电话远程控制装置的总体架构
基于单片机的远程监测系统架构与功能设计
基于单片机的远程监测系统架构与功能设计一、远程监测系统架构设计远程监测系统是一种基于单片机的系统，用于实时监测远程地点的物理量或环境参数。
其架构设计主要分为硬件层和软件层。
1. 硬件层设计在硬件层，远程监测系统主要包括传感器、数据采集模块、通信模块和单片机控制器。
（1）传感器：根据监测需求选择合适的传感器。
例如，温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，用于实时感知被监测对象的变化。
（2）数据采集模块：用于将传感器采集到的信号进行模数转换，并将数据传输给单片机控制器。
（3）通信模块：负责将单片机控制器处理的数据通过无线或有线方式传输到远程监控中心，实现与监控中心的远程通信。
（4）单片机控制器：负责对传感器采集的数据进行处理和存储，并控制通信模块将数据发送到监控中心。
2. 软件层设计在软件层，远程监测系统主要包括数据处理与存储、远程通信和用户界面设计。
（1）数据处理与存储：单片机控制器通过处理传感器采集到的数据，可以进行数据滤波、数据压缩等操作，以提高数据的准确性和传输效率。
同时，单片机控制器还需要负责将处理后的数据存储在本地或外部存储器中，以备后续分析和查询使用。
（2）远程通信：单片机控制器通过通信模块与监控中心进行远程通信，可以使用无线通信方式（如Wi-Fi、蓝牙）或有线通信方式（如以太网、RS485）。
通过远程通信，单片机控制器向监控中心发送实时数据，或接收来自监控中心的指令。
（3）用户界面设计：为了方便用户使用和数据的可视化展示，远程监测系统应具备良好的用户界面设计。
可以设计一个Web界面或移动App，供用户在远程监控中心或移动设备上查看监测数据、配置系统参数等。
二、远程监测系统功能设计基于上述架构设计，远程监测系统可以具备以下功能：1. 实时监测：系统能够实时获取远程地点的物理量或环境参数，如温度、湿度、压力等。
2. 数据处理与存储：系统能够对采集到的数据进行处理和存储，包括数据滤波、数据压缩、数据加密等，确保数据的准确性和安全性。
基于BS架构的智能设备远程控制系统设计
228伴随互联网的深入推广,以网络技术优势及嵌入式系统支持,可实现对设备的远程控制,大大提高控制效率及质量。
以下对一种B/S架构的控制系统分析,作为一种远程控制系统,其将智能化设备连接到互联网,在控制主机位置设置网站,用户可通过网站网页操作,实现对设备远程控制。
该系统充分利用B/S架构的优势,控制操作便捷、原理简单,控制效果稳定。
伴随信息技术不断发展,物联网的建设也不断成熟,智能设备的远程控制可以为人们生活及工作带来莫大便利,借助网络远程连接设备,可对设备运行操控、监控,提高生产生活效率,也营造更具有科技化的生活氛围。
智能设备系统在生产生活区域设置小型局域网,控制中心连接到外网,实现远程控制[1]。
对设备系统进行远程控制,大多采用C/S模式,必须在移动终端安装专门软件,才可实现远程控制。
故采用B/S架构实施远程控制,用户以手机、电脑连接到互联网,很方便的打开网页,对智能设备监控、操作。
1 远程系统发展现状及趋势远程控制系统属于现代控制技术及图形技术在远程控制软硬件系统中融合的体现。
其逐渐向简单、便捷、无缝连接、高性价比方向发展[2]。
远程控制技术从传统模拟信息传输到数字化、网络化,以TCP/IP协议支持发展的远程控制系统在更多生产生活中得到广泛应用[3]。
此类设备以软件架构为特征,用户针对自身权限访问服务器,获取对应控制权限内容。
随着时代的进步,信息化社会逐渐成熟,高新技术也得到了快速的成长空间,远程控制系统逐渐向嵌入式系统架构的方向发展。
