1.遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)原理

本文設(shè)計(jì)的基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要由樓宇設(shè)備或工業(yè)設(shè)備、PLC控制柜、智能路由器、遠(yuǎn)程服務(wù)器四部分組成，如圖1所示。樓宇設(shè)備可以包括空調(diào)、照明等。PLC控制柜的主要作用是控制設(shè)備的開啟和關(guān)閉。遠(yuǎn)程服務(wù)器的作用是存儲設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控信息，以便用戶通過電腦、平板或手機(jī)等實(shí)時查看。服務(wù)器的另一個作用是當(dāng)檢測到設(shè)備數(shù)據(jù)異常時，向用戶終端推送報警信息。

2. 智能路由器設(shè)計(jì)

本文將使用-A8嵌入式開發(fā)板來模擬智能路由器，智能路由器的軟件設(shè)計(jì)主要包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫mysql、協(xié)議和監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用程序等；智能路由器上的主要硬件包括處理器、3G模塊、以太網(wǎng)口、串口和SD卡插槽等。

2.1 數(shù)據(jù)收集

本文采用設(shè)備實(shí)時數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，以串口和以太網(wǎng)口作為數(shù)據(jù)采集方式，最終通過以太網(wǎng)或者3G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，并將數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。從設(shè)備獲取的所有數(shù)據(jù)都會保存在智能路由器的SD卡中，只需要將關(guān)鍵部分?jǐn)?shù)據(jù)上傳到服務(wù)器即可。當(dāng)需要獲取全部詳細(xì)數(shù)據(jù)時，也可以遠(yuǎn)程登錄智能路由器進(jìn)行查看。這樣做不僅可以大大減少服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)的容量，還可以大大減少客戶端所需的寬帶流量。

2.2 主要軟件說明

Open Wrt 是一個開源的 Linux 發(fā)行版，具有良好的擴(kuò)展性和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)組件，適用于各類嵌入式設(shè)備和路由設(shè)備。Open Wrt 的文件系統(tǒng)是可寫的，也就是說用戶可以隨意添加自己需要的功能，而不需要重新編譯整個系統(tǒng)固件。它是一款專門針對高性能網(wǎng)站的開源 Web 服務(wù)器軟件，性能良好，內(nèi)存開銷小，模塊豐富，CPU 占用率極低。旨在為高性能網(wǎng)站提供兼容性好、快速、安全、靈活的網(wǎng)站服務(wù)器環(huán)境。

3.系統(tǒng)部分軟件實(shí)現(xiàn)

3.1 添加新的需要監(jiān)控的設(shè)備

每個需要監(jiān)控的設(shè)備都由自己的設(shè)備名、設(shè)備IP、設(shè)備ID、設(shè)備端口等唯一標(biāo)識，同時系統(tǒng)也會為該設(shè)備生成一個唯一的哈希值。在數(shù)據(jù)監(jiān)控中，系統(tǒng)也將哈希值作為設(shè)備的唯一標(biāo)識進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。這樣做的目的是為了以后修改設(shè)備信息時，不用修改過多的數(shù)據(jù)表。一般情況下，為了更好的了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控設(shè)備往往不只是一個設(shè)備點(diǎn)，而是多個，而每個被監(jiān)控點(diǎn)由于自身數(shù)據(jù)的敏感度不同，可能要求不同的數(shù)據(jù)監(jiān)控速度。為了方便用戶添加新的設(shè)備以及需要監(jiān)控的設(shè)備點(diǎn)、報警點(diǎn)的各種信息，系統(tǒng)為用戶提供了tftp傳輸方式，讓用戶直接將指定格式的監(jiān)控文件傳輸?shù)街悄苈酚善鞫恕Ｓ脩粼谔砑有略O(shè)備時，只需要填寫相關(guān)的文件名和tftp服務(wù)器IP即可。

3.2 報警處理

為了能適用于大多數(shù)被監(jiān)控設(shè)備，本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)除了需要監(jiān)控?zé)襞莸戎挥虚_和關(guān)兩種狀態(tài)的開關(guān)量外，還需要監(jiān)控溫度、濕度等數(shù)值量。開關(guān)量比數(shù)值量更容易監(jiān)控。數(shù)值量的監(jiān)控稍微復(fù)雜一些，因?yàn)閿?shù)值量的數(shù)值是平滑的，在外界干擾下，可能造成其值在報警值上下波動，最終導(dǎo)致系統(tǒng)有時報警，有時不報警。為了解決上述問題，本文對數(shù)值量的報警值設(shè)置了一個緩沖區(qū)，當(dāng)狀態(tài)為不報警時，只有當(dāng)數(shù)值量的數(shù)值大于報警點(diǎn)的數(shù)值時，才會報警；當(dāng)狀態(tài)為報警時，只有當(dāng)數(shù)值量的數(shù)值小于報警點(diǎn)的數(shù)值時，才會取消報警。主要包括數(shù)據(jù)采集程序和報警程序。另外，考慮到數(shù)據(jù)可能因?yàn)橥饨绺蓴_而發(fā)生抖動，只有當(dāng)數(shù)據(jù)值到達(dá)狀態(tài)變化區(qū)域，并在此區(qū)域持續(xù)一定時間后，才會進(jìn)行處理。

結(jié)論

本文重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)的基本原理，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主要部分的硬件電路和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。相對于傳統(tǒng)的IT運(yùn)維服務(wù)，基于互聯(lián)網(wǎng)的IT運(yùn)維服務(wù)具有更多的優(yōu)勢。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深入，智能路由器將得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也將發(fā)揮積極的作用。