基于gprs的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

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1、方經(jīng)理：????你好！用戶首先要的是技術(shù)性方案，包括視頻圖片大小，傳輸方式（GPRS），傳送時間及故障處理（如發(fā)送失敗如何處理等），圖像的清晰度，設(shè)備工作模式（如白天的工作模式和夜晚的工作模式）；報警的告知（如哪個基站發(fā)生報警需要短信提示，或在后端有相應(yīng)的聲音提醒）；整個系統(tǒng)不需要大量存儲，只要一臺監(jiān)控主機(jī)及相應(yīng)的管理軟件。要求能夠?qū)λ膬?nèi)容進(jìn)行分時記錄并方便調(diào)??；用戶需求如下：方案的可行性說明；依據(jù)及指導(dǎo)思想；技術(shù)原理：詳細(xì)描述技術(shù)工作原理，及流程結(jié)構(gòu)，運(yùn)行示意圖；功能特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)；運(yùn)行框架；整個系統(tǒng)的功能描述，還包括哪些額外的東西；???????以上需求請盡快設(shè)計方案，我們答

2、應(yīng)客戶下周四（四月一日）再去拜訪；????????????????????????????????????謝謝！！基于GPRS的遠(yuǎn)程報警視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計1引言　　目前，對于移動基站多個分散點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控主要采用人工巡邏的方式，這種方式存在實(shí)時性差、成本高、無法對環(huán)境惡劣的地區(qū)的基站進(jìn)行監(jiān)控等缺點(diǎn)。隨著internet與移動通信技術(shù)的發(fā)展，這種傳統(tǒng)的監(jiān)控方案已無法滿足應(yīng)用要求，亟待開發(fā)一種實(shí)時性好、可靠性高、價低易用的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。GPRS能夠很好地解決上述問題。GPRS是在充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過添加GGSN和SGSN實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分組傳輸，從而將移動通信與Internet

3、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，是目前無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)?！　?系統(tǒng)硬件組成　　移動基站監(jiān)控模塊的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊和監(jiān)控中心PC機(jī)組成，它們通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。遠(yuǎn)程監(jiān)控節(jié)點(diǎn)由ARM模塊、GPRS模塊和傳感器模塊組成。其中，GPRS模塊主要用于數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收以及短消息的接收;ARM模塊完成傳感器數(shù)據(jù)的編碼和TCP/IP封裝，控制GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心，并接收和執(zhí)行監(jiān)控中心發(fā)送的控制命令;監(jiān)控中心為通過以太網(wǎng)卡連人Internet中的一臺具有固定IP的計算機(jī)，采用VB.NET開發(fā)工具調(diào)用Winsock控件編寫監(jiān)控軟件，用于接收、處理和顯示各個監(jiān)控點(diǎn)發(fā)

4、送的數(shù)據(jù)，并對監(jiān)控點(diǎn)發(fā)送控制命令?！　　∑渲校珿PRS模塊是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵牟糠?，本文采用西門子公司的MC39i，它提供一個標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口用于與外部應(yīng)用系統(tǒng)連接?！　??系統(tǒng)軟件設(shè)計　　3.1?基于FreeRTOS的系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計　　根據(jù)嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)模塊化設(shè)計理念，將系統(tǒng)軟件設(shè)計劃分為主控任務(wù)MainTask()、與網(wǎng)絡(luò)連接任務(wù)GPRSConctTask()、數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)xDataTrsmtTask()、短消息處理任務(wù)xSMSProc-Task()和傳感器任務(wù)xSensorStatTask()。任務(wù)之間采用信號量、隊列和郵箱等進(jìn)行通信，其關(guān)系如圖2所示，其中MC39iS

5、erialDrv()為串口驅(qū)動程序?！　C39iSerialDrv()為串口驅(qū)動函數(shù)，它負(fù)責(zé)將發(fā)送隊列xQSendToMC39i里面的數(shù)據(jù)發(fā)送給與MC39i相連接的串口。接收到數(shù)據(jù)后，將MC39i串口接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收隊列xQRecdFrom-MC39i中，數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送是通過中斷服務(wù)子程序完成的?！　PRSConctTask()實(shí)現(xiàn)MC39i模塊與GPRS網(wǎng)絡(luò)的連接，是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)和關(guān)鍵?！　?.2?基于狀態(tài)機(jī)設(shè)計GPRS連接任務(wù)　　由于網(wǎng)絡(luò)和信號強(qiáng)弱等原因，可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)與GPRS網(wǎng)絡(luò)連接的失敗。本文采用基于狀態(tài)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法對各個階段產(chǎn)生的錯誤進(jìn)行處理，保障模

6、塊與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立可靠連接。程序狀態(tài)機(jī)如圖3所示?！　?.3?基于uIP協(xié)議棧的傳輸層軟件設(shè)計　　利用GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)格式須符合互連網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。xDataTrsmtTask()任務(wù)完成傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層處理。根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)(UDP或TCP態(tài))，傳輸層處理方式不同?！　CP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式，其應(yīng)用層協(xié)議也比較多，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域。由于TCP的協(xié)議頭以及數(shù)據(jù)傳輸控制比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)的傳輸效率較低，因而越來越多的實(shí)時小數(shù)據(jù)量的應(yīng)用，更傾向于使用基于UDP的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議?！　?.3.1?基于uIP的TCP數(shù)據(jù)傳輸方式的實(shí)現(xiàn)　　本文基于uIP?TCP

7、/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)TCP數(shù)據(jù)傳輸方式。uIP是由AdamDunkels編寫的源代碼免費(fèi)開放的微型TCP/IP協(xié)議棧，傳輸層協(xié)議實(shí)現(xiàn)了UDP和TCP，鏈路層PPP協(xié)議可以作為uIP下面的設(shè)備驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)，uIP系統(tǒng)底層和應(yīng)用程序之間的關(guān)系如圖4所示。應(yīng)用程序必須提供一個回應(yīng)函數(shù)給uIP，數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)周期性調(diào)用UIP_AP-PCALL()函數(shù)處理事件的發(fā)生?！　∵M(jìn)行TCP數(shù)據(jù)傳輸之前，首先通過調(diào)用uIP協(xié)議棧提供的uip_connect()函數(shù)與監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件建立一個TC