一段时间以来,我国的远程控制系统在进行研究开发时基本上都是采用的C/S 架构,这种架构属于服务器与客户之间建立联系的架构,在应用C/S架构的远程控制系统设计中,不光需要对控制端系统进行设计,同时还需要设计与系统相匹配的专用客户端,在安装远程控制系统对应的客户端之后才能实现对电子设备的远程控制,这种设计不仅为远程控制系统的日常维护的困难,还在软件升级上带来了相对繁琐工作量,增加了维护成本。
物联网终端远程管理架构及功能
如何保证物联网终端网络的安全，防止网络被攻击和入侵是一个重 要的安全挑战。
隐私挑战
1 2
数据隐私
如何保护物联网终端用户的隐私，防止用户数据 被滥用和泄露是一个重要问题。
位置隐私
如何保护物联网终端用户的位置隐私，防止位置 信息被滥用和泄露是一个重要问题。
3
控制隐私
如何保护物联网终端用户对设备的控制隐私，防 止控制权被滥用和窃取是一个重要问题。
负责设备的注册、配置、状态 监测等。
数据采集模块
从终端设备收集数据，进行预 处理。
数据传输模块
将数据从终端传输到数据中心 或云端。
数据分析模块
对收集到的数据进行处理、分 析，提供决策支持。
架构层次
感知层
负责与终端设备进行通信，收集数据 。
网络层
负责将收集到的数据传输到数据中心 或云端。
平台层
提供数据处理、存储、分析等服务。
智慧城市
智慧城市建设中，物联网终端远程管理将应用于公共设施、交通、环保等各个领域，提升 城市管理和服务水平。
标准与规范
国际标准化组织
国际标准化组织将制定 更加完善的物联网终端 远程管理标准，促进不 同厂商和系统之间的互 操作性和兼容性。
行业协会与联盟
行业协会与联盟将制定 一系列行业标准和规范 ，推动物联网终端远程 管理的安全、可靠和高 效发展。
数据采集与处理
数据采集
物联网终端设备能够采集各种数据，如温度、湿度、压力、位置 等，并将数据传输到远程管理架构。
数据处理
远程管理架构对采集到的数据进行处理，包括数据清洗、整合、分 析等，以提供有价值的信息。
数据存储
将处理后的数据存储在数据库中，以便后续的数据分析和挖掘。
rtu设计方案
RTU设计方案1. 简介本文档旨在为实时传输单元（RTU）的设计方案提供详细说明和指导。
RTU是一种用于监测和控制远程设备的装置，通常用于监测电力系统、水处理设备、管道和传感器等。
2. 目标和要求设计一个可靠、高效、安全的RTU系统，满足以下要求：•实时监测：能够实时获取远程设备的状态和数据。
•远程控制：具备对远程设备进行控制的能力。
•可靠性：具备高可靠性和稳定性，能够在异常情况下保持正常运行。
•安全性：对传输的数据进行加密和认证，防止数据泄漏和篡改。
•扩展性：能够灵活地增加新的监测点和控制点。
3. 系统架构设计一个分层的系统架构，由数据采集层、数据处理层和控制层组成。
3.1 数据采集层数据采集层负责采集远程设备的状态和数据。
采集方式可以通过传感器、接口卡或者通信协议实现。
采集的数据可以是温度、压力、流量等物理量，也可以是设备状态、报警信息等。
3.2 数据处理层数据处理层负责对采集到的数据进行处理和分析。
该层可以包括数据存储、数据分析和数据转发等功能。
存储功能用于保存采集到的原始数据和处理后的数据；分析功能用于对数据进行统计、计算和预测等；转发功能用于将处理后的数据发送给控制层或其他系统。
3.3 控制层控制层负责对远程设备进行实时控制。
控制方式可以通过继电器、PLC或者远程操作协议实现。
控制层接收到数据处理层发送的指令后，可以执行开关、调节、报警等控制操作。
4. 系统实现4.1 硬件设计硬件设计包括选择适合的传感器、接口卡和控制设备，以及设计适合的电路板和外壳。
硬件设计需要考虑到设备的可靠性、精度和耐用性等因素。
4.2 软件设计软件设计包括开发相应的应用程序和驱动程序。
应用程序负责采集、处理和控制数据，驱动程序负责与硬件设备进行交互。
软件设计需要考虑到系统的可扩展性、可维护性和安全性等因素。
4.3 网络设计网络设计包括选择适合的通信协议和网络架构。
