第一篇：數據采集論文：基于USB接口技術實現在線簽名的數據采集和通信

數據采集論文：基于USB接口技術實現在線簽名的數據采集和通信

【中文摘要】在當今的信息化社會,基于Internet等開放式網絡的電子商務活動越來越頻繁,個人電子身份認證是未來社會發展的必然趨勢。網絡信息化的發展使個人身份的信息安全成為現今社會的一個關鍵問題。身份識別是保護信息安全所面臨的一個難題,與傳統身份識別方法相比,生物特征識別因為具有防偽性好、便于攜帶、不易丟失和遺忘等優點而得到了越來越廣泛的應用。在線簽名識別是一種利用人的生物特征進行身份識別的技術,通過計算機把在線簽名的圖像、筆順、速度和壓力等信息與真實簽名樣本進行對比,以實時識別簽名的真偽。本文研究的重點是基于四線電阻式觸摸屏的在線簽名數據采集系統的軟硬件設計。采集系統的硬件設計主要包含了數據采集模塊、顯示模塊、USB通信模塊和控制模塊四個組成部分。其工作原理是通過四線電阻式觸摸屏以200Hz的采樣頻率采集簽名者的筆跡信息,并實時傳給MCU。MCU將數據進行簡單處理后送給顯示模塊進行筆跡圖像的復原,供簽名者參考。在這之后將數據通過USB接口傳給PC機進行顯示和保存,在詳細介紹了整體電路設計思想的基礎上,還介紹了四線電阻式觸摸屏和觸摸屏控制器ADS7846的控制方式、液晶控制器SED1335的工作原理以及USB總線...【英文摘要】In modern information society, electronic business that based on the open network called Internet is

becoming more and more popular.Nowadays the development of network information makes the information security of individual status to become a key question.Identity verification is a problem which information security faces.The biometric identification has obtained more widespread application because it has some advantages compared with traditional identity verification, such as the security is good, easy...【關鍵詞】數據采集 簽名識別 USB通信

【英文關鍵詞】Data acquisition Signature identification USB 【目錄】基于USB接口技術實現在線簽名的數據采集和通信摘要3-4ABSTRACT4-5

第一章 緒論8-16

1.1 生物特征識別技術概述8-10背景和意義88-10

1.1.1 生物特征識別技術的產生

1.1.2 主要的生物特征識別技術及優勢比較

1.2.1 1.2 在線手寫簽名識別技術的概述10-13在線手寫簽名識別技術在國內外研究現狀10-12題的研究意義12-1313-1613-1616-20

1.2.2 本課

1.3 課題的主要工作與論文組織

1.3.2 論文組織1.3.1 課題的主要工作13第二章 在線簽名數據采集和通信系統的總體設計2.1 系統方案總體設計框架16-17

2.2.1 數據采集模塊

2.2 系統硬2.2.2 顯示模塊件構成17-20

17-1818-2020-3820-212.2.3 USB通信模塊182.2.4 控制模塊第三章 在線簽名的數據采集和通信系統的硬件設計3.1 數據采集模塊20-29

3.1.1 觸摸屏介紹

3.1.3 3.1.2 電阻式觸摸屏的工作原理21-23觸摸屏控制器ADS784623-2727-29293.2 顯示模塊29-33

3.1.4 ADS7846控制電路設計

3.2.1 SED1335的特點

3.2.3 SED1335的指令

3.3 USB3.2.2 SED1335的結構29-31集31-323.2.4 SED1335控制電路設計32-33

3.3.1 USB總線介紹34通信模塊33-38優點34-35

3.3.2 USB總線

第四4.1 系統4.2.1 4.2.3 USB

3.3.3 USB接口芯片及控制設計35-38章 在線簽名的數據采集與通信系統軟件設計38-70軟件設計組成部分采集子程序39-41通信子程序45-5151-70

4.2 固件程序開發38-514.2.2 顯示子程序41-45

4.3 上位機主要驅動程序的開發和設計

4.3.2 即插即用管59-60

4.3.4 I/O控

第五章 4.3.1 人機界面設計51-58

4.3.3 電源管理模塊理模塊58-59制模塊60-61結束語70-7271-72致謝

4.3.5 動態鏈接庫的實現61-705.1 工作總結70-7172-74

參考文獻

5.2 展望74-75

第二篇：虛擬儀器數據采集應用論文

虛擬儀器是以一種全新的理念來設計和發展的儀器，他是90年代發展起來的一項新技術，主要用于自動測試、過程控制、儀器設計和數據分析等領域，其基本思想是在儀器設計或測試系統中盡可能用軟件代替硬件，即“軟件就是儀器”，他是在通用計算機平臺上，根據用戶需求來定義和設計儀器的測試功能，其實質是充分利用計算機的最新技術來實現和擴展傳統儀器的功能。

虛擬儀器的特點和構成 1.1 虛擬儀器的特點

與傳統儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈活、功能強大、性價比高、可操作性 好等明顯優點，具體表現為：

智能化程度高，處理能力強 虛擬儀器的處理能力和智能化程度主要取決于儀器軟件水平。用戶完全可以根據實際應用需求，將先進的信號處理算法、人工智能技術和專家系統應用于儀器設計與集成，從而將智能儀器水平提高到一個新的層次。

