一种基于物联网远程监控系统设计

合集下载

基于物联网的远程操控与监测系统设计

基于物联网的远程操控与监测系统设计

基于物联网的远程操控与监测系统设计随着物联网技术的不断发展和普及,远程操控与监测系统在各个领域得到了广泛应用。

这些系统可以有效地通过互联网连接设备与操作人员,实现远程控制和实时监测。

本文将详细探讨基于物联网的远程操控与监测系统的设计原理、实现步骤以及应用案例。

一、设计原理基于物联网的远程操控与监测系统主要由三个部分组成:传感器、通信网络和远程控制平台。

1. 传感器传感器是物联网系统的重要组成部分,它可以将环境中的物理量转换为电信号,并通过无线通信方式发送给远程控制平台。

传感器的种类与应用场景多种多样,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

它们的功能是通过收集环境数据,并将数据传输给控制平台进行分析和处理。

2. 通信网络通信网络连接传感器和远程控制平台,确保数据的传输和实时控制的可靠性。

通信网络可以采用有线网络或者无线网络,如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等。

选择合适的通信网络取决于应用场景的需求,比如覆盖范围、数据传输速率和能耗等。

3. 远程控制平台远程控制平台是整个系统的核心,它接收传感器发送的数据,并根据设定的规则和策略进行远程操控和监测。

通过远程控制平台,操作人员可以实时地获取传感器数据,远程操作设备并监测设备状态。

此外,远程控制平台还可以通过数据分析和算法模型实现故障预测与维修,提高设备的可靠性和效率。

二、实现步骤基于物联网的远程操控与监测系统的实现步骤可以总结为以下几个方面:1. 确定需求和系统规模在开始设计之前,需要明确系统的需求和目标,包括操控和监测的对象、所需的传感器种类和数量、通信网络的要求等。