通信协议可以是串口、以太网、无线通信等，网络架构可以是集中式、分布式或者混合式。
基于NetLinx架构的远程控制系统设计及应用
文 章 编 号 ：０ １ ９ ４２ １）９０ ０ — ４ １０ — ４ （０００ —０ １０ ９
基 于 ＮｅＬｎ ｔｉｘ架构 的远 程 控 制 系统 设 计 及 应 用
张 哲 铭 ． 衡 华 魏
（ 中国科 学技 术 大 学 自动 化 系 ，合 肥 ２ ０ ２ ） ３ ０ ６
摘 要 ： 究 了ＮｅＬｎ 协 议 的 构 架 ， 出 了一 种 适 用 ＠ Ｃｏ ｔｏＬ ｇｘ 制 器 的 远 程 操 作 系 统 该 研 ｔｉｘ 提 ｎｒＩｏ ｉ￣ 系 统 通 过 虚 拟 专 用 网技 术 ， 立 起 客 户 端 与 现 场 设 备 的 远 程 连 接 ； 过 ＲＡＤＩ 进 行 用 户 认 证 、 建 通 ＵＳ
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ＺＨＡＮＧ ｅ ｒ ｉ ｇ，Ｗ ＥＩ Ｚｈ — ｎ ｕ Ｈｅ ｇ ｈ ｎ — ｕａ
（ ｅ ａｔ ｎ ｆＡｕｏ ｔ ｎ，Ｕｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｈｎ Ｄｐｒ ｍｅ ｔｏ ｔｍａｉ ｏ ｉｅｓ ｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｆＣ ｉａ，Ｈｅｅ ３ ０ ６ Ｃ ｉａ ｔ ｆｉ２ ０ ２ ， ｈｎ ）
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远程硬件实验控制平台的架构设计
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的 设 计 和 实 现 方 法 ， 现 了 面 向一 次 设备 、 体
面 向对 象 设 计 的 思 想 。 网 关 采 集 本 间隔 该 内 的 信 息 ， 据 一 次 设 备 及 其 拓 扑 关 系实 根 现 间 隔 内 一 、 次 模 型 的 可 视 化 关联 ， 二 运用 面 向对 象技 术 进 行Ｉ ６１ ５ 统 一建 模 ， ＥＣ ０ ８ 完 成 和 站 控 层 的 无 缝 通 信 ， 现 了 智 能 变 电 实
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多模通信系统 通用技术要求
多模通信系统通用技术要求1 范围本标准规定了多模通信系统的系统组成、系统功能、系统性能要求、通信对象基本要求和系统验证等内容。
本标准适用于多模通信系统的设计、产品制造、使用及维护管理。
2 系统组成2.1 系统总体架构系统由服务器（短波服务器、超短波服务器、甚高频服务器、多模通信系统服务器）、多模通信系统控制器、电台（短波电台、超短波电台、甚高频电台）、公网电话系统、客户端（电脑客户端、手机客户端）组成，服务器、控制器、客户端通过IP网络互联，控制器与电台通过硬件接口直接相连。
系统总体架构如图1所示。
图1 系统总体架构图2.2 多模通信系统控制器功能架构多模通信系统控制器功能架构如图2所示。
图2 多模通信系统控制器功能架构图2.3 多模通信系统服务器功能架构多模通信系统服务器功能架构如图3所示。
图3 多模通信系统服务器功能架构图3 系统功能3.1 语音呼叫3.1.1 单呼由中心或客户端呼叫不同电台或公网电话系统。
3.1.2 组呼预先将系统内不同的终端（短波电台、超短波电台、甚高频电台、公网电话）编入同一通话组，实现组内所有对象的跨频段通信。
3.1.3 群呼依据任务及需求的变化，可以对不同的通话组或电台任意建立临时的通话群组，实现通信。
