文档介绍：μC/OS-II的网络传输监控系统方案
引言
进入21世纪,信息的地位日益重要,对信息的获取和处理能力成为现代信息处理中的关键问题。在人类社会信息化的过程中,借助各种通信手段是实现信息交流的主要方式。各种需求使得移动通信(寻呼、GSM/GPRS、CDMA) 迅速发展起来。当信息化达到一定程度后,遇到一个迫切的问题是:如何将众多分散的生产单元、信息单元纳入统一信息化进程,比如大型油田的油井控制、大型煤矿的矿井控制、水文监测点的控制等。
传统的无线监控系统多采用电台。但电台的抗干扰性差、保密性差,不适合在城市使用。能利用无线移动网络的无线监控系统势必具有无可比拟的优势。目前,移动无线传输数据的方式主要有3种:GSM 短消息、GPRS和CDMA。
GSM网络用短消息来传输数据,由于短消息传输用的是信令信道,采用存储转发的方式,其缺点是数据传输速率低、具有延迟性且时间不定。GPRS 采用分组交换技术,按流量计费,能高效的传输数据和信令;GPRS kb/s,实际传输速率大约在40 kb/s。CDMA 1X 网络提供分组形式的数据业务,CDMA 1X 理论传输速率可达300 kb/s,目前的实际传输速率大约为100kb/s, 连接、数据传输等应用。CDMA 1X 无线数据网络以其覆盖范围广、费用低、技术完善、安全可靠性高等优点,当之无愧地成为上述业务信息化中的重要资源。
本文将分别介绍远程监控系统的系统组成以及基于MG815+无线模块和arm LPC2210 微控制器的远程终端。
重点是远程终端硬件和软件的设计与实现。
1 系统组成
本系统利用CDMA 1X移动通信网络完成数据的无线传输,免去了现场组网的初期建设费用以及日后的网络维护费用。通过远程终端,将采集到的现场数据以IP 包的形式发送到监控中心,在监控中心进行数据处理、存储,并提供相应的查询、统计及报表功能。监控中心也可以通过向远程终端发送IP 包,设定监控终端配置信息或控制命令,获取远程终端的实时数据。
本系统的突出特点是“按流量计费”,CDMA 1X 网络支持用户的“一直在线”工作方式,在终端空闲时间采用休眠状态,若需要传送数据,则将终端唤醒开始工作,这大大节省了费用;另外由于CDMA 采用了伪随机序列 PN 进行扩频/解扩的扩频通信技术,具有天然的保密性,其信息在空中信道上被截获的概率几乎为零,可以保证数据传输的安全性;另外由于移动通信网络较全面的覆盖范围,使系统的组网非常灵活,能够满足复杂、易变的条件。
系统组成包括远程终端设备、CDMA 网络和监控中心,原理框图如图1 所示。
图1 系统原理
2 远程监控终端硬件设计
远程监控终端硬件结构原理如图2 所示。图2 主要由嵌入式微控制器LPC2210,采集单元,显示单元,存储单元,通信模块和电源单元构成。
图2 远程终端硬件结构
CDMA 模块
CDMA模块采用中兴公司的MG815+模块[3],MG815+ 是基于高通公司的6025 平台的工业级CDMA 模块,支持语音、数据、短信等功能。可用在基于CDMA 技术的车船载、无线终端、数据卡、数据传输、实时监控、实时图像等领域。该模块集射频电路和基带于一体,具有高通信质量、高效频谱利用率、高抗干扰、高保密性、低辐射等特点,并且向用户提供