基于Windows CE和GPRS无线监控系统的研究

论文摘要

在某些特定的应用环境中,由于位置偏远等原因,需要采用无线远程监控技术,本论文提出基于Windows CE的嵌入式技术和现有GPRS网络资源实现远程监控的方案。该方案是结合了嵌入式技术、Windows CE和GPRS无线通信技术的优点设计的无人值班点监控系统,使得其监控更加灵敏智能,实现远距离、可靠及时的传输,并在无线WEB服务器端进行实时监控,远程维护和设备的在线升级。本论文采用S3C2410主板和SIM100-E型号的GPRS模块,搭建了一个通用的基于GPRS网络的嵌入式远程无线数据传输系统。根据系统的需求,系统主要由监控终端、网络通信和监控中心三个模块组成。在监控终端,将Windows CE系统移植到嵌入式芯片中,可以更加准确、灵敏的采集多种传感器数据,以表明当前的监控环境。然后通过GPRS网络把数据传输到监控中心的WEB服务器,在服务器中可以显示传输结果,还可以将数据存储到数据库中以便以后查询。本论文首先介绍了无线监控平台的发展现状,并与传统的监控平台做了比较。其次介绍了GPRS的通信原理及功能,讲述了其网络结构和主要的单元接口,分析了GPRS的传输平面及协议栈和经常使用的指令集。然后详细阐述了监控系统的硬件结构和电路设计,将硬件分成了处理器控制模块、存储系统模块、串行通信模块、GPRS模块。接着分析了Windows CE结构及实现了系统和引导程序定制。详细讨论了监控平台的应用软件设计,包括了开发平台的构建,系统功能的实现,以及一些驱动设计。最后,对论文的研究做出了总结,指出在研究过程中存在的不足,并就当前的问题提出了自己的建议,同时提出了下一步工作的计划。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景及现状
• 1.2 选题的意义
• 1.3 研究的内容
• 1.4 论文的组织
• 2 GPRS通信原理及功能
• 2.1 GPRS概述
• 2.2 GPRS的网络结构及功能单元
• 2.3 GPRS的传输平面及协议栈
• 2.4 GPRS中TCP/IP特点
• 2.5 AT命令集
• 2.6 本章小结
• 3 监控平台的硬件设计
• 3.1 系统硬件结构概述
• 3.2 开发环境搭建
• 3.3 微处理器系统
• 3.3.1 处理器控制模块
• 3.3.2 存储系统模块
• 3.3.3 A/D转换器
• 3.3.4 串行通信模块
• 3.4 GPRS模块
• 3.4.1 功能特性
• 3.4.2 主要接口
• 3.5 传感器模块
• 3.5.1 超声测距传感器
• 3.5.2 电子（红外）复眼传感器
• 3.6 本章小结
• 4 Windows CE结构及定制
• 4.1 Windows CE系统
• 4.1.1 Windows CE系统概述
• 4.1.2 Windows CE体系结构
• 4.1.3 Windows CE内核模块
• 4.2 Windows CE开发
• 4.2.1 Windows CE开发流程
• 4.2.2 Windows CE开发环境
• 4.3 Windows CE系统定制
• 4.4 Bootloader结构与设计
• 4.5 本章小结
• 5 监控平台的软件设计
• 5.1 系统总体功能设计
• 5.2 监控终端软件设计
• 5.2.1 A/D转换器驱动
• 5.2.2 串行通信驱动
• 5.2.3 GPRS模块
• 5.3 网络通信软件设计
• 5.4 监控中心软件设计
• 5.4.1 人机界面
• 5.4.2 数据存储
• 5.5 系统测试
• 5.6 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 论文研究成果与总结
• 6.2 下一步研究的问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果