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本文提出一种基于现有的移动通信网络(GPRS)与Internet网络联合实现基于网络的无线监控系统,这种方法可以克服仅仅利用Internet为基础实现网络监控的弊端。
论文首先简要地介绍了GPRS(通用分组无线系统)网络的组成结构,同时分析了数据如何由远程终端接入GPRS网络,然后又路由到Internet网络的传输原理。在此基础上,研究了远程嵌入式终端与监控中心如何使用GPRS技术实现数据链路的建立,以及数据在通过移动通信网络和Internet网络时数据通信协议的相互转换过程。根据上面的分析研究,确定了监控系统远程嵌入式终端的硬件和软件设计方案。
根据本文研究的对象——PHS(小灵通)直放机的需要,分别设计了远程测控终端的硬件和软件部分。对于硬件部分,本系统采用当前高档的8位微处理器ATmega128作为嵌入式控制器,它不仅要控制数据采集输入通道和数据输出通道,而且还要利用其所带的两个串口分别实现本地通信和GPRS通信两种通信方式。为了保证远程终端在掉电的情况下能够正常工作一段时间,终端中又设计了含有自动充放电功能的系统电源电路。对于软件部分,为了实现嵌入式终端与监控中心的通信,软件中的数据要使用TCP/IP协议实现与GPRS数据包的相互转换。本文在微控制器中使用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,然后在此基础上移植免费的微型TCP/IP协议。以TCP/IP协议为转换桥梁,系统实现了数据格式的相互转换,从而满足数据在网络中传输的需要。系统中采用MC35实现GPRS数据包与电磁波信号的互相转换和无线信号的发射或接收功能。在软件的支持下,ATmega128与MC35结合实现嵌入式网络通信。
作为整个监控系统不可缺少的一部分——监控中心网络管理软件,也起着非常重要的作用。本文采用高级语言设计了界面友好、数据库管理功能强大以及通信可靠的PHS网络管理软件。为了方便多个远程终端的管理和保证数据可靠传输,论文中又设计了PHS网络管理通信协议。