实时数据采集和控制系统利用ARM9与GPRS技术

贾亚特里小姐Kulkarni s . g . Joshi教授

卷学生E&TC系、VACOE Ahmednagar,印度马哈拉施特拉邦。
Asst.Prof。E&TC称,VACOE Ahmednagar,印度马哈拉施特拉邦。

文摘

日复一日的网络化嵌入式系统正在迅速增加的范围监测和控制家用电器或工业设备。用户可以监视和控制远程机器/系统利用嵌入式web服务器。想法是用于DAC采用先进的RISC机器处理器(ARM 9) &在构建web服务器应用程序通用分组无线业务(GPRS)技术。GPRS技术和GSM使它从世界上任何地方访问。本文提出了低成本的系统开发。各种传感器安装在工作地点帮助实时传感环境条件如温度、湿度、一氧化碳等

关键字

GSM、GPRS、实时处理、嵌入式Web服务器,dac

介绍

数据采集与控制起着重要的作用,尤其是在军事应用,研究和监测在森林/海洋环境变化,监视应用程序中,家庭和工业自动化。在这个应用程序中,有必要的物理环境远程监测与控制的准确性和缓解[1]。所以数据采集与控制设备无人设备多点工作操作的最佳解决方案。收购单位设计收集数据最简单的形式[2]。基于Linux [3];它是受欢迎的选择对于许多嵌入式PC系统。类似的系统[4]将增加设置成本由于数据通过中央服务器访问。对于典型广泛数据传输客户机-服务器体系结构并不合适,因为通用计算机需要大空间,大量的内存和更多的成本。中央服务器可以使用web服务器被删除。这个系统仍然基于工业PC [5]。嵌入式web服务器创建一个简单的方法来监控和控制任何设备在偏远的地方。 Embedded network contains Advanced RISC machine i.e ARM 9 supports real time application also minimizes the system cost. This system detailed in Interactive DAC system [6]. Remote signals measure & can control through Ethernet module. This system should require PC with internet at the client side. We proposed a system which is portable, low cost & removes the need of server software & maintenance by using GPRS technology. It helps to communicate with GSM phone. Now a days GSM has in-built powerful TCP/IP protocol stack for internet data transfer over GPRS technology. Therefore the status of different sensors installed at working place can be monitor at anywhere in the world. Fig 1 shows the real time data acquisition over GPRS/GSM network.

论文的结构如下。第二部分解释了这个概念。第三部分将描述操作在不同的传感器连接到嵌入式系统。第四节中描述的测试嵌入式web服务r。第五部分介绍了预期的结果。最后第六部分总结论文&提出了未来的工作。

嵌入式WEB服务器体系结构

一般的web服务器,开发通用电脑像UNIX, LINUX或NT服务器需要大兆字节的内存,一个快速的处理器,先发制人的多任务和更多。嵌入式web服务器提供远程访问设备从web浏览器。静态和动态信息产业机械&系统提供相同的web浏览器请求的嵌入式web服务器。嵌入式web服务器的嵌入式网络[7]是不可或缺的一部分,由一个ARM处理器。ARM处理器包含一个网络软件和应用程序代码来监控和控制系统。嵌入式web服务器有很多优势;用户友好的、低成本、支持实时应用程序,较低的可维护性、可移植性、高可靠性、安全性、可控性,通用电脑可以不给。图2显示了提出DAC系统与嵌入式web服务器。这包含了一个便携式的手臂9处理器。这个硬件建立在一个芯片上模块。 An ARM processor is responsible for handling all tasks like measuring & conversion of signals, data base updating, communicating with owner by sending HTML pages. An ARM 9 processor manages all tasks in parallel in small amounts of time.

GPRS是熟悉所有的使用。几乎所有GSM系统供应商提供此服务。所以很容易被连接到互联网的世界。GPRS连接后建立了查询数据可以被传送到客户端通过一个中央服务器[7]。实时系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果的正确性,还在交付时间[8]的结果。这种方法也增加了数据传输的成本随着客户数量的增加,由于访问通过GPRS传输的数据量。直接沟通只允许访问相关信息在嵌入式系统前处理数据。嵌入式系统也应该处理web服务。使用一个中央服务器传递获得的数据有一些缺点。它需要一个客户端接口框架。 There is no direct bidirectional communication between client & embedded system. This system is unsuitable for real t ime applications. So it is necessary to eliminate the need of a central server & reduce the amount of data sent from the remote unit. In the proposed system, the GPRS architecture works with GSM protocols [9]. Because of GSM network, this system is configured to be virtually online at all t imes. After booting of the operating system an admin script is executed, initiating GPRS connection software module. A PPP connection is established by a GPRS modem that works at 900/1800/1900 MHz operating frequencies. A PPP daemon (PPPD) is used to manage the PPP network connections between the client and the embedded module. GPRS parameters such as the connection speed and compression are setting up by PPPD. The IP address of embedded devices should available at client side to directly access an embedded system. By using IP address people from remote location can access the information. There are two types of IP address i.e static IP & dynamic IP. Dynamic IP assigned through a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server of the GSM provider for every connection established. The DHCP approach is more flexible and works better compared with the static approach as a cost -effective solution, despite the necessity for a script running on the embedded server, one-time broadcasting its IP to the FTP server. The hypertext file placed on the FTP server by the embedded system and queried by the client. With this mechanism in place, the embedded system updates it IP information on the FTP server upon every reboot, which causes an IP refresh from the GSM serviceprovider.