3.2 电台远程控制电台远程控制功能包括：——短波电台远程控制；——超短波电台远程控制；——甚高频电台控制；——公网电话系统远程控制。
4 系统性能要求4.1 语音要求4.1.1 语音传输延时4.1.1.1 系统之间语音通信采用基于UDP协议的RTP协议完成。
4.1.1.2 系统整体语音传输抖动小于100毫秒。
4.1.1.3 传输给甚高频系统的抖动小于60毫秒。
4.1.2 语音编码4.1.2.1 系统至少支持G711、G729A两种编码要求，并可根据发起呼叫端的语音编码方式自动匹配。
4.1.2.2 系统可以根据网络情况自动选择编码模式。
4.1.3 语音通话容量系统至少支持16个通话对象建组及200个通话成员。
电信网络架构
备、网路管理中心、传输设备。
分组交换网示意图
至省分组网
DTU
DDN
DDN
PSTN
X.25终端 异步终端 Modem 异步终端 Modem
DTU 网
分组 交换机
Modem
分组拆装设备
主机
网
远程集中器
X.25终端
异步终端 Modem
分组拆装设备
网络管理 中心
X.25终端
22
业务网----数据通信网（PSPDN）
开放性强，对TCP/IP协议透明，应用开发容 易；可与X.25网、Cinanet网互连。
27
业务网----数据通信网(CDPD)
CDPD网示意图
基站Leabharlann 基站基站交换 中 心 （
移 动 数 据
）
基站
2 1
报
警 系
基站
统
局间中继线 网管系统
交
换 中 心 （
移 动 数 据
）
基站 基站
28
业务网----窄带综合业务数字网
组建虚拟专用网、电子文件传输。
----帧中继网组成:
骨干节点机 接入节点机 网管系统 传输链路
26
业务网----数据通信网(CDPD)
无线数据网（CDPD）：以无线方式，向无线终端
与中心主机或无线终端与无线终端之间提供数据传输的 电信网。
----制式：CDPD ----频率：上行 821--825MHz 下行 866--870MHz ----空中信道速率：19.2Kb/s ----特点：数据安全；支持越区切换与漫游通信；网络
目前常见的向公众提供数据基础业务的通信网 ----数字数据网(DDN) ----分组交换网(PSPDN) ----帧中继 网(Frame Relay) ----无线数据网(CDPD)
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电话远程控制装置的总体架构一．实现的功能
1.通过电话拨号控制家用电器或远程设备的开关。
2.通过语音查询家用电器或远程设备的工作状态。
3.远程输入密码实现，安全的鉴权机制。
二．装置功能模块框图
MUC
继电器输出
摘机电路
DTMF
解码
电源
LCD显示
电流驱动
耦合到线路
语音合成
振铃检测
三．模块功能实现原理
1.振铃检测
振铃检测电路
当电话振铃信号到来时，电话线路上的90伏振铃信号，经过整流及滤波后，驱动光电耦合器，如图所示。
有振铃信号时，输出为高电平，无振铃时为低电平，MCU以此来来判断有无振铃及振铃次数。
2.摘机电路
当MCU检测到有振铃并达到设定的振铃次数之后，MCU控制光耦导通将三极管导通并联电阻到电话线路中，此时程控电话交换机认为用户摘机，实现接通电话
3.DTMF解码
当电话接通后DTMF解码芯片通过检测电路中的DTMF信号得到用户输入的指令送入MCU进行处理。
4.MCU选型
MCU选用A TMEL的A Tmega128单
片机
高性能、低功耗的8 位A VR®
微处理器
先进的RISC 结构
131 条指令–大多数指令执行时间
为单个时钟周期
32个8 位通用工作寄存器
工作于16 MHz 时性能高达16
MIPS
只需两个时钟周期的硬件乘法器
非易失性程序和数据存储器
128K 字节的系统内可编程Flash擦
写寿命: 10,000 次
MCU接受dtmf芯片发过来的编码后根据指令做出相
