Intemet與GSM的雙網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

目前國外對于大型光電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)所采用的觀測站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)比較完善，但是國內(nèi)還沒得到很好的應(yīng)用。本課題將設(shè)計一個觀測站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，把ARM- Linux嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到該系統(tǒng)中，實現(xiàn)一個在線實時監(jiān)測、控制于一體的低成本遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展越來越成熟，嵌入式處理技術(shù)很好地解決和實現(xiàn)了高低端系統(tǒng)的實時性、多任務(wù)性、大數(shù)據(jù)量處理的要求。嵌入式Internet技術(shù)的產(chǎn)生，使得設(shè)備可以輕而易舉地接入Internet網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)設(shè)備上網(wǎng)和設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)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。由于GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，可靠性高，采用無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控也有很廣闊的應(yīng)用前景。

1 系統(tǒng)工作原理及硬件組成
1．1 系統(tǒng)工作原理
基于Internet網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)控模式，一方面運行在Web服務(wù)器上的CGI程序根據(jù)客戶端瀏覽器的請求負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行html轉(zhuǎn)換，發(fā)往客戶端瀏覽器；另一方面解析客戶端發(fā)來的命令數(shù)據(jù)，通過CGI程序發(fā)往現(xiàn)場設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；同時在客戶端對監(jiān)控頁面進(jìn)行一定時間間隔的動態(tài)刷新，以實現(xiàn)實時的遠(yuǎn)程監(jiān)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(biāo)準(zhǔn)接口。在物理上，CGI是一段程序，它運行在服務(wù)器上，提供客戶端HTML頁面接口，完成HTML無法做到的交互功能，CGI建立在客戶機／服務(wù)器機制上，為外部擴展應(yīng)用程序與Web服務(wù)器交互提供了一個標(biāo)準(zhǔn)接口。按照CGI標(biāo)準(zhǔn)編寫的外部擴展應(yīng)用程序可以處理客戶端輸入的工作數(shù)據(jù)，完成客戶端與服務(wù)器的交互操作。
基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無線監(jiān)控模式，是采用手機短信息的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。按照系統(tǒng)設(shè)定的命令發(fā)送短信息，根據(jù)用戶不同的短信息內(nèi)容，GSM模塊內(nèi)的SIM 卡將以短信的形式返回現(xiàn)場的環(huán)境信息或相關(guān)設(shè)備開關(guān)量的狀態(tài)，還可控制現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的開關(guān)量(在此用開發(fā)板上的3個LED來模擬現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的開關(guān)量)，其框圖如圖1所示。

1．2 系統(tǒng)硬件組成
監(jiān)控系統(tǒng)控制器的核心CPU選用基于ARM920T內(nèi)核的16／32位RISC處理器 S3C2410A。該處理器功能強、性價比高、功耗低，提供了一套較完整的通用外圍設(shè)備接口，帶MMU(內(nèi)存管理單元)，可支持Linux、μC／OS- II、WindowsCE等多種操作系統(tǒng)的移植。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

64 MB Nand Flash采用的是K9F1208，用于存儲大量的數(shù)據(jù)。其特點是高密度、低價格、較快的寫入和擦除速度，較長的復(fù)寫壽命。本系統(tǒng)用來存儲嵌入式 Linux鏡像、根文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序；內(nèi)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(shù)據(jù)，在嵌入式系統(tǒng)中用作代碼運行，系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)、堆棧等均位于SDRAM存儲器中。