復用性強，系統費用低 應用虛擬儀器思想，用相同的基本硬件可構造多種不同功能的測試分析儀器，如同一個高 速數字采樣器，可設計出數字示波器、邏輯分析儀、計數器等多種儀器。這樣形成的測試儀 器系統功能更靈活、更高效、更開放、系統費用更低。通過與計算機網絡連接，還可實現虛 擬儀器的分布式共享，更好地發揮儀器的使用價值。

可操作性強，易用靈活 虛擬儀器面板可由用戶定義，針對不同應用可以設計不同的操作顯示界面。使用計算機的 多媒體處理能力可以使儀器操作變得更加直觀、簡便、易于理解，測量結果可以直接進入數 據庫系統或通過網絡發送。測量完后還可打印、顯示所需的報表或曲線，這些都使得儀器的 可操作性大大提高而且易用、靈活。

1.2 虛擬儀器的構成 虛擬儀器的構建主要從硬件電路的設計、軟件開發與設計2個方面考慮。

硬件電路的設計主要根據用戶所面對的任務決定，其中接口設計可選用的接口總線標準包 括Gp IB總線、VXI總線等。推薦選用VXI總線。因為他具有通用性強、可擴充性好、傳輸速 率高、抗干擾能力強以及良好的開放性能等優點，因此自1987被首次推出后迅速得到各大儀 器生產廠家的認可，目前VXI模塊化儀器被認為是虛擬儀器的最理想平臺，是儀器硬件的發 展方向。由于VXI虛擬儀器的硬件平臺的基本組成是一些通用模塊和專用接口。因此硬件電 路的設計一般可以選擇用現有的各種不同的功能模塊來搭建。通用模塊包括：信號調 理和高速數據采集；信號輸出與控制；數據實時處理。這3部分概括了數字化儀 器的基本組成。將具有一種或多種功能的通用模塊組建起來，就能構成任何一種虛擬儀器。例如使用高速數據采集模塊和高速實時數據處理模塊就能構成1臺示波器、1臺數字化儀或 1臺頻譜分析儀；使用信號輸出與控制模塊和實時數據處理模塊就能構成1臺函數發生器、1臺信號源或1臺控制器。專用接口是針對特定用途儀器需要的設計，也包括一些現場總線 接口和各類傳感器接口。系統的主要硬件包括控制器、主機箱和儀器模塊。常用的控制方案 有GpIB總線控制方式的硬件方案、MXI總線控制方式的硬件方案、嵌入式計算機控制方式的 硬件方案3種。VXI儀器模塊又稱為器件（devices）。VXI有4種器件：寄存器基器件、消 息基器件、存儲器器件和擴展器件。存儲器器件不過是專用寄存器基器件，用來保存和傳輸 大量數據。擴展器目前是備用件，為今后新型器件提供發展通道。將VXI儀器制作成寄存器 基器件，還是消息基器件是首先要做出的決策。寄存器基器件的通信情況極像VME總線器件，是在低層用二進制信息編制程序。他的明顯優點在于速度寄存器基器件完全是在 直接 硬件控制這一層次上進行通信的。這種高速通信可以使測試系統吞吐量大大提高。因此，寄 存器基器件適用于虛擬儀器中信號/輸出部分的模塊（如開關、多路復用器、數/模轉換輸出 卡、模/

數轉換輸入卡、信號調理等）。消息基器件與寄存器基器件不同，他在高層次上用A SCII字符進行通信，與這種器件十分相似是獨立HpIB儀器。消息基器件用一組意義 明確的 “字串行協議”相互進行通信，這種異步協議定義了在器件之間傳送命令和數據所需的掛鉤 要求。消息基器件必須有CpU（或DSp）進行管理與控制。因此，消息基器件適用于虛擬儀器 中數字信號處理部分的模塊。

軟件的開發與設計包括3部分：VXI總線接口軟件、儀器驅動軟件和應用軟件（軟面板）。軟件結構如圖1所示。

VXI總線接口軟件由零槽控制器提供，包括資源管理器、資源編輯程序、交互式控制程序和 編程函數庫等。該軟件在編程語言和VXI總線之間建立連接，提供對VXI背板總線的控制和支 持，是實現VXI系統集成的基礎。

儀器驅動程序是完成對某一特定儀器的控制與通信的軟件程序，也即模塊的驅動軟件，他 的設計必須符合Vpp的2個規范，即Vpp3.1《儀器驅動程序結構和模型》和Vpp3.2《儀器 驅動程序設計規范》。

“軟面板”設計就是設計具有可變性、多層性、自助性、人性化的面板，這個面板應不 僅同傳統儀器面板一樣具有顯示器、LED、指針式表頭、旋鈕、滑動條、開關按鈕、報警裝 置等功能部件，而且應還具有多個連貫操作面板、在線幫助功能等。