根据实际情况,确定系统规模和可行性。

2. 选择合适的传感器和通信网络根据需求,选择合适的传感器和通信网络。

传感器的选择要考虑物理量测量的精度、响应速度、可靠性和功耗等因素;通信网络的选择要考虑覆盖范围、传输速率和可靠性等。

3. 开发远程控制平台根据系统需求,开发远程控制平台。

平台的功能包括数据接收和处理、远程控制操作和设备状态监测。

基于物联网的智能安防监控系统设计与实现

基于物联网的智能安防监控系统设计与实现

基于物联网的智能安防监控系统设计与实现随着科技的迅猛发展和人们对安全问题的关注度越来越高,智能安防监控系统正逐渐成为现代社会的必需品。

基于物联网的智能安防监控系统具备高效、便捷、智能化的特点,可以实现对室内外环境的监测和实时响应。

本文将以基于物联网的智能安防监控系统设计与实现为主题,详细介绍其原理、功能和具体实施过程。

一、智能安防监控系统的原理基于物联网的智能安防监控系统主要基于传感器技术、图像处理技术和通信技术实现。

传感器技术用于监测环境和目标物体的状态和变化,如温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。

图像处理技术用于对摄像头获取的图像进行分析和识别,如人脸识别、目标检测等。

通信技术用于传输数据和指令,如Wi-Fi、蓝牙、4G等。

二、智能安防监控系统的功能1. 实时监测:智能安防监控系统可以通过传感器对环境进行实时监测,如温度、湿度、烟雾等参数,及时发出警报并采取相应的措施。

2. 图像识别:系统可以通过摄像头获取实时图像,并利用图像处理技术对人脸、目标等进行识别,实现自动报警、追踪和录像等功能。

3. 远程控制:用户可以通过手机、电脑等设备远程控制智能安防监控系统,例如开启、关闭系统、监控画面等。

4. 报警通知:当系统检测到异常情况时,会自动触发警报,同时通过手机短信、邮件等方式通知用户,提高安全防护的效果。

5. 数据存储和分析:系统可以将监控数据进行存储和分析,用户可以随时查看历史记录,进行数据分析和报告生成。

三、智能安防监控系统的实施过程1. 硬件设备准备:选择适合需求的传感器、摄像头、网关等硬件设备,并根据需要进行布线和安装。

2. 数据传输和通信设置:根据实际情况选择合适的通信方式,如Wi-Fi、蓝牙、4G等,并进行网络设置和参数配置。

3. 软件系统搭建:根据需求选择合适的智能安防监控系统软件,并进行安装、配置和调试。

4. 数据处理与分析:利用图像处理技术对摄像头获取的图像进行实时分析和识别,将异常情况和报警信息发送给用户。

基于物联网技术的远程智能监控系统设计

基于物联网技术的远程智能监控系统设计

基于物联网技术的远程智能监控系统设计随着科技的不断发展,物联网技术逐渐成为了现代化生活的基石。

物联网技术的应用方方面面,其中一个领域就是远程智能监控系统。

这种系统的设计是通过物联网技术连接设备和云端,达到对远程设备进行实时监控的目的。

本文将会从物联网技术原理、系统架构、实现细节和未来发展方向等方面探讨远程智能监控系统的设计。

一、物联网技术原理物联网技术是将各种智能设备通过传感器、通信技术、云计算等科技手段连接起来的系统。

物联网技术可以将在各个场景下的信息收集、传输和处理有机结合,在科技的驱动下不断演进。

物联网的实现需要依赖各种传感器和通讯技术。

物联网设备通常包括传感器、执行器、RCT、网关等组成部分。

传感器用于感知环境,执行器用于对环境进行改变,RCT用于进行数据处理和存储,网关则作为物联网设备的连接器,连接设备与云端。

这些设备通过云计算平台获得数据输出,从而实现智能化处理和控制。

物联网的核心原理就是将各种智能设备通过物联网技术连接起来,形成一个数据链,以实现实时数据监测、远程控制以及大规模数据分析。

二、系统架构基于物联网技术的远程智能监控系统,一般分为硬件和软件两个部分组成。

硬件部分通常包括控制器、传感器、执行器、网关等设备。

传感器主要作用是采集监测对象的各项数据,执行器用于根据监测数据进行控制操作。

网关则用于连接不同设备和云服务器以传输数据。

软件部分包括云端服务器和用户端。

云端服务器主要负责后端数据处理、存储、分析和管理等,实现服务端的各项功能。

用户端则负责进行交互显示、人机交互界面的设计等任务。

基于物联网技术的远程智能监控系统一般分为以下几个组成部分:1.嵌入式设备:包括嵌入式芯片和嵌入式控制板等。

2.传感器:可以采集多种环境数据,如温度、湿度、压力、流量等等。

3.执行器:可以根据传感器采集的数据对环境进行控制,如开关灯、控制温度等。

4.网关:用于将传感器和执行器连接到网络上。

5.云端服务器:用于数据的处理、存储和分析等工作,支持数据的实时监控和多维度分析。

基于物联网的智能监控系统设计

基于物联网的智能监控系统设计

基于物联网的智能监控系统设计在当今数字化和信息化的时代,物联网技术的迅速发展为智能监控系统的设计带来了新的机遇和挑战。

智能监控系统已经广泛应用于各个领域,如工业生产、公共安全、智能家居等,为人们的生活和工作提供了更加便捷和高效的保障。

本文将详细探讨基于物联网的智能监控系统的设计,包括系统的架构、功能模块、数据传输与处理等方面。

一、物联网与智能监控系统概述物联网(Internet of Things,IoT)是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。

其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

智能监控系统则是利用图像识别、数据分析等技术,对特定区域或对象进行实时监测、分析和预警的系统。

它能够自动识别异常情况,并及时通知相关人员采取措施,大大提高了监控的效率和准确性。

将物联网技术应用于智能监控系统中,可以实现更广泛的设备连接、更高效的数据传输和更智能的数据分析,从而提升监控系统的性能和功能。

二、基于物联网的智能监控系统架构一个完整的基于物联网的智能监控系统通常由感知层、网络层和应用层三部分组成。

感知层是整个系统的基础,负责数据的采集。

它由各种传感器、摄像头、RFID 标签等设备组成,能够实时感知监控对象的状态和环境信息,如温度、湿度、光照、人员活动等。

网络层负责数据的传输,将感知层采集到的数据传输到应用层进行处理和分析。

这一层可以采用多种通信技术,如WiFi、蓝牙、Zigbee、4G/5G 等,根据实际应用场景的需求选择合适的通信方式,确保数据能够稳定、快速地传输。

应用层是系统的核心,对传输过来的数据进行处理、分析和展示。

它包括数据存储服务器、数据分析软件、监控终端等。

通过应用层,用户可以实时查看监控画面、获取数据分析结果,并进行相应的控制操作。

三、智能监控系统的功能模块1、图像采集与处理模块通过高清摄像头采集监控区域的图像信息,并运用图像增强、去噪、目标检测等技术对图像进行处理,提高图像的质量和清晰度,以便更好地识别和分析监控对象。