应的动作：判断密码，接受指令，查询状态等操作。
5.液晶显示器
采用lcd1602显
示当前状态，MCU根据当
前状态实时发送字符给液
晶，提示用户当前的状态。
1602液晶模块内部的字符
发生存储器（CGROM)已
经存储了160个不同的点
阵字符图形，这些字符有：
阿拉伯数字、英文字母的
大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们
就能看到字母“A”。
液晶引脚：
引脚符号功能说明
1 VSS 一般接地
2 VDD 接电源（+5V）
3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
4 RS RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
5 R/W R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。
6 E E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。
7 DB0 低4位三态、双向数据总线0位（最低位）
8 DB1 低4位三态、双向数据总线1位
9 DB2 低4位三态、双向数据总线2位
10 DB3 低4位三态、双向数据总线3位
11 DB4 高4位三态、双向数据总线4位
12 DB5 高4位三态、双向数据总线5位
13 DB6 高4位三态、双向数据总线6位
14 DB7 高4位三态、双向数据总线7位（最高位）（也是bus y flag）
15 BLA 背光电源正极
16 BLK 背光电源负极
6.设备状态语音合成与输出
该功能可以实现语音告知用户设备的状态，采用先进的语音合成技术实现，采用的SYN6288 中文语音合成芯片是北京宇音天下科技有限公司于2010 年初推出的一款性价比更高，效果更自然的一款中高端语音合成芯片。
SYN6288 语音合成芯片继承了OSYNO6188 的优秀特点：最小SSOP28L 贴片封装，硬件接口简单，极高的性价比；除此之外，SYN6288 文本识别更智能，语音合成更自然，语音合成效果和智能识别效果大幅度提高，是一款面向中高端应用领域的语音合成芯片。
芯片特点：
• 支持GB2312 、GBK 、BIG5 和UNICODE 内码格式的文本；
• 清晰、自然、准确的中文语音合成效果；可合成任意的中文文本，支持英文字母的合成；• 具有智能的文本分析处理算法，可正确识别数值、号码、时间日期及常用的度量衡符号；• 具备很强的多音字处理和中文姓氏处理能力；
• 支持多种文本控制标记，提升文本处理的正确率；
• 每次合成的文本量最多可达200 字节；
• 支持多种控制命令，包括：合成、停止、暂停合成、继续合成、改变波特率等；
• 支持休眠功能，在休眠状态下可降低功耗；支持多种方式查询芯片工作状态；
• 支持串行数据通讯接口，支持三种通讯波特率：9600bps ，19200bps 、38400bps ；• 支持16 级音量调整；播放文本的前景音量和播放背景音乐的背景音量可分开控制；• 可通过发送控制标记调节词语语速，支持6 级词语语速调整；
• 芯片内固化有多首和弦音乐、提示音效和针对某些行业领域的常见语音提示音；
• 内部集成19 首声音提示音，23 首和弦提示音，15 首背景音乐；
• 最终产品提供SSOP贴片封装形式；体积业内最小；
• 芯片各项指标均满足室外严酷环境下的应用；
7.继电器驱动与输出
为了让单片机io控制继电器，我们采用mos管作为中间原件，用继电器可以以更小的阻值导通家电设备，继电器分别控制各个电器的火线和零线最大限度的保护家电设备和用户的用电安全。
8.电源
采用内部聚合物锂离子电池与外部市电双路不间断供电，状态断电不丢失，最大限度保证用户的使用体验。