基于传感网的远程测控平台的探究

基于传感网的远程测控平台的探究

刘兴琦

湖南智融科技有限公司

摘要：传感器作为远程测控平台的重要构成，能够对设备实现远程感知和监控，能够对设备的运行状态进行实时的监测，并借助互联网的作用来实现远程管理控制。因此，相关人员应当加强研究基于传感网的远程测控平台设计以及技术应用，加强分析平台建设的现状以及具体措施。

关键词：传感网、远程测控平台、问题、措施

传感器网络是一种新型的网络，不仅有着重要的研究意义，在推动物联网的发展中也起到了重要的作用，基于传感器所构建的远程测控平台，能够实现自动组网以及远程监控等多项功能，能够将复杂的应用进行简单化，极大地提高人们操作的便利程度，不仅提高了人们生活的便利性，对于推动社会经济的发展也发挥着重要作用。

一、相关概念阐述

传感器网络，主要是由具有计算功能、控制功能、传递功能以及通信功能单节点所构成的网络，能够帮助人们开展信号收集、实时监控、信息传递等各项工作，传感网的发展，不仅促进了互联网技术的发展，也提升了实时监控水平。当前传感网在物联网中有着广泛的应用，能够做好数据的感知和跟踪检测，进而实现智能管理的作用。关于传感器网络的构成，主要包含有硬件设施和软件设施，硬件设施主要是嵌入式微处理器以及其他外部设置，而软件设施则是是一些嵌入式操作系统以及其他指定的应用程序。

远程测控技术，能够实现某个特定功能的测试和控制，工作人员能够借助计算机网络的帮助来对被监控的远程计算机设施进行检查维修等工作，还可以实现软件安装工作。在进行远程测控平台建设时，最主要的技术就包含有传感器网络技术，主要是以嵌入式系统作为载体，并借助无线传感器来进行收集采取。基于传感网所构建的远程测控平台，因为无线传感网的节点规模大，能够实现万物互联，也可以实现物品的实时监测。

二、基于传感网的远程测控平台建设存在的问题

由于多方面因素的限制，当前基于传感网的远程测控平台建设还存在一定的问题，影响了其功能的扩大。

第一，目前关于传感网的研究主要是集中在上层开发研究当中，对于传感器的中间件开发研究并不多，因为传感网中间件的设计比较复杂，需要考虑多方面的因素，才能保证中间件的功能。在进行中间件设计时，需要硬件设施的支持，在进行功能设计时，还需要保留中间件的扩展性，使得中间件的研究开发难度大。

第二，远程测控平台的建设，本质就是一种数据采集系统，基于传感网的基础所开展的。但是目前关于远程测控平台的建设研究，还处于初级阶段，功能不够全面，主要实现了数据采集功能，关于数据的处理和管理能力还有待提升，而且在进行平台设计建设时，还需要结合具体的应用场景才能保证其实用性，因此所建设出来的平台也缺乏良好的通用性。

第三，远程测控平台的建设，需要长时间进行数据的采集，并且实现实时的数据监测，在工作过程中会产生一定的能耗，如果在使用过程中不能为平台提供持续的能源，将会影响平台的应用。此外，由于研究技术的限制，目前所研发出来的无线传感网的能耗比较高，因此对于能源的供应要求较高。

三、基于传感网的远程测控平台的建设措施

1、总体结构设计

基于传感网所建设的远程测控平台，工作人员需要做好总体结构的设计，才能保证平台后续建设的合理性。基于传感网的远程测控平台建设，需要做好嵌入式测控单元设计、本地服务器设计以及远端管理主机设计。

第一，工作人员要明确嵌入式测控单元的构成和分布情况。嵌入式测控单元主要是由中央处理器、传感器、网络接口、执行器、GPS模块等多个零件共同构成，主要是分布在各个测控节点上，主要实现现场参数的收集，并且进行数据的对比，通过和设定参数进行对比，进而掌握现场的环境情况。通过数据对比，当现场数据超于设定的参数值，报警器则会发出报警信号，并且向执行器发出执行信号，优化当前的环境情况，确保现场数据能够达到设定参数范围。此外，在整个过程中，测试的数据会通过定制协议来传送到本地服务器当中，并且在远程管理器中显示出相关的数据。而整个运作过程中，其他零件也发挥着重要作用，例如GPS模块能够明确发生故障设备的位置，而GPRS能够实现数据的传送。

