摘要:探讨了基于Linux的嵌入式Web Server系统在温室设备监控系统中的应用。提出一种基于嵌入式和Web技术的温室设备监控系统方案,使管理者可以通过Intemet利用Web浏览器完成对远程设备的访问、监控和维护等操作,无需安装特定软件,具有跨平台性,有效解决利用有限资源实现设备的网络接入问题。实际运行效果表明该系统具有良好的稳定性与实时性,具有实际应用和推广价值。
关键词:嵌入式Web;智能温室;监控系统;CGI
智能温室监控系统是近年来发展起来的节约型设施农业技术,通过计算机综合控制,在充分利用自然资源的基础上,调节温度、湿度、光照强度等环境因素来获得作物生长的最佳条件,从而达到提高作物产量、改善品质、增加经济效益的目的。嵌入式系统与Intemet技术的结合是当今发展的趋势,如何将嵌入式产品与Internet连接起来实现室内设备的统一监控与管理,通过Internet实现对设备行为的访问与交互是目前研究的热点。本文提出一种基于嵌入式Web技术的智能温室监控系统设计方案,系统以嵌入式处理器作为上位机,通过构建嵌入式Web服务器,借助CGI(Common Gateway Interface)技术控制中心与嵌入式Web服务器端之间的动态数据交互,来满足嵌入式设备直接与Internet联网的要求,使管理者可以不受空间限制,通过Internet利用Web浏览器完成对设备的远程访问、监控和维护等操作。
1 系统总体设计
本设计基于ARM9开发平台,构建嵌入式开发环境,裁剪移植Linux操作系统。系统采用嵌入式Web服务器对设备进行功能配置,利用温度、湿度、光照强度传感器采集数据,采用嵌入式数据库对监测数据进行分析和存储。系统通过控制程序协调温室参数,并对控制参数进行监测,从而为温室中的作物提供最佳的生长环境。
嵌入式网络监控系统分客户端主机和现场嵌入Web服务器智能监控设备两部分,监控系统的结构如图1所示。
客户端主机通过浏览器与Web服务器交互式处理数据,从而实现对网络智能设备的远程监控。其中嵌入式Web服务器和监控端位于温室现场,监控端完成对温室环境参数(温度、湿度、等数据)的采集,并将采集结果存入数据库,通过CGI技术,管理人员通过网络便可了解温室内环境情况。系统采用Boa作为嵌入式Web服务器,负责监控、接收和分析用户请求,传送静态页面和调用后台CGI(Common Gate Interface)程序。
2 系统硬件设计
为了保证系统的实用性和可扩展性,系统选用Samsung公司的S3C2440A作为CPU处理器,S3C2440A带有丰富的外围接口,是一款高性价比的ARM核SoC芯片,工作频率最高可达400 MHz。系统硬件结构如图2所示。
系统配置有内存大小为64 M的SDRAM和128 M的Nand Flash。外接320x240的LCD触摸屏,实现本地用户人机接口,进行设备管理,通过USB接口连接摄像头,完成温室环境的图像采集;通过DM9000外扩以太网接口实现与无线局域网设备的连接和Interact的连接。另外,系统还扩展有RS485接口,可用于系统的扩展,通过布线连接相应的设备。