基于嵌入式Linux和GPRS的移動互聯網遠程監控系統研究

摘 要：隨著移動互聯網的發展，遠程監控系統的研究人員也開始集中研究利用移動互聯網實現系統遠程監控的問題。而使用嵌入式Linux和GPRS，則能夠為該系統的開發提供足夠的技術支持。因此，基于這種認識，文章從系統結構和功能實現兩方面對基于嵌入式Linux和GPRS的移動互聯網遠程監控系統展開了研究，從而為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：嵌入式Linux；GPRS；移動互聯網；遠程監控系統

引言

利用移動互聯網絡進行數據交換，可以使遠程監控系統獲得周期短和覆蓋范圍廣的優勢。而使用嵌入式Linux和GPRS技術，則能夠為系統數據采集和傳輸提供技術依托，繼而使該類系統的開發具有可行性。因此，相關人員有必要加強對嵌入式Linux和GPRS技術的研究，并且嘗試使用這些技術進行移動互聯網遠程監控系統的開發，從而使該類技術在監控系統開發方面得到更好的應用。

1 嵌入式Linux和GPRS概述

所謂的嵌入式Linux，其實就是一種類Unix的操作系統。就目前來看，該系統是全球最大的免費軟件，可以在嵌入式計算機系統上運行，并且安裝在路由器、臺式電腦和手機等所有的計算硬件設備中。在該平臺上進行系統軟件開發，可以對文本編輯器和高級語言編譯器等多種應用軟件進行應用，并且使系統具有較高的靈活性和運行效率，同時也具有多任務和多用戶的功能。而GPRS是一種無線網絡技術，可以對SGSN、PCU和GGSN這三種邏輯網絡實體進行引進，并且提供高速分組數據業務[1]。利用該技術的這種特性，可以實現無線通信與移動互聯網的緊密結合，繼而為數據的網絡傳輸提供便利。

2 基于嵌入式Linux和GPRS的移動互聯網遠程監控系統

2.1 系統整體結構

利用嵌入式Linux和GPRS進行移動互聯網遠程監控系統的設計，只需要花費少量的系統開發成本，并且使系統的安裝和操作更加簡便。從系統整體結構上來看，系統應該由三個子系統組成，即遠程監控系統、監控中心和GPRS移動互聯網通信系統。其中，遠程監控系統負責對遠程監控現場進行實時監測，可以獲取系統所需的監測數據。監控中心負責對系統采集到的監測數據進行分析和處理，并且可以對現場實施遠程控制。此外，GPRS移動互聯網通信系統負責系統數據傳輸，能夠利用無線網絡將現場移動設備的監控數據傳輸到監控中心。

2.2 系統功能的實現

2.2.1 監控數據的采集

利用遠程監控系統，系統可以實現對遠程監控現場數據的實時采集。而該系統為嵌入式系統，主要由中央處理器、存儲器、通信設備、輸入輸出設備、操作系統和應用軟件構成。通過在現場移動設備上安裝嵌入式Linux操作系統，就可以對需要監測的設備進行監控。此外，還要利用USB接口將系統與攝像頭連接，并且在串連GPRS模塊的同時，將數據采集機與以太網口連接起來。在系統啟動后，會自動進行撥號連接，然后利用GPRS模塊接入到移動互聯網。在網絡斷線的情況下，系統可以重新進行網絡檢測，然后再次進行撥號連接。與此同時，系統也會啟動監控程序，并且接收由數據采集機發送的數據包，然后將數據包轉發給監控中心主機。此外，嵌入式系統需要對攝像頭的圖像數據進行實時采集，并且將壓縮后的圖像發送至監控中心[2]。在這一過程中，由于監控終端是利用GPRS模塊進行移動網絡接入的，所以能夠與互聯網進行無縫連接，并且確保數據傳輸是透明的。

2.2.2 監控數據的分析與處理

系統監控中心由多臺監控主機組成，并且監控主機普遍具有較高的配置。利用系統的圖形界面，用戶可以在監控中心觀察到所監控對象的位置，并且實時查看現場圖像和數據。所以，監控中心不僅需要完成監控圖像數據的接收、存儲和顯示，還需要進行現場數據信息的顯示，以便為用戶監管現場提供便利。為此，需要使用嵌入式操計算機進行遠程監控現場的監控，并且使用數據采集機和攝像頭進行前端數據的采集。而監控中心的接收控制軟件則為用戶接收單元，需要對系統各部分的工作進行協調，從而實現對遠程現場的監控?？紤]到這些問題，可以將Delphi選為監控中心的軟件。在編寫主機服務器程序時，使用Indy UDPSocket控件，并且創建分別負責接收監控數據和接受圖像文件的文件夾。接收到數據包后，監控中心可以通過解析數據包獲得相關字段，然后將其添加到數據庫中，并且在界面上進行數據的顯示。此外，為了避免圖像文件在傳輸的過程中出現數據包丟失的情況，監控中心需要將監控終端發送程序，從而將文件分段再傳。

2.2.3 監控數據的遠程通信

隨著移動互聯網的發展，使微控制器利用互聯網進行數據傳輸將成為必然的發展趨勢。相較于有線網絡，無線網絡可以在三維空間中進行數據傳輸，所以可以在移動設備監測方面得到更好的應用。為此，可以在需要監控的現場進行接入點設備的安裝，從而在現場建立局域網。通過在現場移動終端安裝無線網卡，則能夠在局域網中自由進行網絡的接入，繼而達成數據無線傳輸的目的。而隨著移動網絡規模的逐漸擴大，也可以使用移動電話網絡實現無線互聯，從而使系統的通信成本得到降低。具體來講，就是利用GPRS突發數據連接業務進行廣域網監控應用的建立，從而通過利用PPP協議解決系統聯網問題[3]。在系統數據通信的過程中，還需要進行GPRS模塊的驅動，從而利用GPRS無線網進行互聯網的連接。使用該種通信方式，不僅能夠對偏遠地區的監控現場進行實時監控，同時也將獲得設備安裝和維護便利的優勢。

3 結束語

總而言之，嵌入式Linux和GPRS的應用，可以為各類監控系統的開發提供功能強大的開發工具。而文章提出的移動互聯網遠程監控系統就是結合了嵌入式技術和GPRS技術的一種監控系統，可以用于進行遠程移動設備的實時監控，所以能夠在工業生產的各個領域得到應用，繼而使系統具有一定的實用價值。

參考文獻

[1]王哲梁，李文鈞.基于GPRS和嵌入式Linux的遠程圖像監控系統[J].物聯網技術，2013，12：65-67.

[2]何劍鋒，高宇，孫育東，等.基于Xscale-Linux的GPRS/GSM移動終端及GUI設計[J].液晶與顯示，2010，03：417-423.

[3]石毅壯.基于μC/OS-Ⅱ的GPRS遠程監控系統設計[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2014，2：189-192.