1 引言

信息化高度發展的今天，機房作為數據傳輸中心、處理中心和數據交換中心，在整個信息網絡工程中占據著重要的位置，對機房環境以及視頻信息的監測具有重要意義。

經過調查分析，機房環境遠程監測系統的主要應用需求包括： ①溫度是機房環境中最重要的參數，合理的溫度保證了機房設備的正常運行； ②數據傳輸質量高、實時性好，以保證對機房環境的實時和有效監測；③支持遠程訪問，便于對多個機房環境的集中監測。針對上述需求，設計了一種基于B /S 架構的遠程監測系統，以滿足遠程訪問、低成本、實時性好的機房環境遠程監測需求。

2 總體方案設計

2. 1 系統方案及總體結構

根據系統應用需求，設計的機房遠程監測系統總體結構如圖1 所示。系統由溫度和圖像傳感器、嵌入式服務器和遠程計算機構成。其中，溫度和圖像傳感器負責采集現場的溫度和圖像數據，基于ARM 處理器的嵌入式服務器是整個系統的控制中心，它控制、調度各系統資源，通過有線網絡將所獲取數據傳輸至遠程監控端瀏覽器動態顯示。遠程監控在實現方式上采用“B /S”模式，在客戶端的瀏覽器上輸入存儲嵌入式服務器的網頁地址即可對機房環境狀況進行監控。

圖1 遠程監測系統總體結構圖

2. 2 系統硬件平臺

系統的硬件平臺選擇主要考慮低功耗、處理能力強、擴展性好、穩定性高和兼容性好等因素。嵌入式硬件平臺的配置從根本上決定了整個系統運行性能的好壞。整個機房遠程監測系統由下位機嵌入式服務器和上位機遠程瀏覽器組成。其中下位機嵌入式服務器平臺包括眾多硬件模塊： 嵌入式微處理器S3C2440、存儲器、電源和時鐘模塊、外圍電路及接口、3. 5 寸液晶顯示屏、ZC0301 攝像頭和DS18B20 溫度傳感器等。下面將對各個硬件設備和模塊做具體闡述。

2. 2. 1 中心處理器

S3C2440 處理器是韓國電子公司三星推出的一款基于ARM920T 內核的16 / 32 位RISC 嵌入式處理器，ARM920T 核由ARM9TDM1、存儲管理單元（ MMU） 和高速緩存三部分組成，主頻可達533MHz。本系統采用S3C2440 為核心，外圍硬件資源包括64M SDRAM， 256M NAND FLASH，2 M NOR FLASH。

2. 2. 2 攝像頭

攝像頭采用基于301PLUS 快速高性能圖像壓縮主控芯片的中芯微ZC0301 攝像頭。其能夠輸出高清晰MJPEG 視頻流數據，具有圖像信號處理（ ISP） 、圖像數據壓縮及數據傳輸等功能，可達到6: 1 的壓縮率，同時支持同步和異步數據傳輸，兼容性好。其工作電壓為3. 3V，工作電流僅為200mA，耗電量小。

2. 2. 3 溫度傳感器

溫度傳感器采用美國Dallas 公司生產的單總線數字式溫度傳感器－ DS18B20，它結構簡單，不需要外接電路，可用一根I /O 數據線既供電又傳輸數數據，將溫度信號直接轉換為數字信號送給微處理器，電路簡單，成本低，操作方便。DS18B20 與ARM 處理器接口電路如圖2 所示。

圖2 DS18B20 與ARM 處理器接口電路

2. 2. 4 遠程監控端系統配置

遠程網絡上的監控端為通用的PC 機和IE 瀏覽器，B /S 模式架構為人機交互提供了友好的交互平臺，用戶通過Internet 進行遠程監控。

2. 3 系統軟件平臺

系統采用源碼開放、安全性及可靠性好、具有廣泛硬件和網絡支持及完整開發工具的Linux系統作為嵌入式系統平臺。

嵌入式系統的開發通常采用宿主機－ 目標機的交叉編譯調試方式。系統構建主要包括： 交叉編譯器的選擇和安裝； NFS 網絡文件系統的配置； 內核、Bootloader 和文件系統的編譯和移植等。內核采用Linux －2. 6. 30. 4 版本； 系統引導加載程序采用U － boot － 1. 1. 6; 文件系統采用可靠性和可移植性好的YAFFS 文件系統。