1 引 言
单片机和微控制器在工业现场控制领域已得到广泛的应用,但这些控制系统通常采用RS232或RS485组网,作用距离短。如今,Internet飞速发展,已成为信息交流的重要渠道。而且,基于Web的B/S远程监控模式技术也越来越成熟。如果将这种模式应用于工业现场控制领域,则用户只要在有Internet接入的地方,就可以对工业现场设备进行远程监控。将其应用于家庭,则可以朝家电信息化迈出关键的一步。
上述系统的实现离不开嵌入式操作系统。后PC时代,随着嵌入式系统的广泛应用,嵌入式操作系统也越来越受到重视。嵌入式操作系统具有结构小巧、实时性强、稳定性高等特点。目前,商用嵌入式操作系统
【嵌入式系统/ARM技术中的基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计】
嵌入式系统在当前的信息时代扮演着重要角色,特别是在工业自动化和家庭智能化领域。传统的单片机和微控制器虽然广泛用于现场控制,但受限于RS232或RS485通信协议的短距离限制。随着互联网的普及,基于Web的B/S远程监控模式成为一种可行的解决方案,允许用户通过Internet远程监控工业设备或家用电器。
嵌入式操作系统是实现这一目标的关键。它们具备轻量级、实时性和高稳定性的特性,使得嵌入式系统在后PC时代得到了广泛应用。目前市场上的商业嵌入式操作系统,如VxWorks、QNX、Nucleus和WinCE,虽然功能强大,但价格较高,不利于大规模部署。
嵌入式Linux成为了解决这一问题的理想选择,其开源特性、丰富的社区支持、出色的可扩展性以及对多种硬件的兼容性,使其成为嵌入式领域的热门选择。在本设计中,嵌入式Linux被用作操作平台,结合Web技术构建远程监控系统。
系统设计有两种方案:方案一是使用PC机作为代理服务器,通过以太网连接嵌入式设备,适合设备集中且需要数据库功能的场景;方案二是嵌入式设备直接作为Web服务器接入网络,虽然对硬件要求较高,但更符合嵌入式系统的发展趋势,应用范围更广。
硬件上,系统通常采用32位微处理器(例如Motorola),配备适量的Flash存储器和SDRAM,以及必要的外设。为了适应嵌入式环境,Linux需要进行裁剪,创建适合自己硬件的bootloader或BIOS。上层应用程序开发可以遵循C/S或B/S模式,其中B/S模式借助Web浏览器提供用户界面,简化了客户端的维护和升级。
在C/S模式下,客户端负责用户交互和应用逻辑,而服务器端处理数据请求。然而,C/S模式的升级和维护较为复杂,客户端负载较重。相比之下,B/S模式利用Web服务器,减少了客户端的需求,使得系统升级和维护更加便捷,但可能需要处理复杂的Web应用程序和数据库交互。
基于嵌入式Linux的远程监控系统设计融合了现代网络技术和嵌入式计算的优点,旨在实现远程监控的高效、灵活和经济。随着技术的不断进步,嵌入式系统和Linux的结合将推动更多创新应用的发展,尤其是在物联网和工业4.0等领域的应用。