淺談在機房監控中嵌入式系統的運用論文

　　在計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用下，嵌入式系統扮演著(zhù)重要角色.基于STM32嵌入式系統就是將實(shí)時(shí)操作系統和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)有機結合，使其具有高性能的網(wǎng)絡(luò )化、智能化的技術(shù)特點(diǎn)，這樣的嵌入式系統在機房遠程監控系統中的應用，將大大提升其技術(shù)性和可靠性，進(jìn)一步推動(dòng)了遠程監控系統在安全監控、生產(chǎn)過(guò)程監控等領(lǐng)域的應用及發(fā)展，提高了其社會(huì )效益和經(jīng)濟效益.

　　1嵌入式系統的組成及特點(diǎn)

　　嵌入式系統是用來(lái)控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置入式系統，是以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎、軟硬件可裁剪，適用于應用系統，對系統功能、可靠性、成本、體積和功耗等方面實(shí)行嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統.嵌入式系統是一種專(zhuān)用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分，主要包括硬件層、中間層、系統軟件和應用軟件層.

　　通常意義上，我們所說(shuō)的嵌入式系統是一個(gè)控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板.嵌入式系統技術(shù)特點(diǎn)主要表現在:系統內核小(比如ARM系統的STM32分布式系統，內核只有15 K，幾乎不占內存，所以設計中經(jīng)常應用此特點(diǎn)進(jìn)行較復雜的功能控制)、專(zhuān)用性強、系統精簡(jiǎn)、高效實(shí)用性軟件輔助、嵌入式軟件要滿(mǎn)足互換性要求、嵌入式系統開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境、使用壽命長(cháng)、體積小不占用空間等.有了這些技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，使得嵌入式系統設計更加開(kāi)放，更利于維護管理和更廣地擴展性能.

　　2基于STM32嵌入式系統的技術(shù)優(yōu)勢

　　2.1正確的專(zhuān)業(yè)技術(shù)定位

　　嵌入式系統是多種技術(shù)的融合，它將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)、電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合，基于這一點(diǎn)決定了它必然具有技術(shù)與資金密集、產(chǎn)品與技術(shù)高度分散、創(chuàng )新余地很大的特點(diǎn).因此，引入嵌入式系統，必須給該系統一個(gè)正確的專(zhuān)業(yè)技術(shù)定位.Palm公司生產(chǎn)的具有Palm OS操作系統的產(chǎn)品之所以在PDA領(lǐng)域一度占據高達90%的份額，就是由于其立足于個(gè)人電子消費品，著(zhù)重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理的原因.由于風(fēng)河的Vxworks具有其良好的可靠性和實(shí)時(shí)性，所以被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)領(lǐng)域中.

　　2.2利于開(kāi)發(fā)成本低

　　嵌入式系統必須根據用戶(hù)對嵌入式產(chǎn)品的應用需求對軟硬件進(jìn)行相對的裁剪，使產(chǎn)品的功能、成本、可靠性達到用戶(hù)的要求.因此，在能建立相對通用的軟硬件基礎上開(kāi)發(fā)出適應各種用戶(hù)需要的系統，是一種新的發(fā)展模式.STM32具有高性能、低成本、低功耗特性，片上資源豐富，處理能力強大.目前嵌入式系統的核心往往是一個(gè)只有幾字節到幾十字節(K)微內核，需要根據實(shí)際的使用要求對功能擴展或者裁減.由于微內核能夠提供任務(wù)、線(xiàn)程、交互進(jìn)行通信以及內存管理等服務(wù)，使得這種擴展或者裁減能夠非常順利地進(jìn)行.

　　3基于STM32嵌入式系統在機房監控中的系統構架

　　3.1機房監控系統總體構架

　　一般而言，嵌入式系統的構架可以分成4個(gè)部分:處理器、存儲器、輸入輸出(I/O)和軟件.根據機房結構的具體應用和其特殊作用性，將嵌入式設備應用軟件和操作系統設計為緊密結合機構，這也是嵌入式系統不同于一般PC操作系統的不同之處.基于 STM32嵌入式系統在機房監控中的系統構架如圖1所示，機房整個(gè)監控系統包括配電系統、空調、消防等設備子系統、嵌入式設備、網(wǎng)絡(luò )設備和各站點(diǎn)監控中心等.

　　3.2各組成設備的特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)應用

　　如圖1所示，消防系統、空調指示器、漏水檢測等設備子系統都經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)規劃設置，在建筑承建期間被安裝在機房?jì)炔康�，它們之間通過(guò)數據傳感器或通信訊號建立聯(lián)系，并通過(guò)嵌入式設備端口及時(shí)上傳或反映實(shí)時(shí)數據，其中這些信息主要包括設置功能報警、實(shí)施檢測等功能.而嵌入式系統核心組件——嵌入式設備，不但要完成子系統發(fā)送的數據分析工作，還要將整理、處理后的信息存入數據庫，并根據實(shí)際需要反饋給相關(guān)子系統，它的設置一般通過(guò)常用TCP/IP協(xié)議即可隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，工作人員不僅可通過(guò)LAN調用程序，而且還可通過(guò)WAN實(shí)施機房的遠程監控功能.

