基于網絡技術的多電梯遠程監控系統設計方案
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其中數據采集結構框圖如下所示：
圖2 數據采集終端結構圖
3 3G網絡傳輸及其接口協議
3.1 S3c2440A 與EM560 的通信
當數據采集終端在完成了數據的采集后將數據包無線發送給zigbee 網絡控制中心，再由華為公司生產的3G 無線模塊EM560 將數據發送。該模塊支持通用串行總線(USB)、移動通信(TD-SCDMA/HSPA)等技術，同時，它還具有豐富的接口包括UART、USB2.0、GPIO、GPS、攝像頭傳感器和內嵌SIM 卡等，目前已經廣泛運用于遠程監控，無線傳輸等等各個領域中。
該模塊將ARM9 開發板的通用串行口和數據采集終端進行無線鏈接，經系統測試，其數據傳輸的下行和上行速率分別可達到2.8Mbps 和384Kbps.經分析，嵌入式控制器采用的S3C2440A 處理器芯片與EM560無線傳輸模塊的I/O 電均為3.3 V,所以，本監控系統為實現數據采集和3G 無線網絡的傳輸欲采用S3C2440A 處理器的UART 口與EM560 的UART 口連接的方式，如圖3 所示。
圖3 S3c2440A 與EM560 的連接圖
3.2 接口協議的通信
由于在對電梯數據信息采集備進行監控時，所使用的接口協議具有一定的相關性，所以將圖片、視頻或其它信息量比較大的數據上傳時，3G 網絡與控制中心平臺之間可采用標準應用層信令控制協議進行信息認證等，通過認證即可以建立用戶數據包協議(UDP)連接完成數據傳送，但是由于數據量的對實時性的要求較高，所以采用UDP 連接協議實現數據傳送。
在瀏覽終端進行查看和控制指令發送時，瀏覽器和通信服務器之間的接口可使用簡化了的實時流傳輸協議的標準接口，進而來夠滿足實時性的要求，即遠程客戶端可以隨時隨地的查看服務器所存儲的電梯相關指標及其他狀態信息。
4.1 zigbee 網絡設計
802.15.4 協議的網絡拓撲結構有3 種類型：星型結構、網格狀結構和簇狀結構。數據采集主要是采用星型傳感器網絡將數據進行采集，因為星型網絡需要的中心控制器少，這樣可以大大降低監測網絡群體的總體功耗。而多電梯遠程監控系統中的zigbee 網絡采用是星型拓撲結構，zigbee 網絡結構中含有：中心節點、采集節點和轉發節點。整個zigbee 網絡的控制中心節點和采集節點詳細工作流程圖如下圖所示。
圖4 中心節點流程圖
圖4 中，中心控制節點主要將遠程監控終端發送的指令信息通過ZigBee 網絡發送到子節點，并對ZigBee 網絡中的每個子節點進行管理，除此之外，還可以接收各個子節點的數據信息并返回給監控終端以便通過瀏覽器進行查閱和數據庫保存。中心控制節點通過數據幀中的節點ID 進行數據通信，利用Switch語句做相應的處理。
switch(node ID) {
case node1:…
case node2:…
圖5 采集節點流程圖
圖5 中，采集節點是多電梯遠程監控系統的中電梯數據采集和控制電梯盒的重要機構，它主要是接收控制中心節點的控制指令，對電梯內各個傳感器進行信息采集，并對被控電梯進行操作。部分代碼如下所示：
typedef NER_ADDR unsigned short;
typedef NER _DATA unsigned char;
void main()
{
Init_zigbee();
NER _ADDR addr=inst[2];
NER _DATA
set_psw(PSW_Pispar (data));
data=read(addr,NER_INT_RAM);
write(A_ADDR,MEM_INT_RAM,data);
4.2 Zigbee 網絡系統測試
對Zigbee 網絡進行了系統測試，主要測試了節點與節點之間的通信距離、通信延時測試、組網延時、節點重入及靈敏度測試等，其中每個節點發射功率為0dBm,測試節點采用3V 電池供電。
(1) 通信距離測試：室外情況，單個控制中心節點與單個傳感器節點在400m 的距離通信誤碼率少于2%.
(2) 節點重入測試：由協調器、路由器、傳感器節點組成的三級網絡，傳感器節點掉電重新上電能夠重新加入網絡，當傳感器節點的父節點離開網絡時傳感器節點能夠尋找其它父節點重新加入網絡。
(3) 通信時延測試：有協議棧時延和空中傳播時延。后者時延忽略不計，但而協議棧時延即可記為節點通信時延。單個協調器與單個節點，經測試，在室外150m 延時約3s.
(4) 在節點靈敏度測試中，采用兩個節點互發數據的形式進行，測試結果如表1 所示。
表1 zigbee 網絡節點接收靈敏度測試結果
4.3 遠程監控端設計
電梯遠程監控系統另一點優勢在于采用B/S 架構的模式，監控中心只需要安裝一個服務器，客戶端就可以隨時隨地利用瀏覽器運行軟件系統，通過自己的用戶名和密碼登錄該遠程監控系統查詢各個電梯對象的相關信息及狀態，除此之外，還可以發出控制指令給被控電梯。
當用戶用將瀏覽器端的操作命令發送給web 服務器，命令指令通過通信服務器發送給EM560 數據模塊轉發給現場數據處理設備。該監控系統采用ASP 和ActiveX 技術進行監控系統動態Web 頁面的開發并要求Web 服務器根據數據庫中的數據實時生成Web 頁面。遠程客戶端支持用戶提交的操作信息向web 服務器發出HTTP 服務請求，web 服務器通過ASP 和中間組件根據服務類型向服務器發送請求，數據庫服務器應答后通過web 服務器再將數據以HTML 格式返回給客戶端，通過瀏覽器查看數據，圖為EM516 與通信服務器的Socket 的通信。
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