Intemet與GSM的雙網(wǎng)遠程監控系統設計

目前國外對于大型光電望遠鏡系統所采用的觀(guān)測站遠程監控系統已經(jīng)比較完善，但是國內還沒(méi)得到很好的應用。本課題將設計一個(gè)觀(guān)測站遠程監控系統，把ARM- Linux嵌入式系統應用到該系統中，實(shí)現一個(gè)在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測、控制于一體的低成本遠程監控系統。隨著(zhù)嵌入式系統的發(fā)展越來(lái)越成熟，嵌入式處理技術(shù)很好地解決和實(shí)現了高低端系統的實(shí)時(shí)性、多任務(wù)性、大數據量處理的要求。嵌入式Internet技術(shù)的產(chǎn)生，使得設備可以輕而易舉地接入Internet網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現設備上網(wǎng)和設備的遠程監控。短消息服務(wù)(SMS)已成為一種成熟的技術(shù)，其業(yè)務(wù)已為人們廣泛使用和喜愛(ài)。由于GSM網(wǎng)絡(luò )覆蓋面廣，可靠性高，采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )遠程監控也有很廣闊的應用前景。

1 系統工作原理及硬件組成
1．1 系統工作原理
基于Internet網(wǎng)絡(luò )的在線(xiàn)監控模式，一方面運行在Web服務(wù)器上的CGI程序根據客戶(hù)端瀏覽器的請求負責接收現場(chǎng)數據，并將數據進(jìn)行html轉換，發(fā)往客戶(hù)端瀏覽器；另一方面解析客戶(hù)端發(fā)來(lái)的命令數據，通過(guò)CGI程序發(fā)往現場(chǎng)設備，實(shí)現遠程控制；同時(shí)在客戶(hù)端對監控頁(yè)面進(jìn)行一定時(shí)間間隔的動(dòng)態(tài)刷新，以實(shí)現實(shí)時(shí)的遠程監控。
CGI(Common Gateway Interface)公共網(wǎng)關(guān)接口，是一種服務(wù)器與瀏覽器信息交換的標準接口。在物理上，CGI是一段程序，它運行在服務(wù)器上，提供客戶(hù)端HTML頁(yè)面接口，完成HTML無(wú)法做到的交互功能，CGI建立在客戶(hù)機／服務(wù)器機制上，為外部擴展應用程序與Web服務(wù)器交互提供了一個(gè)標準接口。按照CGI標準編寫(xiě)的外部擴展應用程序可以處理客戶(hù)端輸入的工作數據，完成客戶(hù)端與服務(wù)器的交互操作。
基于GSM網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)監控模式，是采用手機短信息的方式進(jìn)行數據傳輸的。按照系統設定的命令發(fā)送短信息，根據用戶(hù)不同的短信息內容，GSM模塊內的SIM 卡將以短信的形式返回現場(chǎng)的環(huán)境信息或相關(guān)設備開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)，還可控制現場(chǎng)相關(guān)設備的開(kāi)關(guān)量(在此用開(kāi)發(fā)板上的3個(gè)LED來(lái)模擬現場(chǎng)相關(guān)設備的開(kāi)關(guān)量)，其框圖如圖1所示。

1．2 系統硬件組成
監控系統控制器的核心CPU選用基于ARM920T內核的16／32位RISC處理器 S3C2410A。該處理器功能強、性?xún)r(jià)比高、功耗低，提供了一套較完整的通用外圍設備接口，帶MMU(內存管理單元)，可支持Linux、μC／OS- II、WindowsCE等多種操作系統的移植。系統硬件結構框圖如圖2所示。

64 MB Nand Flash采用的是K9F1208，用于存儲大量的數據。其特點(diǎn)是高密度、低價(jià)格、較快的寫(xiě)入和擦除速度，較長(cháng)的復寫(xiě)壽命。本系統用來(lái)存儲嵌入式 Linux鏡像、根文件系統和應用程序；內存為64 MB SDRAM，由2片HY57V561620組成，工作在32位模式下的SDRAM是一種揮發(fā)存儲記憶體，不能永久保存數據，在嵌入式系統中用作代碼運行，系統和用戶(hù)數據、堆棧等均位于SDRAM存儲器中。