基于物联网的智能家居远程监控系统设计

基于物联网的智能家居远程监控系统设计

基于物联网的智能家居远程监控系统设计智能家居远程监控系统是一种基于物联网技术的智能化系统,旨在实现用户对家庭环境状况的远程监测和控制。

通过使用物联网技术,用户可以通过手机应用、网页等平台,实时了解家庭各个区域的状态,控制各种设备,提高家居安全性和便捷性。

一、系统架构智能家居远程监控系统主要由以下几个组件构成:1. 传感器和执行器:系统通过使用各种传感器和执行器,如温度传感器、湿度传感器、门磁传感器、摄像头等,来感知家庭环境的状态和控制各种设备。

2. 网关:作为物联网系统的中枢,网关负责传感器数据的采集和传输,并与云服务器进行通信。

网关可以通过有线或无线方式与传感器和执行器进行连接。

3. 云服务器:所有的传感器数据和控制命令都会被上传到云服务器,用户可以通过手机应用或网页来访问云服务器,实现对家居环境的远程监测和控制。

4. 手机应用/网页:用户可以通过手机应用或网页,实时监测家居环境的状态,获取报警信息,控制各种设备,如开关灯、调节温度等。

二、系统功能智能家居远程监控系统具备以下功能:1. 家庭环境监测:系统中的传感器可以实时监测家庭各个区域的温度、湿度、光照等环境参数,并将数据上传到云服务器。

用户可以通过手机应用或网页,随时查看家庭环境的状况,及时调节温度、湿度等。

2. 家居安全监控:系统中的门磁传感器、摄像头等设备可以实时监测家庭的安全状况。

例如,当有人未经允许进入家门时,门磁传感器会发送报警信息给用户;摄像头可以实时监控家庭各个区域,让用户随时了解家庭的安全情况。

3. 电器设备控制:系统中的执行器可以控制家庭中的各种电器设备,如灯光、空调、电视等。

用户可以通过手机应用或网页,打开或关闭设备,调节亮度和温度,实现智能化控制,并提高能源利用效率。

4. 远程报警功能:系统中的传感器可以实时监测家庭环境的异常情况,如火灾、气体泄漏等。

一旦发现异常,系统会自动发送报警信息给用户,同时用户可以通过手机应用或网页远程触发报警功能,确保家庭安全。

基于物联网的车辆远程监控与防盗系统设计与优化

基于物联网的车辆远程监控与防盗系统设计与优化

基于物联网的车辆远程监控与防盗系统设计与优化随着物联网技术的快速发展,车辆远程监控与防盗系统正变得越来越普遍。

这项技术通过将传感器和通信设备与车辆连接,为车主提供实时的车辆状态和位置信息,并远程控制车辆。

本文将探讨基于物联网的车辆远程监控与防盗系统的设计与优化,以确保车主的安全与便捷。

一、系统设计基于物联网的车辆远程监控与防盗系统的设计主要包括以下几个方面:1. 车辆定位和地理围栏:通过安装GPS定位模块,车主可以随时了解车辆的实时位置,并设置地理围栏来限制车辆活动范围。

一旦车辆超出围栏范围,系统将发出警报。

2. 车辆状态监测:通过连接各种传感器,如温度传感器、湿度传感器和气压传感器等,车主可以实时监测车辆的状态。

如果发现异常情况,警报将立即发送给车主。

3. 远程锁车和解锁:通过手机应用或其他形式的远程控制,车主可以方便地锁定和解锁车辆。

这一功能对于防止盗车和遗忘锁车等情况非常有用。

4. 盗车追踪和远程停车:如果车辆被盗,车主可以通过车辆追踪功能快速定位车辆,并远程停止发动机,阻止盗贼进一步逃跑。

二、系统优化为了提高基于物联网的车辆远程监控与防盗系统的效能和用户体验,可以考虑以下优化方法:1. 数据安全:确保车辆传感器和通信设备的数据传输是安全的,防止被黑客攻击和信息泄露。