　　4分析具體功能模塊技術(shù)應用

　　基于STM32嵌入式系統在機房監控中的應用，主要實(shí)現:日常管理監控、系統管理檢測、系統運行安全及門(mén)禁管理四大功能模塊.這四種功能模塊互相協(xié)調配合，共同對系統進(jìn)行遠程監控和實(shí)時(shí)保護，然而又各具權限，使四種功能獨立運行，即使一種出現問(wèn)題，不至于影響其他模塊功能.

　　4.1日常工作的管理監控功能

　　首先工作人員根據權限可直接調用系統程序，包括監控界面、日期時(shí)間畫(huà)面、有效界面的快進(jìn)和后退，特殊界面的放大和縮小等，正因為有了這些簡(jiǎn)單的操控功能，使得我們可以及時(shí)查看設備運行、員工工作情況等.其次可對遠程界面進(jìn)行設置，如特殊性事件，日期標注等形成重要記錄界面存儲于文件夾中，高效的實(shí)現各個(gè)界面切換，完成各個(gè)時(shí)間段不同工作狀態(tài)的監測.再次，嵌入式系統還可對以往的界面進(jìn)行選擇性保留，刪除無(wú)用界面等操作，有效減少了設備運行負擔.這些功能的應用大大節約了人員配備問(wèn)題，實(shí)現了無(wú)人看守實(shí)時(shí)監測并記錄的工作方式，提高了工作效率.

　　4.2系統管理檢測功能

　　系統管理檢測功能是建立在有效設備、系統運行基礎之上.首先，系統可根據運行需要，選擇性啟用設備，降低設備無(wú)功功率的運轉情況，也可通過(guò)添加、刪除設備功能，實(shí)現有目的的設備調度，緩解一機多用的不安全因素.其次，系統內部自動(dòng)記錄程序狀態(tài)，它可根據設備運行情況隨時(shí)記錄，做到時(shí)間間隔均勻、事件記錄完整、報表詳細等，提供準確信息供管理層參考和評價(jià).再次，可根據需要，設置頻率自定功能，有效地監督設備及系統運行，遇到不正常情況，及時(shí)啟動(dòng)報警系統，并記錄非正常狀態(tài)，較少設備故障，提高系統安全系數.

　　4.3系統運行安全功能

　　嵌入式系統運行安全一方面指系統設置層面，另一方面指的是用戶(hù)授權權限.系統設置層面，指的是各級監控中心，只能對本監控點(diǎn)的計算機進(jìn)行密碼設置和修改，而基于機房的整體嵌入式設備則無(wú)權限訪(fǎng)問(wèn)和修改.用戶(hù)授權權限是指嵌入式設備總管理員，根據工作需要授權相關(guān)責任人，負責一些系統監控、計算機調度等方面的工作，系統會(huì )將臨時(shí)責任人使用流程保存紀錄，并有效傳送到數據庫，完成執行操作等.系統運行安全功能實(shí)現了一臺小小嵌入式計算機系統服務(wù)整個(gè)區域的管理操作成為可能，并提高了系統安全要求.

　　4.4門(mén)禁管理功能

　　門(mén)禁管理功能是嵌入式系統在機房監控中的重要應用，它的系統和嵌入式設備有大量的信息傳遞和數據交換，將其設計成單獨模塊，也是基于此功能，可以更方便管理人員進(jìn)行操控.一方面可根據管理員信息，例如指紋、面部特征、語(yǔ)言、姓名等進(jìn)行詳細確認，并經(jīng)系統分析計入數據庫，有效地管理人員流動(dòng)和建立考勤系統.另一方面，門(mén)禁管理也可通過(guò)不同時(shí)間段，進(jìn)入被監控機房的記錄進(jìn)行查詢(xún)，及時(shí)了解員工工作信息，進(jìn)一步提高了系統適應性和安全生產(chǎn)的要求.

　　5結束語(yǔ)

　　研究嵌入式系統在機房監控中的技術(shù)意義重大，它可實(shí)現日常管理監控、系統管理檢測、系統運行安全及門(mén)禁管理四大功能，而且它的構建結構簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)利用成本低，符合我們未來(lái)電子技術(shù)的發(fā)展方向，也是組成計算機應用的重要部分.隨著(zhù)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統會(huì )被應用于更多領(lǐng)域，實(shí)現完善的遠程監控和信息安全功能.

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