虛擬儀器在數據采集中的應用

利用虛擬儀器制作數據采集器可以按照硬件設計、軟件設計兩個步驟來完成。

2.1 硬件設計

硬件設計要完成以下內容：

1)模/數轉換及數據存儲

設置具有通用性的數據自動采集系統，一般應滿足能對多路信號盡可能同步地進行采集，為了使所采集到的數據不但能夠在數據采集器上進行存儲，而且還能及時地在采集過程中 將數據傳送到上位機，選用存儲量比較適中的先進先出存儲器，這樣既能滿足少量數據存儲 的需要，又能在需要實時傳送數據時，在A/D轉換的同時進行數據傳送，不丟失任何數據。)VXI總線接口

VXI總線數據采集器通常可以利用兩種VXI總線通用接口消息基接口和寄存器基接口。消 息基接口的作用是通過總線傳送命令，從而控制儀器硬件的操作。通用寄存器基接口是由寄存器簡單的讀寫來控制儀器硬件的操作。利用消息基接口進行設計，具體消息基接口的框圖見圖2。

3)采樣通道控制

為了滿足幾種典型系統通道控制的要求，使通道的數量足夠多，通道的選取比較靈活，可以利用寄存器電路、可預置計數器電路以及一些其他邏輯電路的配合，將采樣通道設計成最多64路、最少2路可以任意選擇，而且可以從任意一路開始采樣，也可以到任意一路結束采樣，只要截止通道號大于起始通道號就可以了。整個控制在虛擬儀器軟面板上進行操作，通過消息基接口將命令寫在這部分的控制寄存器中，從而設置計數器的初值以及采樣的通道總數。

4)定時采樣控制

由于不同的自動測試系統對采樣時間間隔的要求不同，以及同一系統在不同的試驗中 需要的采樣時間間隔也不盡相同，故可以采用程控的方式將采樣時間間隔設置在2 μs~13.0 ms之間任意選擇，可以增加或減少的最小單位是2 μs。所有這些選擇設置可以在虛擬儀器軟面板上進行。

5)采樣點數控制

根據不同測試系統的需求，將采樣點數設計成可在一個比較大的范圍中任意選擇，該選擇同樣是在軟面板上進行。

6)采樣方式控制

總結各種自動測試系統的采樣方式不外乎軟件觸發采樣和硬件 觸發采樣。在硬件觸發采樣中又包括同步整周期采樣和非同步整周期采樣，這2種采樣又可 以是定時進行的或等轉速差進行的。所有這些采樣方式，對于數據采集器來說都可以在軟面 板上進行選擇。

2.2 軟件設計

軟件是虛擬儀器的關鍵，為使VI系統結構清晰簡潔，一般可采用組件化設計思想，將各部分彼此獨立的軟件單元分別制成標準的組件，然后按照系統的總體要求組成完整的應用系統，一個標準的組件化的虛擬儀器軟件系統，如圖3所示。

應用軟件為用戶提供了建立虛擬儀器和擴展其功能的必要工具，以及利用pC機、工作站的 強大功能。同時Vpp聯盟提出了建立虛擬儀器標準結構庫（VISA）的建議，為虛擬儀器的研 制與開發提供了標準。這也進一步使由通用的VXI數據采集模塊、CpU/DSp模塊來構成虛擬儀 器成為可能。

基于虛擬儀器的數據采集器的軟件包括系統管理軟件、應用程序、儀器驅動軟件和I/O接 口 軟件。以往這4部分需要用戶自己組織或開發，往往很困難，但現在NI公司提供了所有這 四部分軟件，使應用開發比以往容易得多。

下面簡單介紹以NI公司的Lab Windows/CVI為開發環境，來進行VXI虛擬儀器的驅動程序開 發的方法。

第一步：生成儀器模塊的用戶接口資源文件（UIR）。用戶接口資源、文件是儀器模塊 開 發者利用Lab Windows/CVI的用戶界面編輯器為儀器模塊設計的一個圖形用戶界面（GUI）。一個Lab Windows/CVI的GUI由面板、命令按鈕、圖標、下拉菜單、曲線、旋鈕、指示表以及 許多其他控制項和說明項構成。

第二步：Lab Windows/CVI事件驅動編程。應用程序開發環境Lab Windows/CVI中設計一個 用戶接口，實際上是在用戶計算機屏幕上定義一個面板，他由各種控制項（如命令按鈕、菜 單、曲線等）構成。用戶選中這些控制項就可以產生一系列用戶接口事件（events）。例如，當用戶單擊一個命令按鈕，這個按鈕產生一個用戶接口事件，并傳遞給開發者編寫的C語 言驅動程序。這是運用了Windows編程的事件驅動機制。Lab Windows/CVI中使用不同類型的 控制項，在界面編輯器中將顯示不同類型的信息，并產生不同操作的接口事件。在Lab Wind ows/CVI的開發平臺中，對事件驅動進行C程序編程時可采用2種基本的方法：回調函數法和 事件循環處理法。

回調函數法是開發者為每一個用戶界面的控制項寫一個獨立的用戶界面的控制函數，當選中某個控制項，就調用相應的函數進行事件處理。在循環處理法中，只處理GUI控制 項所產生的COMMIT事件。通過Get User Event函數過濾，將所有的COMMIT事件區分開，識別 出是由哪個控制項所產生的事件，并執行相應的處理。

第三步：應用函數/VI集與應用程序軟件包編寫。應用函數/VI集需針對具體儀器模塊 功能進行編程，應用程序軟件包只是一些功能強大、需要完善的數據處理能力的模塊才需要 提供，如波形分析儀模塊、DSp模塊等。結語