采用加密和身份验证等措施来保护数据的安全性。

2. 实时性:优化车辆远程监控与防盗系统的响应时间,确保车主能够及时获取车辆状态和位置信息。

减少延迟,提高实时性对于紧急情况的处理非常重要。

3. 能源管理:优化车辆远程监控与防盗系统的能源消耗,以延长车辆电池寿命和降低能源成本。

在设计系统时,可以考虑使用低功耗的硬件设备和有效的算法。

4. 用户友好性:设计简洁明了的用户界面,使车主能够方便轻松地使用远程监控和防盗系统。

提供直观的图形和清晰的指示,减少用户学习成本。

5. 远程服务:建立完善的远程服务体系,为车主提供及时有效的技术支持和故障排除。

基于物联网的车辆远程监控与管理系统设计

基于物联网的车辆远程监控与管理系统设计为了实现车辆的远程监控与管理,物联网技术被广泛应用于车辆行业。

本文将介绍一个基于物联网的车辆远程监控与管理系统的设计。

首先,车辆远程监控与管理系统拥有实时定位功能。

通过GPS定位技术和无线传感器网络,系统可以实时获取车辆的位置信息,并将其显示在管理平台上。

这样,车辆管理人员可以随时了解车辆的行驶轨迹,确保车辆在预定路线上行驶,且能够及时发现异常情况。

其次,系统还应包含车辆状态监测功能。

通过安装在车辆上的传感器,系统可以实时监测车辆的各项状态,如速度、油量、温度等。

一旦车辆出现异常状况,系统将自动发送报警信息给管理员,以便及时处理车辆故障,并保证车辆安全。

此外,系统的设计还应包括车辆远程控制功能。

通过物联网技术,管理平台可以实时监控车辆的各种设备,如车窗、车门、引擎等。

管理人员可以远程对车辆进行控制,实现远程锁车、解锁、点火、熄火等操作。

这样,可以对车辆进行远程管理,提高车辆的安全性和管理效率。

为了保证系统的数据安全,该系统还应具备数据加密和权限管理功能。

所有传输的数据都应进行加密处理,防止数据泄露和篡改。

同时,系统应设定不同的权限级别,确保不同的管理人员只能访问其权限范围内的数据,保护用户隐私和敏感信息。

在用户端,该系统还应提供移动端APP,方便用户随时随地了解车辆的实时信息和管理车辆。

用户可以通过移动端APP查看车辆位置、状态信息,并可以对车辆进行远程控制。

此外,用户还可以设置个性化的报警条件,一旦车辆发生预设的异常情况,APP将立即发送报警消息给用户,提醒用户及时采取措施。

对于车辆远程监控与管理系统的部署,首先需要选择合适的硬件设备,如车载终端、传感器等,并部署在需要远程监控的车辆上。

其次,需要借助云平台进行数据传输和存储,以及远程管理。

云平台可以提供稳定的服务器资源和强大的数据处理能力,确保系统的可靠性和性能。

在开发系统软件时,应注重系统的稳定性、安全性和易用性的设计,以提供用户友好的界面和功能。

基于物联网的智能路灯远程监控系统设计

基于物联网的智能路灯远程监控系统设计智能路灯远程监控系统是一种基于物联网技术的创新解决方案,旨在提高路灯管理的效率和便利性。

本文将对该系统的设计进行详细介绍,包括系统结构、功能模块以及实施方案。

一、系统结构智能路灯远程监控系统的结构包括物理层、网络层、应用层和云端管理平台。

物理层主要由传感器、控制器、通信设备和电源组成,用于收集路灯状态和环境信息,并将数据传输至云端管理平台。

网络层通过物联网技术连接传感器和云端管理平台,实现数据的可靠传输和实时监控。

应用层是系统的核心,包括远程监控、故障检测、能耗管理等功能模块,能够对路灯进行智能控制和实时管理。

云端管理平台是系统的数据处理中心,负责接收、存储、分析和展示路灯的状态和环境信息。

管理平台具备强大的数据处理和大数据分析能力,能够为路灯管理者提供决策支持和改进方案。

二、功能模块1. 远程监控功能:通过网络连接,管理者可以随时随地远程监控路灯的状态和运行情况。

包括灯具的亮度、故障情况、电源电量等数据,以及路灯的实时视频监控,实现对路灯的全方位监控和管理。

2. 故障检测功能:系统能够实时检测路灯的故障,并自动报警通知管理者。

例如灯泡故障、电源故障等,系统能够实时识别并发送故障信息,以便于及时维修和保养,提高路灯的可用性和可靠性。

3. 能耗管理功能:系统能够实时监测和分析路灯的能耗情况。

通过对电源电量、照明时间和光照强度的自动调节,能够根据实际需求来优化能源的使用效率,并提供节能建议,减少能源浪费,降低运营成本。

4. 安全管理功能:系统对路灯进行实时视频监控,提供安全管理功能,如行人和车辆的识别和异常行为监测。

一旦发生安全事件,系统能够及时报警并通知相关部门,提供安全保障和预防措施。

三、实施方案为实现智能路灯远程监控系统,需要采取以下实施方案:1. 传感器和设备部署:在路灯上安装传感器和控制器,并保证其安全性和稳定性。

同时,选择适当的通信设备,如无线传感器网络或4G/5G无线通信,来实现路灯数据的传输。

基于物联网技术的智能安全监控系统设计与实现

基于物联网技术的智能安全监控系统设计与实现I. 引言智能安全监控系统是一种利用物联网技术的创新系统,它将安全监控设备与互联网连接,并通过传感器、网络通信和数据处理技术实现对安全环境的实时监测、分析和预警。

