以良好保险安全计划为基础的网络安全网网关网关设计

引言

覆盖整个城市的井井,以及由于人类盗窃或长期磨损而造成的井井的丢失和倒塌,对过往车辆和行人构成了危险。 迫切需要设计一个技术预防性安全控制系统,以应对井封缺乏控制的情况,因为井盖主要是为了人和物资保护。 随着近年来无线传感器网络的发展,使用无线传感器网络设计安全已成为一个热点。 由于井封与Zig Bee短距离通信技术的结合接近,一个基于井封安全监测系统的嵌入网关旨在接收无线传感器网络协调提供的数据,并通过全球定位系统网络处理、储存并随后传送给公共网络。

1周监视系统的工作理由

本文中井盖监测系统的工作原则见图1, 包括Zigbee网络、嵌入网关、 GPRS SMS 模块和网络服务器。 井口警报器之间使用无线通信技术,每个警报器都是Zigbee网络的一个节点,通过固定的集群网络形成无线传感器网络。 警报器将数据转发给Zigbee网络的协调节点,该网络接收来自所有网络的警报节点信息。 嵌入网通过Seria 1从Zigbee无线传感器网络获取警报数据,通过数据库存储和处理数据,向GPRS模块发送所需的信号,GPRS将信号传送到带有固定IP地址的网络数据库服务器,用于上传警报数据。 市政设施管理处和Waterworks等政府机构可以访问网络,询问其单位的覆盖状况,是否需要维护和记录,并向修理商发送短信,以便及时维护和处理。

图1说明了覆盖情况良好的监测系统的运作原则。

二系统网关硬件设计设计

图2说明了该系统网关硬件构成的基础,该系统包括微处理器S3C6410、储存模块、JTAG接口、液晶显示界面、GPRS模块等等。

2.1处理器

该系统使用三星S3C6410微处理器作为网关硬件线路,S3C6410使用ARM11和哈佛结构的内核结构,与数据地址总线[4-5]相分离,现有线段为8级。 增加水管流量的目的是增加时钟的频率和平行处理能力,包括支持多个储存港口的多种硬件配置,如NOR-FLASH、NAND-FLASH、ONANAND、CF、ROM等。 这是一个高性能32位RISC处理器,可稳步运行超过667兆赫主要频率。 主要应用是嵌入设备、消费电子设备、工业控制、车辆导航和工业PDAs等电子产品。

2.2存储模块

网关数据存储在存储模块中,S3C6410平台由NNDFLASH、NORFLASH和SD卡组成。NANDFLASASH使用Tristar K9F1G08U0模型,容量为128MB,用于存储装货机、启动设置、内核、根文件等。网关设计从NANDFLASASASH开始,德国DENX软件中心开发的U-Boot软件被选为启动器指南。NORFLASH以低电压和低电模式使用S29AL08D芯片,使用8MB、3V电源。S3C6410提供SD卡接口和外部SD卡,以便利从SD卡启动。

JTAG接口

S3C6410 FLASH可在网上编程,使用简单的JTAG电路,通过正常的20位接口连接主机和主机,使FLASH能够熏蒸和编程。

GPRS模块

来自SIMCOM的SIM900A用于GPPS模块,该模块以多种编码格式支持EGSM900MHz和DCS1800MHz,包括CS-4、内置的TCP/IP协议和SPI接口以及微处理器S3C6410序列零。

LCD显示接口

为了支持LVDS接口,LCD使用7英寸的真彩色屏幕 AT070TN92,以及7英寸的电阻触屏,分辨率为800X480。

3网关平台的搭建

S3C6410微型处理器使用一个更便携Linux操作系统,能够将小容量的嵌入设备合并,S3C6410微型处理器被选用于该系统,网关开发平台安装由三个主要部分组成:试点程序、内核和系统文件[6-8]。

该试点主要负责装载操作系统、启动硬件和绘制设备记忆图。 装货技术通过将装货器迁移到SDRAM(SDRAM)实施,这比在FLASH直接运行的速度要快。 使用开放源 U- 启动作为 Bot Loader 来改变系统结构移植的S3C6410 硬件匹配代码。

内核部分主要涉及以下要求:内核裁缝和添加、获得标准的Linux内核版本、设置 Kconfig 文件、生成. config 文件、通过建筑内核生成内核镜文件zlmage。

系统文件主要为 Linux 生成 root 文件系统, 所有这些系统都以文件形式出现; 选择共同的 cramfs 文件系统, 通过要求 root 文件系统挂载来激活内核 。 在设置时获取 Busysbox 工具, 并使用 mkcrams 构建文件系统的镜像 。

4网关的软件设计

图3说明了井口监测系统网关设计软件工作流程,该系统包括三个处理活动:序列港、数据库和QT接口设置。

该系统需要接收Zigbee网络提供的数据,因此网关和Zigbee网络的协调装置通过序列1连接,网关开始接收Zigbee网络节点数据的程序,包括节点地址和收集的传感器参数。数据传输后,数据根据节点ID保存在SQlite3数据库中。

在网关投入使用后,将建立一个有关路径的数据库,同时建立一个数据库表格项目,其中载有节点标识和节点地址,以及传感器获得的井口状态信息。

应用程序界面以C++产生的应用框架为基础,并遵循QTCreater设计。设计完善的 UI 界面通过触发对数据库的呼叫和由序列端口提供的 API 接口功能,显示各组件模块的安全状态。后台执行序列服务应用程序和数据库,QT 通过动态库调用适当数据。

图3网关工作流程图

5实验分析

从无线传感器网络节点向网关每5个发送数据,在收到数据时处理和记录这些数据。 测试范围在130米以内,10米以内,每个距离可发送300套数据,结果见图4. 实验结果显示节点距离为零,收到数据。

6结语

该系统使用低容量的S3C6410处理器设计井盖安全警报系统,该系统将Zigbee无线传感器网络覆盖警报系统,并通过GPRS网络将数据传送到远程监测系统,以实现实时监测。 网关可以扩大接口,通过序列港接收井盖安全状态信息,向无线传感器网络的坐标发送控制指令。 已经开发了一个基于QT的友好应用界面,允许实时访问覆盖状态和储存历史数据。 网关功能高度、可扩展、能力低、通信效率高,可以在安全监测和控制井盖领域广泛使用。

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