本文探討了虛擬儀器的基本組成，以及實際的虛擬儀器軟硬件設計的一般方法，這些方法經過實際設計工作運用證明是可靠的，可供系統工程技術人員在組建具體的基于VXI總線的虛擬儀器數據采集、測試時參考使用。

參考文獻

1］趙勇.虛擬儀器軟件平臺和發展趨勢［J］.國外電子測量技術,2002,(1)

2］陳光禹.VXI總線測試平臺［M］.北京：電子科技大學出版社,1996

3］孫昕，張忠亭，薛長斌.集成VXI總線自動測試系統的方法［J］.測控技術,1996,15(4)

4］張毅剛，彭喜元，姜寧達，等.自動測試系統［M］.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社,2001

5］汪紅.基于組件的虛擬儀器軟件系統［J］.微型計算機信息,2001,(1)：76-77

第三篇：基于GPRS環保數據采集通信解決方案

基于GPRS環保數據采集通信解決方案

一、需求分析

GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優點。GPRS的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。

GPRS通信方式更適合于環保數據采集業務，目前省環保監測站與各采集點采用電話線傳送數據或手工抄錄，實時性差，費用也不便宜。GPRS無線傳輸數據有以下優勢：

1． GPRS用戶可隨意分布和移動自己的網絡點，無須擔心線路的維護或有線在移機時導致的通訊中斷。建設新的營業點無需進行拉線，埋線等工作。較光纖，或專線系統投資較少，設備安裝方便。

2． 終端價格比較低，與DDN相比，較DTU或DDN專線Modem其終端價格便宜很多。

3． 儀器設備反向控制：本系統對符合環保總局制訂的標準數據協議的儀器設備可以實現儀器設備的時間校正、狀態報告、開關以及其他監測、控制等功能。4． GPRS資費便宜，計費合理。GPRS 資費包月比有線電話網絡資費還便宜。環保數據采集業務沒有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）。GPRS還可根據通信的數據量和提供的服務質量進行計費。在GPRS網中，用戶只需與網絡建立一次連接，就可長時間的保持這種連接，并只在傳輸數據時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不計費。這樣，營業點即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用。

5． GPRS能最好地支持頻繁的、少量突發型數據業務。通信質量穩定可靠，永不掉線。

6． GPRS網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。由于GPRS網本身就是一個分網（IP網或X.25網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業務。采用TCP/IP協議，較以前的無線數據網絡（集群，雙向傳呼，GSM短信息）而言，網絡接入更加直接方便。

南京永成網絡電子工程有限公司 ．覆蓋較好，比較很多無線數據網絡（集群，雙向傳呼，CDPD，CDMA）而言，其網絡覆蓋是最好的。

二、解決方案 1． 系統結構圖

2、系統方案

GPRS環保污染源在線監控系統方案： 監控終端部分：

如果采用工控機，監控儀器通過環保智能數據集中器與工控機端軟件連接，通過通用型GPRS調制解調器建立無線數據連接；

如果不采用工控機，監控儀器通過環保智能數據集中器直接與智能型GPRS調制解調器連接，由其建立無線數據連接；

移動網絡部分：利用中國移動現有的GPRS/GSM網絡，監控點和監控中心系統的所有交換信息通過中國移動的數據通信網關進行加密數據傳輸；

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環保監控中心部分：監控中心服務器申請配置固定IP地址，申請配置專線或VPN與移動的數據通信網關連接，監控中心服務器上安裝無線GPRS環保污染源在線監控系統軟件。

<通用型GPRS調制解調器> 通過無線GSM/GPRS網絡進行數據傳輸； <智能型GPRS調制解調器> 應用嵌入式處理器進行數據處理、協議封裝，通過無線GSM/GPRS網絡進行數據傳輸；

<環保智能數據集中器> 環保智能數據集中器功能強大，可支持多種通用接口方式，實現計量數據的存儲、預處理、傳輸等多種功能。環保智能數據集中器可直接通過標準接口連接到監控儀器，完成對監控參數的采集或進行控制操作。產品既可支持單個儀器設備，也可以同時支持多個儀器設備。

<無線GPRS 環保污染源在線監控系統軟件> 無線GPRS 環保污染源在線監控系統軟件包括通信服務器、監控中心服務器、數據庫服務器、WEB 服務器四個部分。

通信服務器負責實現行業數據通信協議、數據代理轉發、通信設備狀態監控等功能；

監控中心服務器實現數據分析、存儲、反控等功能；

數據庫服務器進行數據存儲、備份； WEB 服務器實現實時監控、數據管理、業務管理等功能。

具體實現時通信服務器、監控中心服務器、數據庫服務器、WEB 服務器可以安裝在一臺服務器中，也可以安裝在不同服務器中。如果行業客戶要求對終端進行終端IP 綁定，需要安裝RADIUS 服務器，為系統提供AAA 認證和IP 綁定功能。推薦省級監控中心通過公網使用VPN 接入到移動GPRS 網，這種方式成本比較低，安全性比較高，而且速度和網絡服務質量都保障；也可以通過GPRS 專線接入到移動GPRS 網，這種方式成本高，安全性高、穩定可靠。各級監控中心相互之間通過VPN 相連。各監控點使用用GPRS 終端，通過移動的網絡與監控中心相連。