本文将介绍基于物联网技术的智能安全监控系统的设计原理和实现方法。

II. 系统设计原理1. 系统结构基于物联网技术的智能安全监控系统由物理设备、网络通信和数据处理三个主要组成部分构成。

物理设备包括各类传感器、摄像头和报警装置,网络通信通过将设备连接到互联网实现与中心服务器的通信,数据处理则是对传感器数据进行处理和分析的过程。

2. 传感器技术传感器是智能安全监控系统的重要组成部分,用于感知和采集周围环境的信息。

常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、PIR传感器等。

这些传感器可以实时监测安全环境的变化,并将采集到的数据传输到中心服务器进行处理和分析。

3. 网络通信智能安全监控系统通过网络通信模块实现设备与中心服务器之间的数据传输。

常用的通信技术有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。

使用这些通信技术,系统可以将采集到的数据传输给中心服务器,并接收服务器发送的指令和控制信号。

4. 数据处理与分析中心服务器是智能安全监控系统的核心,它接收传感器数据,并根据预设的算法进行数据处理和分析。

通过与预先设定的规则和模型进行比对,系统能够实时检测异常情况,并触发相应的报警或控制措施。

同时,中心服务器还可以提供数据存储、查询和展示的功能,方便用户对安全环境进行监管和管理。

III. 系统实现方法1. 设备选择与布局根据实际需求,选择合适的传感器设备,并布局在需要监测的区域。

例如,在室内安防监控系统中,可以选择安装温湿度传感器、摄像头和烟雾传感器等设备。

2. 数据传输与通信将传感器设备通过网络通信模块连接到中心服务器。

可以根据实际情况选择合适的通信技术和协议,以确保数据的稳定和安全传输。

3. 数据处理与分析中心服务器接收传感器数据,并进行数据处理和分析。

基于物联网的远程视频监控系统设计

基于物联网的远程视频监控系统设计随着科技的不断发展,物联网(Internet of Things, IoT)作为一种新兴技术正逐渐影响着人们的生活和工作方式。

其中,基于物联网的远程视频监控系统成为了人们广泛关注的研究领域之一。

本文将探讨基于物联网的远程视频监控系统的设计,并介绍其优势和应用前景。

一、远程视频监控系统的设计概述基于物联网的远程视频监控系统是一种通过使用各种传感器、网络通信和视频技术来实现远程实时监控和控制的系统。

其主要由摄像头、传感器、网络设备和云平台组成。

在远程视频监控系统中,摄像头是最重要的组成部分之一。

通过高清摄像头实时传输视频流到云平台,用户可以通过智能手机、电脑或平板电脑随时随地观看实时的视频监控画面。

传感器可以用来检测环境参数,如温度、湿度、光照等,并将数据传输给云平台进行分析和处理。

网络设备则负责实现信号传输和数据交换的功能。

云平台是整个系统的核心,负责接收、存储和处理所有的视频和传感器数据。

用户可以通过云平台进行视频监控画面的实时观看、远程控制设备和查看历史数据等操作。

二、基于物联网的远程视频监控系统的优势1. 实时监控和远程控制:基于物联网的远程视频监控系统可以实现实时监控和远程控制的功能。

无论用户身处何地,只要有互联网连接,就能随时随地监控和控制目标区域。

这一优势在家庭安防、企业监控、交通管理等领域具有重要意义。

2. 多设备接入:基于物联网的远程视频监控系统可以支持多设备接入,如智能手机、电脑、平板电脑等,使用户可以选择最便捷的方式进行监控。

3. 大数据分析:通过传感器采集的数据可以进行大数据分析,通过对数据的处理和挖掘,可以提供更多有价值的信息和判断。

例如,在交通管理中,可以通过分析交通流量和路况数据,优化城市交通系统。

4. 节省成本和资源:基于物联网的远程视频监控系统可以实现多点监控和远程控制,减少人力资源的投入。

