基于3G移动网络通信的远程温湿度控制系统设计应用.pdf

20 16 年第 12 期 信息通信 20 16 （总第 168 期） INFORMATION COMMUNICATIONS （Sum. No 168） 基于3G 移动网络通信的远程温湿度控制系统设计应用 杨 柳 （深圳职业技术学院电信学院，广东深圳5 18055） 摘要：针对某些环境恶劣或工作地区偏远不适宜人工实时巡视的工业场所，引入远程控制系统可提高系统工作效率、减 少劳力消耗。通过设计基于3G 网络通信的远程温湿度控制系统，研究了ARM920T 单片机的硬件电路组成以及Linux 系统的应用实现并设计了相关接口电路，分析了远程控制系统的软件构成，设计了系统软件的核心移植、配置等文件，为 改善原有工业控制总线缺点及提高工业智能化水平提供了参考方法。 关键词：3G 网络通信；远程控制；ARM 单片机；Linux 系统 中图分类号：TN 929.5 文献标识码：A 文章编号：1673-113 1（20 16）12-0246-02 现场控制总线技术是目前应用较为广泛的一种传统工业 图中主要模块的功能分别为：采集电路模块负责将工 数据传输网络，这种数据传输方法原理简单易于实现，但是工 业现场的温度与湿度信息通过传感器测量与收集，并进行 业上现场控制总线生产厂家众多，各厂家为了垄断市场份额 初步的数据筛选与转换；数据处理模块负责将采集电路传 设计了各自的特定接口，限制了现场控制总线技术在工程中 递的数据进行进一步处理，使数据转化为可传输的数据并 的应用与完善，且现场控制总线在实际应用中传输速率较慢， 对数据保存；无线传输模块负责将处理好的数据通过网络 影响工业中高速数据传输场所的使用。移动通信技术是将无 传输至服务器；监控模块通常由计算机或智能终端组成，负 线通信技术与互联网通信技术连接起来的数据通信方法，3G 责接收现场数据并对数据进行实时监测，必要时可实现报 移动网络通信技术是第三代无线通信技术，该技术适用于复 警功能。 杂的工业现场，依托于通信公司信号塔，受控制距离限制小， 1.3 方案可行性论证 可改善图像与视频的数据的传输速率，提升数据传输质量。 针对图1 所示的系统方案图，采用ARM-Linux 数据平台 传统的温度湿度控制系统布线复杂、受距离因素影响较大，本 与3G 网络通信技术方法实现，具体实现方法如图2 所示。 文研究了ARM 单片机设计了基于3G 网络通信的远程温湿 度控制系统，分析了系统设计的关键性因素，设计了控制系统 的硬件电路与软件构成，改善了部分接口电路，研究了相关系 统配置文件，并采用单片机开发平台验证了系统可行性。 1 系统总体设计 1.1 3G 网络技术 3G 移动网络技术是一种高速数据传输协议，该技术以蜂 窝移动数据技术为基础，可实现高速的数据交互。3G 移动网 络技术可与传统工业以太网结合，实现工业现场的远程监视 及与远程控制端的数据交互，相较于之前的网络通信技术，3G 图2 系统方案实现方法 移动网络技术的主要优势在于传输速度快，通常情况下：在设 上图中温湿度传感器负责采集控制现场温湿度数据，并 备静止时，3G 通信的传输速度可达到2Mb/s;在设备慢速移动 进行初步处理，该模块精度直接关系到系统控制性能，通过选 时，3G 通信的传输速度约为300kb/s 至400kb/s ；当设备快速 择模块量程，改善测量精度；基于AVR 单片机的数据采集处 移动时，3G 通信的传输速度仍可达到100kb/s 至200kb/s 。综 理模块以Linux 操作系统为平台，该平台可对传感器模块采集 上，3G 通信可满足环境复杂的工业现场对于数据传输速度、便 的数据实时处理，并将处理后的数据通过3G 传输模块传送至 捷性的要求。