基于嵌入式Linux的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)噩

1　引　言
　　單片機(jī)和微控制器在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，但這些控制系統(tǒng)通常采用RS232或RS485組網(wǎng)，作用距離短。如今，Internet飛速發(fā)展，已成為信息交流的重要渠道。而且，基于Web的B／S遠(yuǎn)程監(jiān)控模式技術(shù)也越來(lái)越成熟。如果將這種模式應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域，則用戶只要在有Internet接入的地方，就可以對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。將其應(yīng)用于家庭，則可以朝家電信息化邁出關(guān)鍵的一步。
　　上述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)嵌入式操作系統(tǒng)。后PC時(shí)代，隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，嵌入式操作系統(tǒng)也越來(lái)越受到重視。嵌入式操作系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)小巧、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。目前，商用嵌入式操作系統(tǒng)比較多，如Vxworks，QNX，Nucleaus，WinCE等，但價(jià)格都很昂貴，并不適合廣泛應(yīng)用。
　　嵌入式Linux為這個(gè)問(wèn)題提供了良好的解決方案，其開(kāi)放的源代碼、強(qiáng)大的技術(shù)支持、良好的可擴(kuò)展性及對(duì)眾多硬件的支持都是它嵌入化的優(yōu)勢(shì)。所以我們選擇嵌入式linux為操作平臺(tái)，結(jié)合成熟的Web技術(shù)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)利用Internet／Intranet網(wǎng)絡(luò)資源，只需一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的PC客戶機(jī)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和控制。這里，我們提出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩種設(shè)計(jì)方案，如圖1、2所示。

　　兩種方案都利用了Internet／Intranet網(wǎng)絡(luò)資源。不同的是，在方案一中，使用了一臺(tái)PC機(jī)作為代理服務(wù)器接入Internet網(wǎng)絡(luò)，這樣便可利用代理服務(wù)器提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。該方案適用于測(cè)量設(shè)備較多，相對(duì)集中的場(chǎng)合。嵌入式設(shè)備可通過(guò)以太網(wǎng)線直接與服務(wù)器相連，這樣，嵌入式設(shè)備實(shí)際上只需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)以太網(wǎng)到RS232的轉(zhuǎn)換。但是，在某些嵌入式的應(yīng)用環(huán)境中，并不適合單獨(dú)使用一臺(tái)PC機(jī)作服務(wù)器，因此，我們提出方案二，嵌入式設(shè)備作為Web Server直接接入Internet／Intranet。嵌入式設(shè)備運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)并在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)WebServer的功能，這對(duì)系統(tǒng)硬件要求比較高，再加上小型嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不成熟，使得它在數(shù)據(jù)管理方面稍有欠缺。盡管如此，我們?nèi)圆捎梅桨付?，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為它代表著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向，其應(yīng)用范圍更為廣泛，并且，隨著軟硬件水平的不斷提高，上述的缺點(diǎn)都是可以克服的。
　　我們的方案中，硬件上采用32位Motorola微處理器，2M Flash，16M SDRAM，及必要的外圍設(shè)備即可滿足系統(tǒng)的要求。