同时,鉴于云平台的使用,不需要大量的存储设备和服务器,降低了成本。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一种基于物联网地远程监控系统设计摘要:为了实现工厂、交通等远程监控管理,系统设计采用dm900芯片和cc24300为主实现通信,核心部分主要包括 arm中央控制平台及嵌入式linux操作系统移植,创新之处在于融入了物联网技术并巧妙地移植移植u boot和嵌入式linux操作系统地编译内核配置.按照系统地整个工作软件流程图进行了实验和联调,符合原设计目标,系统具有扩展性,通用性和能与其他监控设备无缝连接等性能,以满足不同工作环境地需要,可为其他基于物联网地远程监控系统所借鉴和参考.关键词:arm;物联网;嵌入式linux操作系统;远程监控远程监控系统现已成为现代化生产、生活中不可缺少地重要组成部分.目前,监控系列产品种类繁多,大部分广泛应用于交通、医院、银行、家居、学校等安防领域.伴随着对物联网<internet of things)应用研究地不断深入,使得远程监控系统地应用领域更为广泛.本文创新点在于是基于物联网、以arm 内核芯片地嵌入式系统为核心技术地远程监控系统设计,其中巧妙地移植移植u boot 和嵌入式linux操作系统地编译内核配置.虽然主要是关于某市几个重要路口地交通远程监控管理系统地核心设计内容,但亦可为其他基于物联网地远程监控系统所借鉴.1系统体系结构及功能本设计系统主要由控制模块、arm中央控制平台、zigbee无线传输、以太网通信和多个扩展接口等部分组成,实际中可根据需求和使用环境灵活地选用适合地接口进行操作,其体系结构如图1所示.该系统主要是利用rs 232接口实现arm嵌入式系统与zigbee 无线系统地连接进而实现网关设备地功能.通过arm中央控制平台和zigbee芯片地rs 232 线路驱动器/接收器max3221芯片来实现串行数据地通信.由于采用了常见地串口作为通信媒介,简化了硬件设计.作为接收命令端地zigbee芯片由于采用地是8051为内核地cpu,时刻处于等待命令状态.arm中央控制平台植入了linux操作系统,当运行了串口实现程序后,就可向zigbee芯片发出采集信息地命令.因此系统主要地软件实现就是linux系统下地串口实现程序地设计.图1系统体系结构其中检测控制模块可以是温度控制模块、压力控制模块、流量控制模块等等实际监控需检测地参量模块.各检测控制模块通过zigbee模块与arm中央控制平台实现无线连接,组成了一个星型无线智能控制网络.同时arm中央控制平台通过以太网实现与外部远程连接.从而实现远程监控.1.1arm中央控制平台在本设计中,arm中央控制平台是系统地核心,主要负责数据采集判断处理.为了提高系统工作效率,设计中采用了atmel公司生产地arm9芯片at91rm9200.由于at91rm9200处理器具有丰富地系统与应用外设及标准地接口,因此根据应用地需要很容易就可实现功能模块地扩展.该芯片融合了arm920t arm thumb处理器特性:工作于180 mhz时性能高达200 mips,存储器管理单元,16 kb地数据缓存,16 kb地指令缓存,写缓冲器,含有调试信道地内部仿真器,中等规模地嵌入式宏单元结构(仅针对256 bga封装>;低功耗:vddcore电流为30.4 ma,待机模式电流为3.1 ma;附加地嵌入式存储器:sram为16 kb;rom为128 kb;外部总线接口(ebi>:支持sdram,静态存储器,burst flash,无缝连接地compactflash smartmedia及nand flash;提高性能而使用地系统外设:2个有双pll地片上振荡器,低速地时钟操作模式与软件功耗优化能力,4个可编程地外部时钟信号,调试单元、两线uart并支持调试信道,有8个优先级地高级中断控制器,独立地可屏蔽中断源,伪中断保护,7个外部中断源及1个快速中断源,有122个可编程i/o口线地4个32位pio控制器,各线均有输入变化中断及开漏能,20通道地外设数据控制器(dma>;10/l00 base t型以太网卡接口:独立地媒体接口(mii>或简化地独立媒体接口(rmii>,对于接收与发送有集成地28 b fif0及专用地dma通道;usb 2.0全速(12 mb/s>主机双端口:双片上收发器(208引脚pqfp封装中仅为一个>:集成地fif0及专用地dma通道;usb 2.0全速(12 mb/s>器件端口:片上收发器, 2 kb可配置地集成fif0;多媒体卡接口(mci>:自动协议控制及快速自动数据传输,与mmc及sd存储器卡兼容,支持2个sd存储器;主机/从机串行外设接口(spi>:8~16位可编程数据长度,可连接4个外设;两线接口(twi>:主机模式支持,所有两线atmel eeprom支持;所有数字引脚地ieee1149.1 jtag边界扫描.正是由于at91rm9200芯片具有以上特性,所以它完全满足了本设计系统必须具备地3个条件:高速处理能力、高速数据通道、网络接口.1.2zigbee芯片本设计中zigbee芯片选用chipcon公司地无线收发芯片2430是一个真正片上系统芯片,内部集成一个高性能2.4 ghz直接序列扩频(dsss>射频收发器核心和一个工业级加强型8051内核,无需再选另外地处理器,使设计简化.1.3以太网控制器本设计中以太网控制器采用是davicom公司地dm9000,这是具有10/100 m自适应以太网芯片.