嵌入式 Linux远程监控系统的设计与开发分析
摘要：在计算机和互联网的广泛普及下，为了避免出现网络故障或者安全事故，就需要对网络应用效果进行实时监控，通过对嵌入式Linux的远程监控系统进行设计和开发分析，可以有效提高计算机技术的远程监控效果，也能使监控系统变得更加高效灵活。
关键词：嵌入式Linux；远程监控系统；设计和开发
引言：远程监控系统对计算机网络的应用起到了重要的控制作用，而传统的远程监控采用的是阻抗匹配功率放大的宽频波段进行网络远程监控信息采集，这种传统的远程监控存在一定的缺陷，难以满足实际监控需求，基于此，对嵌入式Linux远程监控系统进行设计和开放，不但可以满足实际监控要求，还能在远程监控中实现稳定、持久的运行。
1.嵌入式Linux的概述
基于嵌入式Linux进行计算机远程监控系统的开发和设计分析中，需要将嵌入式Linux操作系统进行裁剪修改，才能实现在计算机系统上进行操作运行。然而嵌入式Linux在具体的应用过程中主要继承了Internet的无限开放源代码资源，导致嵌入式Linux系统具有嵌入式操作的特
征同时又具备GPL协议，因此嵌入式Linux远程监控系统具有巨大的利用价值和广阔的应用前景[1]。与此同时，嵌入式Linux具有版权免费的优点，所有媒介支持网络特性免费，对于软件的移植和代码的开放，都有众多的应用特点。其次嵌入式Linux应用产品的开发周期比较短，大部分公司代码都可以得到嵌入式Linux的支持，具有实时性、稳定性以及安全性良好的优点。
2.远程监控系统的硬件设计和指标性能描述
2.1嵌入式Linux设计指标和基本原理
在嵌入式Linux远程监控系统的设计过程中，可以将嵌入式Linux系统分为软件和硬件两种不同的系统内容。在对动态实时监测全新数据嵌入式Linux的节点中，能够给相关数据信息的采集子模块提供代表身份的网络唯一识别码。同时为了实现嵌入式Linux的网络远程监控，通过自组织的方式还可以使不同监测模块节点数据在发送过程中加入并传递到协调器的模块存储单元中，有利于对不同监测节点进行反馈数据的分析。最终利用协调模块将集中采集和自动收集到的数据信息发送到控制中心，并通过监测算法加强对系统的远程控制，从而开展实时数据的分析。
2.2网络远程监控系统硬件设计
在网络远程监控数据以及信息传输处理时，由于受到D/A分辨率和A/D转换器转换速率的影响[2]。因此在进行预处理和动态模拟处理的过程中，通常取值范围在-40~40dB范围内，但是在这个处理的过程中，将大量的数据范围提升到80dB时，输出的信号范围幅度在±10V左右。借助8通道以及同步输入的方式作为主要采样通道，可以在整个过程中保障采样率超过200HZ，同时也能保证D/A、A/D的分辨率都在12位数，而D/A的转换速率也在200HZ以上，具体的型号发生电路匹配图如图1所示。在嵌入式Linux远程监控系统的设计和开发中，使用USB摄像头和帧缓冲设备，能够将获得的信息数据发送到终端服务器上，并实现在客户端以及终端服务中发送的控制命令。首先是USB摄像头的使用，在嵌入式Linux中采取标准的Video for Linux定义接口、内核以及驱动等程序，能够确保整个设备在标准范围内，对于嵌入式Linux操作系统中应用USB摄像头的过程中，还可以在嵌入式Linux中添加对应的Video4Linux驱动器支持BSB摄像头驱动模块，并以静态加载的方式进行驱动。在对USB摄像头的操作过程中，需要先进入到Linux的源代码目录中，并在终端输入“make menuconfig”的命令后，系统界面会弹出对应的选项内容，通常选择“Multimedia device”后，再勾选“Video For Linux”，从而实现对Video4Linux模块的加载，不仅如此，还
