基于GPRS的嵌入式Internet設(shè)備
摘 要：本文介紹了一種基于GPRS無線通信的嵌入式Internet軟硬件實(shí)現(xiàn)，并采用嵌入式操作系統(tǒng)mC/OS-II編程。系統(tǒng)具有多種無線通信方式，具有較高的實(shí)時性、可靠性。
關(guān)鍵詞：嵌入式Internet；GPRS；mC/OS-II
引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，Internet技術(shù)已經(jīng)深入到人們的生活之中。在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、智能儀器、安防系統(tǒng)等很多場合存在的大量電子設(shè)備都有接入Internet的需求。因?yàn)�，通過接入Internet，可以在Internet網(wǎng)絡(luò)到達(dá)任何地區(qū)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)等操作。Internet技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合可稱之為嵌入式Internet技術(shù)。目前廣泛使用的8、16位的單片機(jī)系統(tǒng)硬件資源有限，在其上實(shí)現(xiàn)Internet協(xié)議比較困難。如何使這些大量存在的嵌入式設(shè)備上網(wǎng)，已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，比較成熟的幾種解決方案有：
1、單片機(jī)＋硬件協(xié)議芯片＋以太網(wǎng)接口控制芯片。
2、代理方式。即通過輕量型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如RS232、RS485、CAN總線)將多個嵌入式設(shè)備接入作為代理的PC機(jī)，利用PC機(jī)與外部Internet通訊。
3、高性能CPU＋實(shí)時操作系統(tǒng)＋以太網(wǎng)接口控制芯片。以上3種方式均是采用有線方式接入Internet。通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)。它提供了基于IP的服務(wù)，可以與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(如Internet )互聯(lián)互通，而GPRS網(wǎng)絡(luò)可以視為Internet的無線延伸，附著于GPRS網(wǎng)絡(luò)的移動臺(MS)也就相當(dāng)于局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)。因此，MS可以與Internet上的主機(jī)進(jìn)行通訊，如網(wǎng)頁瀏覽、數(shù)據(jù)下載等。GPRS網(wǎng)絡(luò)理論上最大傳輸速率可達(dá)171.2kbps。圖1 典型的基于GPRS的無線監(jiān)控系統(tǒng) 圖2 mC/OS-II下接收GPRS數(shù)據(jù)幀示意圖在監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域中，如江河中用于測試水位的浮標(biāo)、移動送貨車等情況,需要給監(jiān)控中心傳輸自身采集到的數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控中心的指令，此類應(yīng)用不適合采用有線接入Internet的方案。針對此類情況，本文設(shè)計(jì)了一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的無線接入Internet的解決方案。
圖1 給出了一個典型的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的無線監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。監(jiān)控中心通過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)專線與Internet互聯(lián)，具有固定的IP地址。遠(yuǎn)程設(shè)備由數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和具有GPRS功能的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備(DCE)組成，DTE與DCE之間通過RS232通訊。DCE接入GPRS網(wǎng)絡(luò)后，透明收發(fā)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)將DTE接入Internet，與監(jiān)控中心之間的通訊功能。 硬件實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)采用了基于ARM核的微處理器S3C44B0X作為CPU，外部擴(kuò)展了516Kbyte的Flash和1Mbyte的SRAM，采用西門子公司的MC35作為GPRS通訊模塊。