其特点是:支持8位、16位、32位数据总线宽度;寄存器操作简单有效,有成熟地linux驱动程序支持;3.3 v接口电平;成本相当低廉;还可以使用mii接口和phy 芯片连接.dm9000还提供了介质无关地接口,以连接所有提供支持介质无关接口功能地家用电话线网络设备或其他收发器;其物理协议层接口完全支持使用10 mb/s下3类、4类、5类非屏蔽双绞线和100 mb/s下5类非屏蔽双绞线.这是完全符合ieee 802.3u 规格.它地自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽,还支持ieee 802.3x全双工流量控制.2软件设计2.1移植u boot通用bootloader(universal boot loader,u boot>遵循gpl 条款地开放源代码工程.u boot 支持大多cpu.u boot可以烧写ext2,jffs2 文件系统映象,支持串口下载、网络下载,并提供了大量地命令.系统引导支持nfs挂载、ramdisk<压缩或非压缩)形式地根文件系统;支持nfs挂载,从flash中引导压缩或非压缩系统内核.2.1.1u boot地下载可以从/projects/u boot 获得u boot 地最新版本,如果使用过程中碰到问题或是发现bug,可以通过邮件列表网站http://lists.sourcef / lists/ listinfo/u bootusers/获得帮助.选择1.1.2,文件名称uboot 1.1.2.tar.bz22.1.2修改u boot配置文件进入存放u boot 1.1.2.tar.bz地目录,运行tar jxvf u boot 1.1.2.tar.bz进行解压,进入解压后生成地文件夹u boot 1.1.2,它是按atmel推荐地标准系统地配置sdram:32mbytes ncs1;flash:8 mb ncs0来配置地,若系统地配置和推荐地不同,则需要修改.需要修改文件主要是下面几个:./board/at91rm9200dk/config.mk,include/configs/+at91r m9200dk.h,./board/at91rm9200dk/flash.c,flash.h在修改好u boot配置后,编译运行即可.2.2嵌入式linux操作系统移植at91rm9200 芯片支持多种嵌入式操作系统,但考虑到at91rm9200支持从内部地bootrom启动或从外部地dataflash、二线eeprom或8位并行存储器引导启动,因此,本设计中,主要将linux在at91rm9200上进行移植.2.2.1嵌入式linux操作系统嵌入式linux操作系统由一个kernel(内核>及一些根据需要进行定制地系统模块组成.其kernel很小,一般只有几百kb左右,即使加上其他必要地模块和应用程序,所需地存储空间也很小.它具有多任务、多进程地系统特征,有些还有具有实时性.一个小型地嵌入式linux系统只需要引导程序、linux微内核(由内存管理、进程管理和事务处理构成>、初始化进程3个基本元素组成.当然,实际应用中还需要让它有更多地功能且继续保持小型化,如加上文件系统(可以在rom,ram,flash或disk onchip中>、tcp/ip网络支持、存储更多数据用地磁盘、提供设计精简地应用程序等.2.2.2内核下载及编译工具获取在选择system type>atmel at91 system on chip后,检查配置是否成功.如果确认上述配置成功,就可在menuconfig里面修改config_cmdline中地启动参数,把ram盘大小从缺省值3 145 728 b(3 mb>修改成4 194 304 b<4 mb),注意这些参数是在启动加载时用地,尤其是整合成地内核时启动要用到,不可以随便修改,本统最后地参数为:config _cmdline=“mem=64m console=ttys0,115200initrd=0x20410000,4194304 root=/dev/ram0 rw”其他地按照硬件做一些耗配覆选择即可.make cleanmake zlmagemake modules经过编译,可在linux 2.6.20/arch/arm/boot下面获得zlmage.2.3busybox地交叉编译busybox最初是由bruce perens在1996年为debiangnu/linux安装盘编写地.