基于Linux平台的嵌入式动态网络监控系统的研究

2017-03-01欧姆龙广州汽车电子有限公司许震东

电子世界 2017年3期

关键词：嵌入式交叉工厂

欧姆龙（广州）汽车电子有限公司许震东

广东省人才市场周琳

基于Linux平台的嵌入式动态网络监控系统的研究

欧姆龙（广州）汽车电子有限公司许震东

广东省人才市场周琳

本文介绍了基于嵌入式ARM Linux 平台上的动态网络监控系统的搭建，通过编制一套工厂MES系统的监控软件，以便位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间信息的交互以及控制，使管理者能及时查询工厂生产过程中的信息，实现透明化生产管理，提高企业的竞争力。本系统的开发环境是Linux Fedora 10版本，交叉编译工具arm-linux-gcc-4.5.1，软件Qtcreator,以及Qt编译工具x86-qte-4.6.1_qmake、QtEmbedded-4.7.0-arm_qmake，和web 服务器安装包boa-9.04.13等。

ARM Linux；MES；QT；boa服务器；动态网络监控

1.系统框架

所谓的嵌入式动态网络监控系统，个人理解，就是用户通过网络监控运行在嵌入式设备上的操作系统的动态变化。本文所建立的就是基于嵌入式ARM Linux平台上的动态网络监控系统。如图1所示：

图1 嵌入式动态网络监控系统图解

本文主要研究内容有：基于ARM平台嵌入式系统的设计，实现AMR平台的Linux移植；研究网络监控系统，编制符合一定要求的监控软件；研究嵌入式动态网络监控系统在工厂MES系统中的应用；在ARM linux系统中构建WEB服务器系统，以便管理者能及时查询工厂生产过程的信息，实现透明化生产管理，提高企业的竞争力。

2.嵌入式动态网络监控系统的搭建

2.1 系统软硬件组成

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。本嵌入式系统的硬件组成有：触摸式LCD、USB接口、以太网接口、串口、SD卡。

系统的软件结构：带OS软件结构为主机，连接各个终端进行数据交互。

2.2 ARM平台的Linux移植

嵌入式Linux系统的移植包括：Uboot移植、Linux内核移植和文件系统移植。

主要需要以下几个步骤：（1）X86平台Linux开发环境的搭建；（2）建立交叉编译环境及安装好arm-linux-gcc编译工具；（3）实现ARM平台的Linux移植

2.3 制造执系统MES在工业中的作用

随着工厂车间系统复杂度的不断提高，迫切需要利用最新的计算机控制技术对其进行改造。本系统将移植Qt/Embedded图形用户界面（GUI）系统到嵌入式linux系统平台，以解决被控系统的状态实时、图形化显示问题，并通过建立web服务器，使管理层能通过以太网实时访问到下位机的状态信息。

2.4 在ARM Linux 平台上编写符合工厂车间设备的监控软件

本文利用Qt4.7.0版本，用Qt creator 设计了一个简单的工厂车间工位的监控界面，用QtEmbedded-4.7.0-arm_qmake 交叉编译工具交叉编译后移植到ARM板上。实现QT编写经过以下步骤：（1）在X86安装Qt4.7.0，然后利用相关控件简单设计出一个符合工厂车间的界面，并通过QT-qmake编译。（2）用QT-arm_qmake交叉编译以上所建好的工程，生成arm设备qt执行文件。下载到arm板并进行相关环境变量设置。（3）进行槽函数编写，并且连接信号与槽。

2.5 嵌入式Web服务器

实现嵌入式设备网络化方法一般有三种，一是通过专用的嵌入式网关相联，二是通过专用的Web服务器实现，三是把标准网络技术拓展到嵌入式设备中，由嵌入式系统自身实现Web服务器功能。本文采用的是基于ARM的微处理器S3C6410与linux相结合，构建嵌入式Web服务器系统。

2.6 CGI应用程序的编写

CGI的基本原理：通用网关接口（Common Gateway Interface）是一个Web服务器主机提供信息服务的标准接口。通过CGI接口，Web服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。

2.7 Html页面的设计

结合以上编程和移植，加上Html页面设计，本课题最终结果如图2所示。