系统设计

答:数据采集系统图3显示了通用DAC系统在偏远的地方。远程I / O数据采集和控制系统基于嵌入式ARM平台具有较高的普遍性、每个采集和控制装置配备24 -方式采集/控制通道,从彼此孤立。不同类型的传感器,如温度传感器、电机、一氧化碳探测器,液化石油气燃气泄漏传感器连接到ARM处理器的每个I / O通道。来自传感器的数据收集和维护由ARM处理器。数据存储到数据库中。GSM调制解调器是连续干扰控制器的帮助下马克斯232 [9]。GSM调制解调器从董事会到网络共享数据。在Web服务器模式中,客户端可以访问的数据从开头ss世界任何地方通过互联网[9]

b软件软件编码是基尔软件在嵌入式C语言写的。该软件包括两个主要部分。他们是RTOS和HTML页面。应用程序的形式运行的任务。任务是由每个用户连接到服务器。操作系统需要管理这些任务,执行实时操作。嵌入式web服务器上运行的软件遵循相同的分层结构中使用的TCP / IP协议套件。TCP / IP协议套件允许各种规模的电脑,运行不同的操作系统,与对方交流。它形成了全球互联网称为广域网(WAN)的数百万电脑。TCP / IP协议套件在各层的组合不同的协议。 Every layer acts independently from each other. The Internet Protocol (IP) delivers packets to Transmission Control Protocol (TCP), UDP, and Internet Control Message Protocol (ICMP), the ICMP answers to PING requests and TCP/UDP delivers data to the applications. The applications can communicate with the transport layer through buffers with data and variables with control information. There are six languages used for web design that have developed over the life time of World Wide Web. Generally web pages are designed using HTML or Hyper Text Markup Language. This language is interpreted by the browser like IE (Internet Explorer), Firefox and or Opera as well as other browser. HTML presented the user with a page of information. So here we also use HTML language to build embedded web pages. HTML pages are used for data communication between the client and the server. In the embedded web server, web pages are selected as the media of interaction. HTML is used in des igning these web pages. The HTML pages are saved on the board.

测试的嵌入式WEB服务器

首先,目标是测试工作的操作系统。引导目标板是用超级终端。这是通过使用超级终端引导目标板。RTOS的目标是成功地启动之后,它通过网络测试使用ping命令[10]。现在嵌入式web服务器对客户做出了回应。嵌入式web服务器,请求给服务器的IP地址。用户必须输入有效的IP访问服务器。操作系统管理客户端的请求并给予客户端的局域网控制器系统。局域网控制器将请求发送到路由器的流程和检查系统连接到网络与特定的IP地址。如果输入的IP地址匹配的服务器,一个请求被发送到服务器的局域网控制器到客户端,因此建立一个会话服务器和客户端和服务器之间开始发送网页客户端[11]。

结果

由客户机请求的web页面后,在线处理web页面打开客户端身份验证。客户端必须输入有效的用户名和密码来访问嵌入式web服务器数据。这些web页面请求的客户端和服务的嵌入式web服务器移植在ARM9处理器。客户端可以通过自己的浏览器与机器交互通过这些嵌入式web页面。每个客户机执行的控制在工业通过嵌入式web服务器。表示传感器值的动态web页面的数据采集系统由嵌入式web服务器维护图4所示。通过这个网页动态客户端访问数据由服务器发送。这是最简单的客户机访问数据的方式。而且不止一个客户端可以同时访问数据来自世界不同的地方。

结论

在这个应用程序中,一个低成本、网络数据采集和控制系统的设计和实现,应该找研究人员的兴趣。应用可能性几乎无限的附加模块以适当的接口,虽然系统的使用证明了只有几样设备。与其他应用程序相比,该系统具有的允许直接双向大离子和减少开销,可以对一些实际发行至关重要的应用程序。运营成本已经降低了放弃大数据的存储一个FTP服务器在互联网上。系统被设计为支持静态和动态ip。一个方法来分发IP备用离子了。这cost-minimizat离子的努力是一个大问题对于移动系统采用无线通信的方法。系统的整体成本优势的组件是一个有吸引力的选择用于数据采集应用离子。该系统可以广泛应用于电力、石油、化工、冶金、钢铁、交通、电子、电气行业、汽车等等。设备的电力需求仍被把改进的过程中附加设备进入睡眠模式的时候他们不使用节约用电。 Also the sending of video recording of control room is still in process. The availability of previous data on web server is also not discuss yet.

承认

我要感谢教授乔希密度,给她无尽的支持和智慧催促我追求新思想在我的项目实施。此外从VACOE我要感谢我的老师,(E&TC)部门的支持和指导

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