耿夫利　王艳艳　崔琰

摘 要 电梯已成为城市现代生活的重要部分，电梯管理也急需加大科学化、智能化建设。本设计系统提出的方案主要使用使用Linux操作系统。在软件设计这部分包括数据采集软件功能的设计、无线通信软件部分的设计、数据分析与上传软件功能的设计。

关键词 电梯 智能化 Linux 数据采集

中图分类号：C913 文献标识码：A

智能化服务系统是硬件与软件的结合体，软件是基于嵌入式Linux操作系统的。在软件设计这部分包括数据采集软件功能的设计、无线通信软件部分的设计、数据分析与上传软件功能的设计。Linux上的涉及3G网络驱动软件、数据采集软件、分析软件与打包发送软件，基本流程是应用程序打开485接口，从485接口接收到数据包，然后解析判断，并重新打包，通过TCP协议，经由3G网络发送到服务器上的一整套的应用程序。

1数据采集软件功能的实现

嵌入式Linux中需要编写一个应用程序，用于从板子的硬件接口获得采集数据，本课题研究中，具体采用RS485接口采集数据。霍尔传感器采集的电梯运行数据可以通过RS485接口输出，那么嵌入式Linux系统板即可使用板子上的485接口与电梯数据采集单元相连。

系统进入RS485通信子程序后，先检测是否接收到字符到MAX，没有则继续检测，接收到的话则填充IP地址并发送字符，然后清空接收器，延时一段时间后接收数据，接着继续发送电梯查询命令，延时后检查发送的字符串。比如485通信的波特率为9600，8位，停止位1。

2 3G通信软件部分的设计

3G功能主要包括嵌入式arm硬件板（支持USB Host接口）、3G通信模块及软件部分（AT指令、拨号脚本）。3G通信模块不管是哪家生产的，与嵌入式arm硬件板之间的通信接口基本均是USB接口，当3G模块上电之后，arm硬件板中的Linux操作系统会通过USB驱动检测到3G模块的USB信号，在Linux系统中是一个USB设备，然后系统再经过软件将3G模块转换成三个UART接口，这三个UART接口分别被系统用于AT接口命令的发送与接收、网络数据的发送与接收、备用。所以软件部分主要包括USB驱动、AT指令、拨号脚本。

本设计采用华为EM770W UMTS M2M模块。

2.1 USB转串口驱动

USB转串口驱动是嵌入式Linux设备驱动中较为重要的一部分，目的是让Linux系统识别到USB设备，并通过驱动实现对设备的操作，以及向应用程序提供操作函数接口。针对Linux版本的不同，3G模块的驱动在更改上就不同，低版本如2.6，需要手动在相应的USB驱动文件中增加E1750 WCDMA模块的厂家ID与设备ID，并使用usb_modeswith软件包将USB设备转换成UART设备。对于高版本的Linux内核，则不需增加ID与使用usb_modeswith软件包，本身高版本的Linux内核就已经包含了华为模块的驱动已经自动转换成UART设备的功能。

2.2 AT指令

嵌入式Linux与3G模块之间的命令交换采用AT指令，即Linux系统通过串口将需要完成的命令通过AT指令发给3G模块。详细的说明，请查看3G模块生产厂家的模块AT Command Datasheet。

2.3移植pppd与chat命令

pppd和chat是在向移动运营商拨号时需要使用的拨号命令，这两个命令均包含在ppp开源包中，可以自行交叉编译ppp包，移植到嵌入式Linux系统中。拨号所用到的是pppd和ppp-2.4.4/chat下chat可执行程序，将这两个应用程序拷贝到/usr/sbin目录下，属性改为可执行文件。成功移植完成后，在/usr/sbin/下会有pppd和chat命令出现，另外，在/etc/目录下会有ppp的文件目录产生，其中包括拨号脚本实例、pppd的配置文件、APN的配置文件等。

3数据分析与上传功能的设计

电梯前端采集的数据的接收已经完成，但是这些数据并不能直观地展示给用户，那么就需要将接收到的数据进行解析并发送到服务器，最后转换为用户便于理解的文字、图形等供用户查看。这个过程经过两个步骤：解析、发送。

（1）解析过程由嵌入式Linux板完成。

如果解析过程由嵌入式Linux板完成的话，那么流程即为：解析（嵌入式Linux板） →发送（到服务器）→ 显示（服务器）；

（2）解析过程由服务器完成。

如果解析过程由服务器完成的话，那么流程即为：发送（到服务器） →解析（服务器） →显示（服务器）。

本课题选用在嵌入式Linux中解析。

4小结

系统实现嵌入式Linux上的涉及3G网络驱动软件、数据采集软件、分析软件与打包发送软件，基本流程是应用程序打开485接口，从485接口接收到数据包，然后解析判断，并重新打包，通过TCP协议，经由3G网络发送到服务器上的一整套的应用程序。

参考文献

[1] 邓力，江渝，郑群英.DSP原理及电机控制应用.北京：北京航空航天大学，2006.

[2] 上海市纺织工业局编.电梯安全技术.北京：纺织工业出版社，1988.9.

[3] 李向东，张广.电梯安装维修技巧与禁忌.北京：机械工业出版社，2007.

[4] 庞福华，王桐贵编.电梯安装与维修.天津：天津科学技术出版社，1988.10.