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3．系統組成 1）終端設備 用戶端：

采用永成網絡科技發展有限公司的GPRS通信模塊，采用PCMICA串口和計算機 相連，完成用戶系統的構成，其中用戶的計算機運行用戶的系統軟件和應用軟件。局端：

采用移動公司提供的線路和接口。

隨著科技的不斷發展，便攜式PC手持式計算機（Pocket PC）功能日漸強大，特別是手持式計算機（Pocket PC）體積不斷精簡，對于企業的員工而言Pocket PC攜帶及操作都很方便。用戶系統：

用戶采用PC機，利用PCMCIA 串口和本終端相連，實現系統的通信。

永成網絡科技發展有限公司提供的GPRS Modem(pcmcia卡式)與臺式Modem（RS232 接口）通用的操作環境和強大的處理能力使得終端設備能夠通過對GPRS網絡及后臺應用服務的支持，迅速完成數據查詢及業務處理。應用服務

主要由四層軟件組成: 前端軟件：

前端軟件運行于終端上，支持本地業務數據的查詢及業務事務處理；同時管理

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無線通訊網絡，完成撥號、掛斷及狀態監測；對于事務處理請求與確認，實現可靠的傳輸控制，保證與局端的協作。外網服務軟件：

外網服務軟件完成與前端軟件的安全認證及加解密，協同外網查詢數據庫完成 據庫；為內網服務軟件與前端軟件提供穿透物理隔離的傳輸，使業務處理請求可以安全有效地到達內網并進行處理。內網服務軟件：

內網服務軟件完成與外網服務軟件的隔離傳輸，及與前端軟件的安全認證和加 解密，對前端產生的事務處理請求進行解釋、執行，依靠數據庫適配層軟件，將各業務數據庫同步至外網查詢服務軟件。局端數據庫適配層軟件：

局端數據庫適配層軟件對存在于多體系異種數據庫平臺的業務數據庫提供抽象 接口，支持內網服務軟件完成事務處理及數據同步。用于GPRS網絡的無線數據傳輸

經過數年多的建設，中國移動GPRS網實現了沿海地區的全面覆蓋和山區地區的地 市覆蓋，并且于2002年5.17正式向用戶提供服務。GPRS業務的高速數據傳輸、“永遠在線”、“流量計費”和“全國漫游”的特性以及中國移動的優質網絡，滿足了不同層次客戶的需求，也為發展行業應用奠定了堅實的基礎。4．專線APN傳輸方式

根據企業對網絡安全的特殊要求，永成網絡科技發展有限公司設計了基于GPRS網絡的數據傳輸方案，采用了多種安全措施，主要包括：

● 通過一條2M 專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。● 為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。

● 客戶可自建一套RADIUS服務器和DHCP服務器，GGSN向RADIUS服務器提供用戶主叫號碼，采用主叫號碼和用戶賬號相結合的認證方式；用戶通過認證后由DHCP服務器分配企業內部的靜態IP地址。

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● 端到端加密：移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。

● 雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。5．業務流程

GPRS專網系統終端上網登錄服務器平臺的流程為：

1）用戶發出GPRS登錄請求，請求中包括由移動公司為GPRS專網系統專門分配的專網APN；

2）根據請求中的APN，SGSN向DNS服務器發出查詢請求，找到與企業服務器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN；

3）GGSN將用戶認證信息（包括手機號碼、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius 進行認證；

4）Radius認證服務器看到手機號等認證信息，確認是合法用戶發來的請求，向DHCP 服務器請求分配用戶地址；

5）Radius認證通過后，由Radius向GGSN發送攜帶用戶地址的確認信息； 6）用戶得到了IP地址，就可以攜帶數據包，對GPRS專網系統信息查詢和業務處理平臺進行訪問。

6、安全方案

第一級：安全的網絡接入層

使用移動公司分配的專門的APN進行無線網絡接入； 分配特定的手機號：手機主叫號在移動GSM交換機生成，已經進行了加密，資深的網絡黑客也是很難偽造手機號的。移動在網絡側HLR網元給手機號和APN做了綁定，只有屬于行業的手機號才能訪問專用APN。黑客拿著其他手機號的GPRS終端根本無法呼叫專門的APN。第二級：安全的終端認證

數據中心可以給每個GPRS終端分配特有的用戶ID和密碼，交換機資深黑客即使偽造了合法的手機號，但是數據中心分配給GPRS終端的用戶ID和密碼沒有，依然與數據中心建立不了呼叫，而數據中心可以周期性命令各電表數據采集點將用戶ID和密碼改掉。第三級：安全的防火墻過濾

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第四級：安全的應用系統

業務數據在傳輸前進行加密壓縮，保障數據在傳輸過程中的安全性。應用系統提供強大的分級權限管理，保障數據在使用過程中的安全性。[ 軟件系統架構]

