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目前大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)都是將現(xiàn)場信息發(fā)送到遠(yuǎn)程計算機(jī)上,但計算機(jī)攜帶不方便,不能滿足人們隨時隨地查看現(xiàn)場信息的需求。而手機(jī)相對計算機(jī)來說普及率高、成本低、攜帶輕便,尤其是近年來GPRS無線數(shù)字移動通信網(wǎng)的快速發(fā)展,為手機(jī)終端提供了無線接入Internet業(yè)務(wù),使得手機(jī)成為互聯(lián)網(wǎng)中最普遍的終端設(shè)備。多媒體消息服務(wù)(Multimedia Message Service,MMS)作為GPRS一項基本業(yè)務(wù),被廣大手機(jī)用戶所使用。它不僅實現(xiàn)了終端之間、終端和電子郵件之間的信息傳遞,還實現(xiàn)了內(nèi)容的多樣性,包括圖片、音頻、視頻、圖像、數(shù)據(jù)和文本的各種組合??梢姡肎PRS和MMS技術(shù)可完全滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對距離、圖像、聲音、高實時性的要求,具有重要的研究意義和使用價值。本文利用S3C6410作為微控制器,設(shè)計了一種基于ARM11和MMS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
1 MMS概述
MMS是由3(3PP(Third Generation Partnership Project,3G伙伴計劃)和WAP Forum(Wireless Application Protocol Forum,無線應(yīng)用協(xié)議論壇)制定的一種手機(jī)消息業(yè)務(wù),是短信業(yè)務(wù)和圖片信息的進(jìn)一步發(fā)展。MMS系統(tǒng)主要包括多媒體信息中心(MMSC)、WAP網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和增值服務(wù)系統(tǒng)等。它的實現(xiàn)方式有2種:基于WAP和基于IP。目前,GPRS網(wǎng)絡(luò)采用基于WAP的方式發(fā)送和接收MMS彩信,其具體實現(xiàn)方式如圖1所示。

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從圖1中可以看出,MMS業(yè)務(wù)是以WAP為載體來傳送信息的,可見WAP技術(shù)在多媒體消息服務(wù)中扮演了重要的角色。WAP(Wireless Applica-tion Protocol,無線應(yīng)用協(xié)議)是開發(fā)移動網(wǎng)絡(luò)上類似Internet應(yīng)用的一系列協(xié)議的組合,實現(xiàn)了Internet和移動通信網(wǎng)的互聯(lián)。在WAP體系結(jié)構(gòu)中,WTP協(xié)議與WSP協(xié)議起到核心作用。WSP協(xié)議層在會話服務(wù)中提供了一致的接口,并針對無線網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行了優(yōu)化,而WTP協(xié)議為互動式瀏覽(請求/應(yīng)答)提供服務(wù)。
在GPRS網(wǎng)絡(luò)中,使用MMS PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)對MMS信息進(jìn)行發(fā)送和接收,并采用多媒體郵件擴(kuò)展(MIME)協(xié)議進(jìn)行打包。MMS PDU由MMS Header和MMS Body兩部分組成。Header描述了PDU的特定信息。Body包括了SMIL表述,用來設(shè)定多媒體片段的位置、播放時間等。當(dāng)用戶終端發(fā)送MMS信息時,會將MMS PDU作為WAP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行封裝,并在移動網(wǎng)絡(luò)中尋址、存儲和轉(zhuǎn)發(fā),最終傳遞給接收用戶。
2 系統(tǒng)總體架構(gòu)
為了全面、詳細(xì)地掌握現(xiàn)場情況,本系統(tǒng)所采集的信息包括溫度、濕度、煙霧濃度、圖像數(shù)據(jù),以滿足人們在生產(chǎn)和生活中的需求。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖2所示。

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由圖2可知,本系統(tǒng)主要包括控制模塊、傳感器模塊、圖像采集模塊、報警模塊、GPRS模塊以及存儲器模塊等部分。各個模塊的主要功能如下:
①控制模塊是整個系統(tǒng)的核心部分。運(yùn)行系統(tǒng)的主控程序,完成設(shè)備的初始化工作;通過對圖像采集模塊的控制,完成對圖像信息的采集、編碼以及存儲等工作;通過傳感器模塊,采集遠(yuǎn)程終端的溫度、濕度、煙霧濃度,并將這些信息轉(zhuǎn)換成ASCII碼;完成MMS信息的封裝、發(fā)送任務(wù)。
?、趥鞲衅髂K主要完成對現(xiàn)場信息的采集,包括溫度、濕度、煙霧濃度,實現(xiàn)非電信號向電信號的轉(zhuǎn)換。
?、蹐D像采集模塊實現(xiàn)對原始圖像信息的采集、數(shù)據(jù)的傳送等功能。
④GPRS模塊通過PPP協(xié)議連接到GPRS無線網(wǎng)絡(luò),可實現(xiàn)對MMS信息的發(fā)送,以及對來自終端用戶SMS(短信息)的接收。
?、荽鎯ζ髂K主要用于存儲經(jīng)過編碼處理的圖像信息。
?、蕻?dāng)現(xiàn)場溫度、濕度或煙霧濃度超過預(yù)設(shè)報警值時,報警模塊產(chǎn)生報警信號,提示工作人員及時處理現(xiàn)場發(fā)生的事故。
監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理:當(dāng)系統(tǒng)正常工作時,微控制器模塊會定時采集現(xiàn)場的溫度和煙霧濃度,并與預(yù)設(shè)的報警值進(jìn)行對比。當(dāng)溫度或煙霧濃度高于此值時,微控制器模塊將會控制圖像采集模塊采集現(xiàn)場圖像,并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和處理,作為MMS消息的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲;同時,通過傳感器模塊采集現(xiàn)場的溫濕度、煙霧濃度,并作為MMS消息的文字部分進(jìn)行存儲。而后將這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行封裝,以MMS消息的形式傳遞到終端用戶。在完成發(fā)送任務(wù)的同時,系統(tǒng)會驅(qū)動報警模塊產(chǎn)生報警信號,達(dá)到報警的目的。
用戶也可以通過向系統(tǒng)發(fā)送短信息(SMS)的形式,要求監(jiān)控終端發(fā)送現(xiàn)場的溫度、濕度、圖像等信息,以實現(xiàn)用戶對現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
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