基于GPRS的嵌入式系統遠程監控和升級
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為實(shí)現遠程監測和升級野外作業(yè)嵌入式系統，本文提出一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò )、以電子郵件為載體的嵌入式系統遠程監控和升級方案，達到遠程修改系統參數、索取系統自檢報告、索取指定數據文件和升級系統主控程序等目的，實(shí)現嵌入式系統的遠程監控與升級。
與目前大多數嵌入式系統遠程監控和升級的途徑相比，這種以電子郵件為載體、系統定時(shí)收發(fā)郵件的方法，實(shí)現了系統的多功能性與靈活性，同時(shí)較好地滿(mǎn)足了野外作業(yè)嵌入式系統低功耗的要求。
1 系統結構及遠程監控與升級
1.1 系統結構
嵌入式系統中的控制部分由ARM芯片(采用基于三星S3C2440-30的ARM9)和DSP芯片(采用TI公司的TMS320VC5509)[1]組成。ARM和GPRS Modem模塊通過(guò)RS232串口進(jìn)行連接，系統通過(guò)ARM利用GPRS Modem模塊上網(wǎng)并訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )郵箱，從而進(jìn)行相應的操作。系統結構如圖1所示。DSP作為主控單元完成數據采集和處理，ARM則負責數據后期處理和網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)。
ARM是DSP的從設備,兩者通過(guò)串口通信。其中，DSP端是多通道緩沖同步串行端口McBSP[2],而ARM端則是異步串口UART。為了在不增加外部復雜硬件的條件下實(shí)現兩者通信，必須統一兩端傳輸數據的格式[3]。
遠程監控與升級過(guò)程中，為保證DSP和ARM之間數據傳輸的可靠性與穩定性，系統采用CRC8校驗的數據傳輸方式：數據發(fā)送端發(fā)送每組數據時(shí)都附帶發(fā)送此組數據的CRC校驗碼,數據接收端收到數據后重新計算數據的CRC校驗碼,對兩端得到的CRC校驗碼相比較，相等則請求發(fā)送端發(fā)送下一組數據，不相等則請求重發(fā)本組數據。
1.2 系統遠程監控和升級的總體流程
系統遠程監控和升級的示意圖及整體工作流程分別如圖2、圖3所示。系統進(jìn)行遠程監控和升級時(shí)，首先登錄指定郵箱，分析后獲取命令列表并記錄各命令郵件的內容，然后對命令列表中的每1個(gè)命令進(jìn)行分析，完成相應的任務(wù)，包括：修改系統參數、發(fā)送系統自檢報告、發(fā)送指定數據文件和升級DSP程序。任務(wù)完成后系統自動(dòng)返回報告郵件，告知本次操作的情況。整個(gè)系統基于GPRS網(wǎng)絡(luò )，以電子郵件為載體，通過(guò)系統對郵件的讀取和發(fā)送，達到遠程監控和升級系統的目的。
2 系統的遠程監控
系統的遠程監控，是通過(guò)對系統中裝有嵌入式操作系統WinCE[4]的ARM進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )編程[5],基于GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現其對電子郵件的讀取與發(fā)送，其中涉及到了最常用的電子郵件收件協(xié)議POP3(Post Office Protocol 3)和發(fā)件協(xié)議SMTP[6](Simple Mail Transfer Protocol)。
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