基于Web和硬件可重構技術(shù)的遠程抄表設計

引言
　　
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，遠程抄表技術(shù)逐漸得到廣泛的應用。通過(guò)實(shí)行一戶(hù)一表以及自動(dòng)遠程抄表，可以做到及時(shí)、準確地進(jìn)行數據采集，并且提供了一種對欠費用戶(hù)進(jìn)行有效管理的手段。遠程抄表系統通常主要由計量?jì)x表、數據集中器、通信網(wǎng)絡(luò )以及抄表程序四個(gè)部分組成。計量?jì)x表完成信息轉換、數據存儲功能，并支持通過(guò)本地通信網(wǎng)絡(luò )與數據集中器進(jìn)行數據交換。數據集中器完成數據匯聚功能，并能與抄表程序進(jìn)行遠程數據交換。抄表程序則借助通信網(wǎng)絡(luò )從數據集中器獲取計量數據，并存入數據庫中。在絕大多數遠程抄表系統中，計量?jì)x表通常沒(méi)有太多差別，而對于抄表程序以及緊接其后的各種數據查詢(xún)、統計等操作都是典型的數據庫應用系統，差別也不大。相比之下，通信網(wǎng)絡(luò )以及與之緊密相關(guān)的數據集中器則是不同系統之間差異較大的地方，同時(shí)也是技術(shù)上的難點(diǎn)。
　　
針對以上問(wèn)題，本文提出了一種基于Web和硬件可重構技術(shù)的遠程抄表系統結構。軟件方面，它在數據集中器中利用一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器來(lái)負責數據的傳送任務(wù)，采用HTTP作為通信協(xié)議?？蛻?hù)端則是操作系統自帶的Web瀏覽器，從而可以解決各個(gè)系統之間由于通信協(xié)議不同而造成的兼容性問(wèn)題，而且節省了抄表客戶(hù)端的軟件開(kāi)發(fā)成本。硬件方面，采用硬件可重構技術(shù)和基于IP核的設計方法，在單個(gè)FPGA芯片上實(shí)現了數據集中器。即使將來(lái)需要對系統進(jìn)行改進(jìn)和升級，也只需對FPGA芯片的配置文件進(jìn)行修改，而不必報廢整個(gè)硬件系統，從而保護了已有的硬件投資，降低了系統的維護成本。另外，數據集中器上的通信接口也可以借助硬件可重構技術(shù)很方便地更改，因而能夠適應各種硬件環(huán)境。
　　
遠程抄表系統的體系結構
　　
基于Web的遠程抄表系統的體系結構如圖1所示(以電表為例)。

　　
圖1　基于Web的選程秒表系統的體系結構