第二，本地服务器在远程测控平台当中发挥着中间桥梁的作用，主要是接受各个测控单元上传的数据，并做好数据的保存，能够及时查询当前各个测控单元的运行状态，一旦发现测控单元出现运行错误，则会通过短信的形式来通知用户，方便用户及时处理。此外，本地服务器也发挥着数据反馈的作用，能够将数据库中的数据及时反馈给远程管理器，方便用户能够随时监测当前测控设计的运行情况。

第三，远程管理器是远程测控平台的顶层，能够对各个测控单元进行分析和管理工作，既可以接受信息，也可以对底层的单元进行信号，进而实现控制作用。远程管理器能够借助IP地址的作用来控制某个测控单元，并且实现设备的统一管理，一旦发现网络故障问题时，还可以采用GPRS模块进行无线连接，保证用户能够实现实时的控制、

2、关键技术应用

基于传感网的远程测控平台建设，主要有三项关键技术，分别时嵌入式系统设计技术、web应用技术以及数据通信技术。

第一，要做好远程测控平台的建设，需要做好嵌入式系统设计工作，做好测控单元的设计，切实做好信息的采集和信号转换工作，将化学信号、光信号转化为电信号，进而方便微控制器进行数据处理。在进行嵌入式系统设计时，应当选择中央微处理器作为核心，并且采用 SDRAM 等作为网络接口，采用RJ-45.4线作为触摸屏接口，采用USB、SD卡等多种形式的储存接口，采用A/D和D/A的转换器。在进行系统设计时，要做好启动程序、驱动程序以及操作系统的合理设计，一般可以选择Linux操作系统，因为该系统的运行较为稳定和高效，而且具有强大的网络功能。工作人员可以根据具体的应用来进行裁剪和交叉编译，进行行程可以执行的文件。关于应用程序的建设，应当做好数据采集模块建设，显示模块建设、键盘控制模块建设、通信服务模块建设等。

第二，工作人员要加强对web技术的研究和应用。在进行远程测控平台建设时，可以采用B/S模式，进而实现对测控单元的直接访问。工作人员在选择web服务器时，可以选择Boa，因为其具有稳定运行以及维护方便的特点。此外，Boa程序具有很高的HTTP请求处理效率，在整个嵌入式系统设计中有着重要的应用价值。在进行进行Boa程序设计和应用是，需要先做好Boa源码的下载和解压，并生成Makefile文件，并下载好Boa服务器，将已经编译好的二进制文件下载到flash当中，进而确保服务器具备web功能。

第三，工作人员要加强对数据通信技术的研究和应用。在进行远程测控平台建设时，通信系统应当包含有无线网络、有线网络、GPRS以及定制协议通信等。要做好测控单元、本地服务器以及远程管理器之间的通信，可以借助TCP/IP协议的帮助，但是由于该协议中的协议数量庞大，但是嵌入式系统的资源有限，因此工作人员需要对TCP/IP协议进行裁剪，实现协议的简化。但是在简化过程中，不能改变其面向连接的特性，并且要符合其他应用层的协议。在进行GPRS设计时，可以采用西门子的MC35模块进行了数据的传输，因为该模块可以实现GSM900和GSM1800的双频网络接收，接受速率较高。

总的来说，传感网在远程测控平台建设中有着重要的应用意义，对于促进远程测控技术的发展也有着至关重要的作用，因此工作人员应当加强研究基于传感网的远程测控平台建设技术，做好总体结构设计，掌握关键的设计技术，才能保证平台的建设质量。

参考文献：

[1] 无线传感网技术实验课程教学与改革[J]. 吴向成;任先平;冯博文.教育教学论坛,2020

[2] 无线传感网的对分课堂教学实践[J]. 张丽娜;杨立波;张小勇.电子技术,2023