基于CAN總線的火災遠程監控系統

DS80C400 是快速的且與 8051兼容的高度集成的網絡微控制器。它執行指令的速度比普通的8051快3倍。它的外圍設備包括10/ 100bps的以太網,3個串行端口,1個CAN2. 0B 控制器,
一個 1Wire 控制器和 64個 I/ O 引腳,一個 TCPIPv4/ 6 協議棧。DS80C400內部集成了 10/100Mbps以太網控制器,是支持連接使用 IEEE802.3協議的物理設備。
LXT972ALC 是一個遵守快速以太網協議的接收發送芯片。LXT972ALC支持 10/ 100MMAC 的標準的 MII。LXT972ALC執行 IEEE802.3 定義的標準 10BASE-X 的所有物理編碼子層和物理附加子層的功能 [4] 。它還能執行10BASE-TX 連接的所有的媒體獨立子層的所有功能。
4基于以太網和 Internet的頂層數據傳輸需求[5]
火災遠程監控系統的頂層是通用的以太網和Internet網絡，其軟、硬件結構是現成的，但在用于火災遠程監控系統時要考慮系統傳輸數據的實時性、可靠性和安全性 [4]。
4.1數據傳輸的實時性需求
火災的早期報警是及時撲滅火災、減少損失的最有效的措施，發現越早、撲救越及時，形成災害的可能性就越小。否則就可能使微小的火情釀成較大的災難，造成難以估量的損失。因此對系統的實時性要求是重要的。
但是，由于在Internet傳輸數據是通過建立虛連接，以數據包的形式存儲轉發的，有時間延遲。路由器是 Internet網絡構成的核心，根據路由器的工作原理，一般路由器是根據公平和先到先服務的原則來轉發 IP分組。造成 IP分組延遲主要有兩個方面，一是路由查詢時間，二是 IP分組排隊時間，特別是網絡阻塞時造成IP較大的延遲甚至在隊列已滿時會丟棄IP分組，從而造成網絡傳輸中丟失數據。
解決火災遠程監控系統的實時性問題，實際重點就是解決火災信息在 Internet上的傳輸延遲問題，Internet網絡延遲一般主要包括路由查表延遲、打包延遲，傳送延遲、排隊延遲和處理延遲，其中路由查表延遲、傳播延遲和排隊延遲是影響網絡延遲的主要因素。
4.1數據傳輸的可靠性需求
在互聯網發展過程中，服務的可靠性已經成為日益重要的問題。由于火災遠程監控系統的重要性，火災監控信息數據包的丟失會造成無可估量的損失。一般系統要求較高的容錯性，傳統的可靠性衡量指標有：失效率、平均失效時間、失效間隔時間、平均修復時間以及故障覆蓋率等統計性指標，在火災遠程監控系統中通常可采用可靠性措施作為可靠性 QoS指標，如備份個數、主動/被動復制等。
4.1數據傳輸的安全性需求
隨著網絡的發展，網絡安全問題已成為網絡管理員和用戶關心的頭等大事，也是決定Internet命運的重要因素。實際上已經出現不少個體網絡由于自身安全受到威脅，而不得不被迫暫時退出 Internet的事件。同樣火災遠程監控系統信息傳輸的安全性，是該系統能否在Internet上正常運行的重要因素。
5結論
本文的提出了一種基于CAN 總線和嵌入式網關結構的火災遠程監控系統的設計。CAN總線已被公認為是最有前途的幾種現場總線之一,因其性價比高、實現簡單等突出優點深得越來越多的研發人員的青睞。基于 DS80C400 的嵌入式網關具有集成度高、性價比高、開發周期短等優點,愈來愈廣泛的應用在實現 CAN到以太網和 Internet的接入[6]。對于火災信息在 Internet上的傳輸需求進行了分析，對于如何解決這些需求文獻 5給出了一些解決方案，但有待進一步的深入研究。
本文作者創新點:
結合遠程火災信息數據采集和傳輸的特點,將 CAN總線和嵌入式網關技術應用于火災遠程監控系統是本文的主要創新點。