能为视频的采集设备提供一个编程接口，使嵌入式Linux在内核中加入USB数字摄像头，为其提供驱动支持。其次是在嵌入式Linux帧缓冲设备中，显示设备通过帧缓冲的方式进行显存抽象，可以在运行中允许上层应用程序在图形模型下对显示缓冲区进行直接的读写操作处理。相比于USB摄像头，帧缓冲设备在实践中受限于驱动，导致在使用过程中必须使用额外主动开启的设备，才能实现嵌入式Linux远程网络监控的硬件设计需求。
图1：监控信号发生匹配电路等效模型
3.嵌入式Linux远程监控系统软件的设计
3.1针对远程网络监控系统的软件设计
网络远程监控系统主要由摄像头的驱动模块、网络传输模块、图像采集模块以及网络服务
器模块构成[3]。因此在嵌入式Linux远程网络软件的设计中，对摄像头驱动模块必须利用接口的方式进行设备信息的获取、打开以及关闭，实现信号通道的有效选择。而系统服务器必须利用网络传输模块系统和远程电脑终端进行交流的方式，实现对图像采集模块的获取和编程，但需要注意的是这种图像信息一般属于暂时性的存储。
3.2针对嵌入式Linux的网络编程
嵌入式Linux远程监控网络系统通常使用Socket接口进行网络编程，这是因为Socket能够给系统提供更加稳定的需求。而在应用TCP协议的过程中，从根本上提升数据信息传输的有序性和精准性，还能更好地实践中基于TCP协议的服务端和客户端在设计过程中的固定与单一功能要求，这也使得客户端在实践运行过程中不会对服务器的命令产生任何依赖。在基于嵌入式Linux的远程监控系统在服务器开启后，服务器和客户端之间通过发送命令的形式，能够更好地实现对各种网络信息数据的传输，但是这种数据传输的方向通常都是任意性的。
3.3针对工作模型的设计
在基于嵌入式Linux远程监控系统的设计过程中，需要对应用的工作组模式以及工作的网络模型进行分析，才能有效确保网络中的相关设备功能具有一致性。通过这种方式能够使服务端实现有效共享网络资源的方式，也可以更好地实现客户端的应用，并在小型局域网的组网模式中，实现对专门的服务器以及客户端进行控制[4]。
3.4针对嵌入式Linux远程监控系统的实现
由于嵌入式Linux远程监控系统采用的是由摄像头驱动模块、网络传输模块、网络服务器模块、图像采集模块等多种模块构建而成的模块。因此系统通过启动USB摄像头设备的方式开启帧缓冲设备的方式，能够更好地实现视频图像信息采集以及突破文件的形成方式，借助TCP/IP网络的方式对数据进行传输，可以更好地在监控端使用帧缓冲设备对远程监控的图像做到有效显示。
结束语：嵌入式linux培训视频在嵌入式Linux远程监控系统的设计和实践中，将嵌入式设备驱动模块进行加载、网络数据存储和传输，能够使嵌入式Linux远程监控系统具备更加完善的远程控制功能，而嵌入式Linux作为一种全新的操作系统，也可以将端口应用程序作为服务器的方式进行使用，因此具有非常广泛的实践性特点。
参考文献：
[1]陈霞,黄志付,姚云委.嵌入式Linux远程监控系统的设计与开发[J].科技风,2020(12):121.
[2]岳立言,欧阳昇,翟宝蓉.嵌入式Linux远程监控系统的设计与开发[J].软件,2018,39(06):20-22.
[3]朱青松,李军伟,王进,李德芳,高松.基于嵌入式Linux的智能重型拖拉机远程监控系统开发[J].内燃机与动力装置,2021,38(01):15-20+31.
[4]俞临兵.基于嵌入式Linux和GPRS的移动互联网远程监控系统研究[J].科技创新与应用,2016(11):94.

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