基于Linux的居民用電管理解決方案

本文提出了一種基于嵌入式Linux系統的居民用電管理解決方案，系統結構如圖1所示。整個(gè)居民用電管理系統從結構上看分為4層：第1層為主站，負責遠程抄表和控制，為供電部門(mén)和小區物業(yè)提供數據訪(fǎng)問(wèn)服務(wù);第2層為管理終端，完成數據的遠程接收和轉發(fā)，并對其下的管理終端進(jìn)行管理;第3層為抄表終端，用于采集現場(chǎng)的電表數據，通過(guò)ZigBee協(xié)議發(fā)送到管理終端;第4層為電表。管理終端操作系統選用嵌入式Linux，同時(shí)搭配單片機實(shí)現與采集終端之間的無(wú)線(xiàn)通信。

　　主站和管理終端之間的報文傳輸遵循《電力負荷管理系統數據傳輸規約》。根據該規約，主站會(huì )向管理終端下達一些參數設置的命令，管理終端在接到命令后應記錄下該參數，并根據最新的參數來(lái)執行任務(wù);在終端掉電重啟后，參數設置依然有效。傳統的參數配置基本采用兩類(lèi)方法：配置文件法(如.ini文件)和數據庫法。由于本系統需要管理的參數條目不多，使用數據庫占用的空間太大;.ini文件雖輕巧但上下文相關(guān)，不易維護和管理。XML文件則能克服以上缺點(diǎn)。XML(eXtensible Markup Language)是由萬(wàn)維網(wǎng)協(xié)會(huì )(W3C)設計，特別為Web應用服務(wù)的SGML的一個(gè)重要分支。

　　它具有簡(jiǎn)單、開(kāi)放、高效且可擴充、國際化的特性。XML語(yǔ)言具有很多優(yōu)秀的特性：

　?、倬哂袊栏?、良好的層次結構，實(shí)現了數據內容和表現形式的分離，使得配置文件結構清晰，可讀性強;

　?、诰哂锌缙脚_、自解釋等諸多優(yōu)點(diǎn);

　?、郜F在各種經(jīng)過(guò)測試的、性能優(yōu)越的XML解釋器非常多，避免了自己開(kāi)發(fā)XML解釋器，從而可以大大提高軟件的生產(chǎn)率和健壯性。在眾多的XML解釋器中，通過(guò)比較選擇了Ti-nyXml。

　　1 TinyXml的特點(diǎn)

　　TinyXml是一個(gè)簡(jiǎn)單、小巧的C++XML解釋器。TinyXml具有以下特點(diǎn)：

　?、?TinyXml最大的特點(diǎn)就是體積小，速度快，而且只有2個(gè)頭文件和3個(gè)源文件，總共144 KB，十分適合嵌入式系統應用。

　?、?功能完善，簡(jiǎn)單易用，為用戶(hù)提供了豐富的API。TinyXml是一種基于DOM模型的解釋器。基于DOM模型是指在分析時(shí)，一次性對整個(gè)XML文檔進(jìn)行分析，并在內存中形成對應的樹(shù)結構;同時(shí)，向用戶(hù)提供一系列的接口來(lái)訪(fǎng)問(wèn)和編輯該樹(shù)結構。這種方式占用內存大，速度往往較慢，但可以給用戶(hù)提供一個(gè)面向對象的訪(fǎng)問(wèn)接口，對用戶(hù)更為友好。在本項目中需要存放的參數不是很多，因而不會(huì )占用系統很多的內存。

　?、?源碼開(kāi)放，無(wú)須付費。開(kāi)放的源碼不僅可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，更為重要的是為產(chǎn)品的維護完善和穩定運行提供了最為徹底的保障。

　?、?易于移植。TinyXml與操作系統無(wú)關(guān)，可以方便地移植到各種系統平臺。源代碼中已經(jīng)提供了一份Make-file文件，稍加改造就可以移植到我們的嵌入式Linux下。