引 言

許多時候，我們需要了解遠(yuǎn)距離的某個工作現(xiàn)場的某些工作參數(shù)，或者對某些工作指標(biāo)進(jìn)行控制(開、關(guān)控制)。例如，需要了解遠(yuǎn)距離無人職守的發(fā)射機(jī)的功率情況，需要開啟或關(guān)閉高山上電視塔的燈光，等等。這些一般都是通過基于C/S或者B/S等的網(wǎng)絡(luò)手段來實(shí)現(xiàn)的，需要專門的網(wǎng)絡(luò)線路和監(jiān)控端軟硬件的支持，構(gòu)筑這樣的應(yīng)用系統(tǒng)投資一般都比較大，監(jiān)控方位置的靈活度也被局限于有監(jiān)控端軟硬件的環(huán)境中。這里介紹一種在嵌入式WinCE系統(tǒng)下利用GSM Modem，用普通電話(包括手機(jī)，下同)就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法。不需要有專用的監(jiān)控端軟硬件的支持和其他專用的網(wǎng)絡(luò)線路，借助GSM的無線通信網(wǎng)絡(luò)，投資大大縮小;監(jiān)控方的位置可以處在任何有電話的地方，方便靈活。監(jiān)控操作的選擇由電話的按鍵來實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測到的參數(shù)通過語音的方式反饋到監(jiān)控方的電話上;可以滿足大多數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用場合的要求。

1 應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)主要由GSM移動通信網(wǎng)、GSM Modem、以S3C2410為核心的硬件和WinCE系統(tǒng)組成，如圖1所示。

需要監(jiān)測的參數(shù)或需要控制的指標(biāo)通過某種方式與嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成上、下位采集與控制體系。嵌入式系統(tǒng)發(fā)出測控指令，可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集和控制。采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)文件形式保存在嵌入式系統(tǒng)上。目前，有關(guān)嵌入式系統(tǒng)對下位現(xiàn)場的具體采集與控制操作介紹的文獻(xiàn)很多，這里不再復(fù)述。

2 嵌入式系統(tǒng)受監(jiān)控端軟件設(shè)計

嵌入式系統(tǒng)中受監(jiān)控端軟件是本監(jiān)控系統(tǒng)的核心。它一方面管理GSM Modem識別遠(yuǎn)程電話的控制指令(按鍵識別)、向電話反饋對應(yīng)的語音數(shù)據(jù)，另一方面還要根據(jù)遠(yuǎn)程電話的指令完成對下位現(xiàn)場的測控。

2.1 串行口及GSM Modom的初始化

根據(jù)GSM Modem連接的串行口，cornID用

打開該串行口。根據(jù)返回句柄hSerial的值，可以判斷打開是否成功。由“GetCommState(hSerial，&dcb);”獲得comID的狀態(tài)，同時自動填入不用的DCB結(jié)構(gòu)成員。再用“SetCommState(hSerial，&dcb);”就可以初始化該串口了。之前，&dcb要設(shè)置自己的參數(shù)，如：

最后用“WriteFile(hSerial，szBuffer，strlen(szBuffer)，&dwBytesWritten，&os_w);”向串口寫入GSM Modem的

初始化數(shù)據(jù)(AT命令)。不同的GSM Modem其AT命令可能有所不同(可以從GSM Modem的用戶手冊中獲得)。筆者使用的GSM Modem的初始化數(shù)據(jù)為“ats0=1+fclass=8”、“at+vsm=128，11025”。

2.2 按鍵識別

因?yàn)楸O(jiān)控指令是由遠(yuǎn)程電話通過電話上的按鍵發(fā)出的，所以在受監(jiān)控端，正確識別電話的按鍵是非常關(guān)鍵的。在一個處理線程中，可以用如下程序進(jìn)行識別：

運(yùn)行后，有電話撥入并按下567890，執(zhí)行結(jié)果如圖2所示。

對于按鍵組合，可以將單個鍵的值依次存放到緩沖區(qū)。在程序中控制好flag的值就可以實(shí)現(xiàn)對按鍵組合的識別。

2.3 語音傳送

將語音數(shù)據(jù)寫入GSM Modem，撥入的電話一端就可以聽到相應(yīng)的語音。在寫入語音數(shù)據(jù)之前，要先用“at+vtx”通知GSM Modem，此后的數(shù)據(jù)是語音數(shù)據(jù)。

其中，wavFileName為所傳送的語音數(shù)據(jù)文件。

2.4 嵌入式系統(tǒng)受控端整體程序描述

嵌入式系統(tǒng)受控端整體程序框圖如圖3所示。

3 語音合成技術(shù)(TTS)

將保存在嵌入式系統(tǒng)上從現(xiàn)場采集來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的語音數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行語音合成。在語音數(shù)據(jù)庫中存有“ling”、“yi”、“er”、“san”……“dian”和單位名稱發(fā)音的數(shù)據(jù)文件。假設(shè)要監(jiān)測的是現(xiàn)場的電流數(shù)據(jù)，例如，下位采集來的保存到嵌入式系統(tǒng)上的某電流數(shù)據(jù)為5.12 A，那么就需要將“wu”、“dian”、“yi”、“er”和“an”的語音數(shù)據(jù)文件合成一個語音數(shù)據(jù)文件，以便于傳送。

BitSize位現(xiàn)場數(shù)據(jù)(包括小數(shù)點(diǎn))語音合成的具體程序描述如下：

需要強(qiáng)調(diào)的是，這里用到的語音數(shù)據(jù)必須是“裸”數(shù)據(jù)，也就是去掉有關(guān)文件頭的純粹的語音數(shù)據(jù)(可以在錄制單個語音文件后處理掉)。各個語音數(shù)據(jù)的大小也要記錄在一個表列中，以便在調(diào)整目標(biāo)語音文件指針時用到。最后生成的目標(biāo)語音文件也是一個只含有“裸”數(shù)據(jù)的文件，在進(jìn)行語音傳送時可以直接使用。[!--empirenews.page--]

結(jié) 語

本文介紹的在嵌入式WinCE系統(tǒng)下利用GSM Modem所實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制的方法，以較小的投資實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)程工業(yè)現(xiàn)場的測控，充分地利用了現(xiàn)有的GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)資源。在測控距離遠(yuǎn)、實(shí)時性要求不高的場合都可以選擇使用。