四、移動資費標準及設備費用

1、該業務包括開戶費、安裝調試費、GPRS 專網使用費以及使用GPRS 產生流量的資費。

1）專網開戶費以及安裝調試費(專網應用)開戶費：1000 元 安裝調試費：500 元

2）服務器端GPRS 專網使用費(專網應用)1000 元/月或者10000 元/年，對終端數目不限；

3）終端GPRS 流量資費（終端應用）

月租費（元）贈送的免費流量數（MB）超過贈送流量后的流量費（元/KB）

自由套餐 0 0 0.03 經濟套餐 20 1 0.01 時尚套餐 100 20 0.01

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商務套餐 200 不限量使用

2、設備需要終端路由器一臺在5000 元左右（客戶自行選擇），每個點配備一臺GPRS 無線MODEM，大概在2000-2800 元之間。

南京永成網絡電子工程有限公司產品簡介

1.概述

GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Server)的英文簡稱，是在現在GSM 系統上發展出來的一種承載業務，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA 幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似，因此，現有站子系統（BSS）從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP 和X.25 服務。GPRS 采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用。數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS 技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費。從而降低了服務成本。隨著無線通信技術的發展，GPRS 產品在數據傳輸領域的應用日益廣泛。尤其是GPRS模塊的出現，更加促進了這種應用的發展。但普通的GPRS 模塊在使用時有些局限性，它沒有內嵌TCP/IP 協議棧，需要用戶提供TCP/IP 的支持。沒有實現TCP/IP 協議解析的終端將不能直接使用GPRS無線模塊實現GPRS 數據通信。一般中小規模CPU 系統的資源較寶貴，在中小CPU 系統實現TCP/IP 協議棧，一是費時費力，二是系統的負荷太大，甚至難于勝任。針對中低端CPU 系統實際情況，南京永成網絡公司專門設計出一款帶TCP/IP 協議處理的無線MODEM GPRS-1000EP。永成網絡GPRS-1000EP 是一款帶TCP/IP 協議轉換功能的無線GPRS MODEM，它提供一

地址：南京市大光路47號宏鷹大廈1202室

電話：025-83918646、84497003 網址：www.tmdps.cn

傳真：025-84497003-8007

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個DB9-M 的RS232 接口，可適用于所有帶串口的終端設備，為不具備TCP/IP 協議處理的終端提供GPRS 通信的能力。2.系統功能與特點 A、該款MODEM的功能：

1.標準的AT 命令界面,方便程序設計（AT命令參見附錄一和附錄二）2.TCP/IP Internet 內嵌的協議棧，輕松互聯 3.RS232接口方式，更加簡便的通訊方式 4.可通過串口升級程序 B、性能：

1.使用低功耗高性能的CPU做處理器，16 位內部數據總線，128KBSRAM，512KB FLASH，可高速處理協議和大量數據。

2.使用CLASS 10無線模塊，下行4個通道，上行2個通道 3.支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP協議棧

4.一個符合ISO7816-3IC卡標準的SIM卡座，支持符合GSM11.11和 GSM11.10規范SIM卡。

5.簡化的接口設計，使用通用的232接口和簡單的AT命令交互界面。6.供了更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電。7.整機功耗小于3W。

8.GPRS-1000EP電路板尺寸10cm*6cm 9.同時更具嵌入式系統要求，可提供內置式模塊（不帶外殼，可通過 插針與嵌入式直接系統相連）3.技術指標

音頻/短消息 支持通話或緊急呼叫

支持全速率、增強全速率和半速率

支持雙音頻（DTME）支持中、英文短消息

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支持G3 傳真 支持完善的AT 命令 GPRS 數據 GPRS Class 10 編碼方案：CS1 CS4 符合SMO31bis 技術規范

接口

天線接口：50Ω 5MA（陰天）SIM 卡：3V/5V，自動檢測 接收靈敏度：-104dbm 發射功率：CLASS4(2W)/GSM(900)CLASS1(1W)/GSM(1800)頻率誤差：<=0.1ppm 用戶數據接口： ●RS-232 串口數據接口 ● 接口端子：20Pin ● 波特率：300~115,200 bits/s 電源

電壓：DC 4.5V~40V 功耗：通信時平均電流400mA，空閑時35mA 其他參數 尺寸

● Saro-1000EP：100*60（嵌入式電路板尺寸 可根據用戶需求定制）

● Saro-1000EP：110*75（不包括天線）重量：150g

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工作環境

●工作濕度：-20~50 度 ● 濕度范圍：0-95%,非冷凝 4.典型應用

GPRS無線數據傳輸系統有很廣泛的應用范圍，幾乎所有低速率的數據傳輸服務都可以應用，如城市配電網絡的自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安、環保、彩票等領域。

工業遙信、遙測、遙控

● 無人值班機房監控和遠程維護（如移動基站、微波、光纖中繼站等）● 城市配電網自動化系統數據傳輸 ●自來水管道、閘門、泵站與水廠監控 ● 煤氣管道、閘門、與加壓站監控 ● 供熱系統實時監控 ● 水文監控 ● 環境監控

