基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的嵌入式遠程測控系統研究
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最頂層則是遠端管理器，它可以系統地對各測控單元進(jìn)行分析、查詢(xún)和管理，可以接收測控服務(wù)器上傳的各種信息，也能發(fā)出命令對底層的單元進(jìn)行控制與處理，且可根據IP地址直接控制某一特定的測控單元，對各設備進(jìn)行統一管理。當有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )出現故障時(shí)，還可以通過(guò)GPRS進(jìn)行無(wú)線(xiàn)連接操作，從而使得用戶(hù)任何時(shí)候都能對其進(jìn)行控制。
該系統通過(guò)前端傳感器模塊和信息接收模塊收集各節點(diǎn)的參數，送入嵌入式系統進(jìn)行處理和存儲，并定時(shí)將監測信息傳送到測控服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器反映到管理機上，從而實(shí)現對各測控設備的控制。該遠程測控系統實(shí)現了將小設備掛到Internet上，可以及時(shí)地監測每一設備的運行情況。對監控系統來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )監控方式靈活，系統施工和維護造價(jià)相對低廉，可保存的數據量更大，數據存儲方式更多，系統集成度更高。以網(wǎng)絡(luò )為基礎的遠程監控突破了時(shí)間、地域的限制，只要在有網(wǎng)絡(luò )存在的地方，用戶(hù)在授權的情況下，就可以不受限制地隨時(shí)按需監控，實(shí)現即插即用。
2 關(guān)鍵技術(shù)研究
2．1 嵌入式系統設計
嵌入式測控單元相當于傳感網(wǎng)的各個(gè)節點(diǎn)，主要負責信息的采集，并將其他如光信號、化學(xué)信號轉化為電信號，并送給微控制器，對其進(jìn)行處理。該測控設備是由嵌入式技術(shù)研發(fā)的具有智能檢測與控制的系統，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(xiàn)觸摸屏接口、串行接口、LCD、USB口、SD卡存儲接口與A／D和D／A轉換器。使用UART1和UART2通過(guò)SP3243ECA芯片將TTL電平轉化為RS 232電平，可實(shí)現GPS和GPRS通信。該系統硬件框圖如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150057.htm
軟件系統則主要考慮啟動(dòng)程序、各種驅動(dòng)程序、操作系統與應用程序。Linux操作系統開(kāi)放源代碼，可以裁剪內核，并且已經(jīng)在Motoro-la，NEC，ARM等多種硬件平臺上穩定、高效運行，具有強大的網(wǎng)絡(luò )功能和卓越的文件系統支持功能等優(yōu)點(diǎn)。放選擇Linux操作系統，并根據具體應用，經(jīng)裁剪和交叉編譯后，形成ARM可執行文件，借助串行口和網(wǎng)絡(luò )口下載到FLASH之中。測控單元的應用程序主要包括數據采集模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)控制模塊、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)模塊、通信服務(wù)模塊與控制執行模塊等。為了構建更好的人機界面，將QT／Embedded圖形用戶(hù)界面支持系統移植到Linux中，并開(kāi)發(fā)相應的圖形用戶(hù)界面。
2．2 Web應用技術(shù)
該系統采用B／S模式，為了能夠從測控服務(wù)器或測控管理機通過(guò)瀏覽器直接訪(fǎng)問(wèn)智能測控單元，在智能測控單元中必須具備Web服務(wù)器功能。在嵌入式Linux平臺下，使用．Boa作為Web服務(wù)器，可以使系統穩定高效地在目標系統中運行，并且使用和維護方便，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(hù)端請求、分析請求、響應請求、向客戶(hù)端返回請求結果等任務(wù)。與其他傳統的Web服務(wù)器不同的是Boa具有很高的HTTP請求處理速度和效率，在嵌入式系統中具有很高的應用價(jià)值。
Boa程序的移植主要分為以下幾個(gè)步驟：
(1)針對ARM-Linux系統下載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。
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