約為100 kb/s，可以用于Internet 連接、數據傳輸等應用。CDMA 1X 無線數據網絡以其覆蓋范圍廣、費用低、技術完善、安全可靠性高等優(yōu)點，當之無愧地成為上述業(yè)務信息化中的重要資源。

本文將分別介紹遠程監(jiān)控系統的系統組成以及基于MG815+無線模塊和ARM LPC2210 微控制器的遠程終端。

重點是遠程終端硬件和軟件的設計與實現。

1 系統組成

本系統利用CDMA 1X 移動通信網絡完成數據的無線傳輸，免去了現場組網的初期建設費用以及日后的網絡維護費用。通過遠程終端，將采集到的現場數據以IP 包的形式發(fā)送到監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心進行數據處理、存儲，并提供相應的查詢、統計及報表功能。監(jiān)控中心也可以通過向遠程終端發(fā)送IP 包，設定監(jiān)控終端配置信息或控制命令，獲取遠程終端的實時數據。

本系統的突出特點是“按流量計費”，CDMA 1X 網絡支持用戶的“一直在線”工作方式，在終端空閑時間采用休眠狀態(tài)，若需要傳送數據，則將終端喚醒開始工作，這大大節(jié)省了費用；另外由于CDMA 采用了偽隨機序列 PN 進行擴頻／解擴的擴頻通信技術，具有天然的保密性，其信息在空中信道上被截獲的概率幾乎為零，可以保證數據傳輸的安全性；另外由于移動通信網絡較全面的覆蓋范圍，使系統的組網非常靈活，能夠滿足復雜、易變的條件。

系統組成包括遠程終端設備、CDMA 網絡和監(jiān)控中心，原理框圖如圖1 所示。

圖1 系統原理