● 其他無人值班站點（如倉庫、辦公室等）監控 金融、零售行業

● POS 機聯網、自動柜元機（ATM）公安交通行業

● 公安移動性數據查詢

● 交通監控與城市路口交通信息發布 移動車輸監控調度系統

● 公安、110、交警車輸監控調度 ● 銀行運鈔車、郵政運輸車監控調度 ● 出租車、公交車管理調度

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通信處理流程： 1)設置參數 2)登陸GPRS 網路 3)建立TCP 鏈路 4)數據傳輸 5)掛斷TCP 連接 6)斷開GPRS 連接 5．無線MODEN擴展AT命令

六、客戶服務

南京永成網絡電子工程有限公司將有專門的客戶代表提供專業的技術咨詢服務，保證在接到投訴后的24小時解決問題。

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第四篇：資源數據采集技術方案

資源數據采集

技術方案

公司名稱 2011年7月

二O一一年七月

目錄

第 1 部分 概述...............................................................................................................................3

1.1 項目概況............................................................................................................................3 1.2 系統建設目標....................................................................................................................3 1.3 建設的原則........................................................................................................................4

1.3.1 建設原則.................................................................................................................4 1.4 參考資料和標準................................................................................................................5 第 2 部分 系統總體框架與技術路線...........................................................................................5

2.1 系統應用架構....................................................................................................................6 2.2 系統層次架構....................................................................................................................6 2.3 關鍵技術與路線................................................................................................................7 第 3 部分 系統設計規范...............................................................................................................9 第 4 部分 系統詳細設計...............................................................................................................9

第 1 部分 概述

1.1 項目概況

Internet已經發展成為當今世界上最大的信息庫和全球范圍內傳播知識的主要渠道，站點遍布全球的巨大信息服務網，為用戶提供了一個極具價值的信息源。無論是個人的發展還是企業競爭力的提升都越來越多地依賴對網上信息資源的利用。

現在是信息時代，信息是一種重要的資源，它在人們的生活和工作中起著重要的作用。計算機和現代信息技術的迅速發展，使Internet成為人們傳遞信息的一個重要的橋梁。網絡的不斷發展，伴隨著大量信息的產生，如何在海量的信息源中查找搜集所需的信息資源成為了我們今后建設在線預訂類旅游網重要的組成部分。

因此，在當今高度信息化的社會里，信息的獲取和信息的及時性。而Web數據采集可以通過一系列方法，依據用戶興趣，自動搜取網上特定種類的信息，去除無關數據和垃圾數據，篩選虛假數據和遲滯數據，過濾重復數據。直接將信息按照用戶的要求呈現給用戶。可以大大減輕用戶的信息過載和信息迷失。

1.2 系統建設目標

在線預訂類旅游網是在線提供機票、酒店、旅游線路等旅游商品為主，涉及食、住、行、游、購、娛等多方面的綜合資訊信息、全方位的旅行信息和預訂服務的網站。

如果用戶要搜集這一類網站的相關數據，通常的做法是人工瀏覽網站，查看最近更新的信息。然后再將之復制粘貼到Excel文檔或已有資源系統中。這種做法不僅費時費力，而且在查找的過程中可能還會遺漏，數據轉移的過程中會出錯。針對這種情況，在線預訂類旅游網信息自動采集的系統可以實現數據采集的高效化和自動化。1.3 建設的原則 1.3.1 建設原則

由于在線預訂類旅游網的數據采集涉及的方面多、數據量大、采集源數據結構多樣化的特點。因此，在進行項目建設的過程中，應該遵循以下原則：

可擴充性

根據實際的要求，系統可被方便地載減和靈活的擴展，使系統能適應變化和新情況。可以實現模塊級別的動態擴展，而且是運行時的。所謂運行時模塊的動態擴展，比如說你需要增加一些新的功能，你可以將新開發的類和文件按照Bundle進行組織，然后直接扔到運行時環境下，這些功能就可以用了。因此系統不會受技術改造而重新做出調整。

創新性

軟件的投資要考慮到今后的發展，不能使用落后的產品與技術，避免投資的浪費；在系統軟件選型、開發技術上，達到國內外先進水平。

規范性和標準性

整個設計方案從網絡協議、操作系統到各個設計細節，應該全部遵循通用的國際或行業標準，符合國家有關標準規范的。

低耦合性

采集系統與其它系統彼此間相對獨立，直接進行數據庫入庫、sql同步或者基于txt/xml的數據交換，保證整體系統的低耦合性。

高效性

在底層的技術實現上采用java語言，跨平臺，跨數據庫，運行效率卓越。

安全、穩定、準確、及時性

采用先進的算法，采用多個子系統和工具組成一個安全、穩定、準確、及時的解決方案。方案在總體設計上遵循穩定、開放、可擴展、經濟、安全的原則，從而使整個方案組成合理，技術先進，易于擴展，既能滿足當前的業務數據處理要求，又能符合長期發展的需要。易操作和易維護原則

整個系統易于維護，容易操作，易學，易用，完全通過WEB方式完成，降低維護的技術難度，也減少了人為隱患的發生。

1.4 參考資料和標準

主要參閱并依據以下一些參考資料及標準：

? 《中國項目管理知識體系》（C-PMBOK），2001.5

? GB/T 1526-1989《信息處理

數據流程圖、程序流程圖、系統流程圖、程序網絡圖、系統資源圖的文件編制符號及約定》 ? GB/T 8566-1995《信息技術

軟件生存期過程》 ? GB/T 8567-1988《計算機軟件產品開發文件編制指南》 ? GB/T 9385-1988《計算機軟件需求說明編制指南》 ? GB/T 13702-1992《計算機件分類與代碼》 ? GB/T 11457-1995《軟件工程術語》

