無線遠(yuǎn)程監(jiān)控控系統(tǒng)的核心技術(shù)研究

摘要：無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是在原有嵌入式產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前蓬勃發(fā)展的無線通信技術(shù)而形成的新型監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。本文比較系統(tǒng)地討論無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始采用的一些核心技術(shù)，包括硬件電路的設(shè)計(jì)，芯片選擇、嵌入式操作系統(tǒng)的選擇，實(shí)時(shí)軟件的設(shè)計(jì)，無線通信網(wǎng)的組建，控制中心應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)等。

    關(guān)鍵詞：無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)方式 操作系統(tǒng)選擇 無線通信網(wǎng)

無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是在傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前無線通信技術(shù)和信息處理技術(shù)而發(fā)展起來的新型測(cè)控系統(tǒng)。

一般而言，現(xiàn)有的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，大都符合“控制中心—監(jiān)測(cè)站”的構(gòu)建模式�？刂浦行氖钦麄�(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的核心，負(fù)責(zé)收集各監(jiān)測(cè)站上傳的監(jiān)測(cè)信息，發(fā)送各種操作命令以控制監(jiān)測(cè)站的行業(yè)。監(jiān)測(cè)站被布放于遠(yuǎn)離控制中心的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處，負(fù)責(zé)完成信息的采集和響應(yīng)控制中心發(fā)出的控制命令�？刂浦行目捎闷胀ㄎ�機(jī)、工作站或工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，軟件開發(fā)可靠基于現(xiàn)有的Windows或Unix操作系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，采用特定的技術(shù)形式，比如單片機(jī)、DSP或者Intel X86系列的微處理器等。無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式也很靈活，可利用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)，如GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)，CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等，也可單獨(dú)搭建專門的無線局域網(wǎng)。下面系統(tǒng)地討論無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)涉及到的一些核心技術(shù)，主要包括三個(gè)方面：監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)開發(fā)、無線網(wǎng)絡(luò)的組建和控制中心的軟件設(shè)計(jì)。

1 監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是整個(gè)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研制開發(fā)的重點(diǎn)，監(jiān)測(cè)站對(duì)信息數(shù)據(jù)處理的能力和精度將影響整個(gè)系統(tǒng)的最終性能。在整個(gè)開發(fā)過程中，監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)是工作量最大、所需時(shí)間最長(zhǎng)的一部分。監(jiān)測(cè)站處于工作現(xiàn)場(chǎng)，只完成數(shù)據(jù)的采集、處理和控制，任務(wù)相對(duì)單一、固定，無須用詙大的臺(tái)式機(jī)來完成；考慮到節(jié)能和布放方便，監(jiān)測(cè)站多為嵌入式系統(tǒng)。根據(jù)整個(gè)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，和對(duì)數(shù)據(jù)處理與對(duì)傳感器控制能力的要求，監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和采用的具體技術(shù)是不一樣的。

1.1 基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式

采用單片機(jī)是大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的首選方案。由于在片上集成有豐富的外設(shè)，具有良好的控制能力，單片機(jī)天生就是為嵌放式系統(tǒng)度身定做的，在嵌入式市場(chǎng)上占據(jù)了最大的份額。

    基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案一般適用于對(duì)數(shù)據(jù)處理要求不高，運(yùn)算量不大的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)需要，單片機(jī)可以選用較為低端的4位機(jī)或8位機(jī)，如8051等，也可選用功能較強(qiáng)的專用芯片，如MSP430FE42X系列。單片機(jī)主要用于監(jiān)測(cè)站端的系統(tǒng)控制。片外存儲(chǔ)器一般為RAM、EEPROM和Flash等存儲(chǔ)器；I/O設(shè)備一般為鍵盤、LCD等供設(shè)計(jì)調(diào)試用的人機(jī)交互接口；傳感器一般為話筒、攝像頭、揚(yáng)聲器和伺服馬達(dá)一類的設(shè)備。無線通信接口實(shí)現(xiàn)相對(duì)較為復(fù)雜。編解碼器是可取舍的，對(duì)于低速率數(shù)據(jù)一般沒有必要。根據(jù)系統(tǒng)的處理任務(wù)和信息的類別，編解碼器可選用不同的芯生， 如CMX639（用于音頻）或LD9320等，也可用編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。監(jiān)測(cè)站軟件可直接通過C或匯編語言實(shí)現(xiàn)，也可在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用軟件。對(duì)于低檔的4位或8位單片機(jī)，控制能力較低，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一般采用直接編寫控制程序的方法。對(duì)于功能較強(qiáng)大，各設(shè)備間交互復(fù)雜的系統(tǒng)而言，大多數(shù)是利用操作系統(tǒng)來進(jìn)行任務(wù)管理、設(shè)備交互，應(yīng)用軟件只是完成上層的數(shù)據(jù)處理等工作。

[1] [2] [3] [4] [5] 

【無線遠(yuǎn)程監(jiān)控控系統(tǒng)的核心技術(shù)研究】相關(guān)文章：

無線數(shù)據(jù)采集在環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用04-29

煤礦遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀04-26

公路快運(yùn)系統(tǒng)車貨監(jiān)控技術(shù)研究04-27

遠(yuǎn)程教學(xué)過程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)05-01

對(duì)煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的探討05-02

艦載無線激光通信系統(tǒng)中的跟蹤技術(shù)研究05-01

談以行車指揮為核心的城軌交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)04-30

葠窩水庫閘門無線遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用04-30

基于通用無線分組業(yè)務(wù)(GPRS)的油田生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)04-25

DJK型無線調(diào)車機(jī)車信號(hào)及監(jiān)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用04-28