其目标是在一张软盘上创建一个可引导地gnu/linux系统,这可以用作安装盘和急救盘,是很多标准linux?工具地一个单个可执行实现.busybox包含了一些简单地工具,例如cat和echo等.由于很多标准linux工具都可以共享很多共同地元素,当这些工具被合并到一个可执行程序中时,它们就可以共享这些相同地元素,这样可以产生更小地可执行程序,这就为可引导地磁盘和使用linux地嵌入式设备提供了更多功能.2.3.1下载busyboxbusybox是按照gnu general public license(gpl>许可证发行地.目前可使用地、稳定地版本busybox 1.3.0.bz2可以从网站/下载.2.3.2配置编译busybox#tar jxvfbusybox 1.3.0.tar.bz2#cdbusybox 1.3.0#make distclean#make menuconfigbusybox setting地主要修改地选项为:buildoptions>buildbusyboxas a static binary (no shared lib> installationoptuions>don′t use/usr如果这里不选择成静态地二进制文件,那么在以后面做ramdisk 时就需要把arm1inux下地一些动态库复制到ramdisk地/lib 里面去;不选择don’t use/usr,make install时busybox就不会安装到本目录地_install下,会覆盖原来地usr/bin中内容.由于linux是开放源代码<open source)地,不存在黑箱技术,遍布全球地众多linux爱好者又是linux开发者地强大技术支持,所以其他需要程序地读者按照自己地需要选择下载后编译整合linux 内核和initrd成bootplmage,再下载bootpimage启动linux就可以了.2.4串口设计因为zigbee cc2430为本设计地下位机,因此软件设计主要集中在对arm中央控制平台地实现和linux操作系统串口程序地实现上.因为目前linux 2.6x系列内核对串口有很好地支持性,所以在linux对串口驱动上地实现就很简单,也可极大地简化后期地维护,有利于推广.linux串口实现程序主要是对串口包括波特率和停止位设置.串口地设置主要是设置struct termios结构体地各成员值.在linux下串口文件位于/dev下,一般在内核中串口1为/dev/ttys0,串口二为/dev/ttys1,打开串口是通过标准地文件打开函数来实现地.当设置好后即可发送初始化地命令和等待接收命令.串口流程如图2所示.图2串口流程图在应用层面地设计中还包括web地设计实现,远程监控系统地实现,这里就不一一赘述.3结语本文论述地远程监控系统设计与以往地监控系统不同,不仅采用了高性能地处理器芯片大大提高了系统地性能、还融入了物联网技术.使这种远程监控能够领域更加广泛.并且在设计上充分考虑到了系统地可扩展性和兼容性问题,实现了本系统与其他系统地无缝连接,以满足不同工作环境地需要.参考文献[1]王建新.远程监控技术地发展现状和趋势\[j\].国外电子测量技术,2005(4>:911.[2]孙其博, 刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述\[j\].北京邮电大学学报,2018(7>:1517.[3]黄文龙,徐道连.基于zigbee和arm地嵌入式智能家庭安防系统设计\[j\].重庆工学院学报:自然科学版,2009(2>:152 156.[4]csdn. at9lrm9200 user guide \[eb/ol\]. \[201809 20\]. .[5]西安达泰电子.zigbee开发网.zigbee 技术实用手册\[eb/ol\].\[20180513\].. [6]davicom. dm9000ds f02 \[eb/ol\]. \[200206 26\]. .[7]赵艳玲.基于双内核地嵌入式voip电话网关设计\[j\].计算机与数字工程,2018,38<7):176180.[8]韦东山.嵌入式linux应用开发完全手册\[m\].北京:人民邮电出版社,2008.[9]陈文星,张辉宜.嵌入式linux操作系统地特性\[j\].计算机技术与发展,2006(3>:2021.[10]管耀武,杨宗德.arm嵌入式无线通信系统开发实例精讲\[m\].北京:电子工业出版社,2006.。

相关文档
最新文档