基于Web和硬件可重構技術的遠程抄表設計
引言
隨著計算機技術的發(fā)展,遠程抄表技術逐漸得到廣泛的應用。通過實行一戶一表以及自動遠程抄表,可以做到及時、準確地進行數(shù)據采集,并且提供了一種對欠費用戶進行有效管理的手段。遠程抄表系統(tǒng)通常主要由計量儀表、數(shù)據集中器、通信網絡以及抄表程序四個部分組成。計量儀表完成信息轉換、數(shù)據存儲功能,并支持通過本地通信網絡與數(shù)據集中器進行數(shù)據交換。數(shù)據集中器完成數(shù)據匯聚功能,并能與抄表程序進行遠程數(shù)據交換。抄表程序則借助通信網絡從數(shù)據集中器獲取計量數(shù)據,并存入數(shù)據庫中。在絕大多數(shù)遠程抄表系統(tǒng)中,計量儀表通常沒有太多差別,而對于抄表程序以及緊接其后的各種數(shù)據查詢、統(tǒng)計等操作都是典型的數(shù)據庫應用系統(tǒng),差別也不大。相比之下,通信網絡以及與之緊密相關的數(shù)據集中器則是不同系統(tǒng)之間差異較大的地方,同時也是技術上的難點。
針對以上問題,本文提出了一種基于Web和硬件可重構技術的遠程抄表系統(tǒng)結構。軟件方面,它在數(shù)據集中器中利用一個嵌入式Web服務器來負責數(shù)據的傳送任務,采用HTTP作為通信協(xié)議??蛻舳藙t是操作系統(tǒng)自帶的Web瀏覽器,從而可以解決各個系統(tǒng)之間由于通信協(xié)議不同而造成的兼容性問題,而且節(jié)省了抄表客戶端的軟件開發(fā)成本。硬件方面,采用硬件可重構技術和基于IP核的設計方法,在單個FPGA芯片上實現(xiàn)了數(shù)據集中器。即使將來需要對系統(tǒng)進行改進和升級,也只需對FPGA芯片的配置文件進行修改,而不必報廢整個硬件系統(tǒng),從而保護了已有的硬件投資,降低了系統(tǒng)的維護成本。另外,數(shù)據集中器上的通信接口也可以借助硬件可重構技術很方便地更改,因而能夠適應各種硬件環(huán)境。
遠程抄表系統(tǒng)的體系結構
基于Web的遠程抄表系統(tǒng)的體系結構如圖1所示(以電表為例)。
圖1 基于Web的選程秒表系統(tǒng)的體系結構
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