第 2 部分 系統總體框架與技術路線

網絡信息資源采集系統是一套功能強大的網絡信息資源開發利用與整合系統，可用于定制跟蹤和監控互聯網實時信息，建立可再利用的信息服務系統。能夠從各種網絡信息源，包括網頁、BLOG、論壇等采集用戶感興趣的特定信息，經自動分類處理后,以多種形式提供給最終用戶使用。2.1 系統應用架構

數據流控制流采集應用服務互聯網網絡蜘蛛數據分析網絡蜘蛛數據解析分組分析數據庫資源發布系統客戶端

? 網絡蜘蛛：按照指定規則抓取網站數據。

? 數據分析：分析從網絡蜘蛛來的數據，過濾掉我們不需要的信息。? 數據解析：根據指定資源格式(字段)的定義，進行數據庫字段級別的解析。? 分組分析：根據不同的網絡資源類型進行分類，并以多種存儲方式進行存儲。

2.2 系統層次架構

瀏覽器網絡資源采集數據轉換數據導出數據發布網絡請求表現層應用層采集監控數據分析消息通知登錄驗證數據處理任務計劃常用腳本庫認證碼識別WEB服務器關系數據應用服務器規范接口其他圖片視頻數據支撐層數據層

文本文件數據整個系統分為四層，分別為：

? 數據層：數據層負責存儲抓取來的各種信息及數據，這里面包括網頁、文檔、關系型數據、多媒體數據等。? 支撐層：支撐層提供了關鍵的硬、軟件支撐系統，包括應用服務器、WEB服務器、規范接口等規范支撐系統。

? 應用層：在應用層主要提供網絡資源采集、數據轉換、分析、處理、導出、發布、采集監控、消息通知、登錄驗證、任務計劃、認證碼識別等服務。? 表現層：表現層通過瀏覽器等方式，為用戶提供多樣化的信息服務。

2.3 關鍵技術與路線

為了充分滿足本項目的建設：我們采用先進、主流、可靠、實用、性價比好的三層架構體系，充分考慮今后縱向、橫向擴張能力。采用構件化和面向對象技術，使系統具有靈活的擴展性和良好的移植性。

2.3.1 J2EE規范體系

從軟件層次上看，我們采用了典型的J2EE三層架構體系，即應用—支撐—數據三層。簡單地說，J2EE（Java[tm] 2 Platform Enterprise Edition）是一個標準中間件體系結構，旨在簡化和規范多層分布式應用系統的開發和部署，有了它，開發者只需要集中精力編寫代碼來表達應用的商業邏輯和表示邏輯，至于其他系統問題，如內存管理，多線程，資源分布和垃圾收集等，都將由J2EE自動完成。

J2EE已經被證明是一個穩定的、可擴展的、成熟的平臺，在國內外擁有眾多成功的應用實例。J2EE 應用服務器（Application Server）采用目前國際最先進的開發理念、擁有許多適合基于Internet應用需求的特點：

? 三層結構體系——最適合Internet環境，可以使系統有很強的可擴展性和可管理性。

? 面向對象、組件化設計——2EE是一種組件技術，已完成的模塊能方便的移植到其它地方，可以提高開發速度，降低開發成本。

? 基于JAVA完全跨平臺特性——與平臺無關，適應Internet需要，并能得到大多數廠商支持，用戶可根據需要選擇合適的服務器硬件和數據庫。并且如果需要更換系統平臺時，J2EE也能方便的進行移植。

把J2EE三層架構軟件體系引用到資源采集系統，將大大提高系統的可移植性、可伸縮性和可擴展性。

2.3.2 XML技術

XML（eXtensible Markup Language，可擴展標記語言），是當前最熱門的網絡技術之一，被稱為“第二代Web語言”、“下一代網絡應用的基石”。自它被提出以來，幾乎得到了業界所有大公司的支持。XML具有卓越的性能，它具有四大特點：

? 優良的數據存儲格式 ? 可擴展性 ? 高度結構化 ? 方便的網絡傳輸

以XML技術作為支持，為用戶自定義應用界面和業務數據結構，并將其與底層數據庫定義格式、界面標準輸入、輸出的接口轉換作了實現，可實現分布式、異構應用系統之間的數據交換。

我們將在本項目中主要以XML為存儲方式，方便擴展和數據分析。

2.3.3 WEB2.0技術

Web2.0，是相對Web1.0（2003年以前的互聯網模式）的新的一類互聯網應用的統稱，是一次從核心內容到外部應用的革命，是依據“六度分隔”(注：由美國哈佛大學社會心理學教授斯坦利·米爾格蘭姆發現的，你和任何一個陌生人之間所間隔的人不會超過六個，也就是說，最多通過六個人你就能夠認識任何一個陌生人。)、XML、AJAX等新理論和技術實現的互聯網新一代模式。由Web1.0單純通過網絡瀏覽器瀏覽html網頁模式向內容更豐富、聯系性更強、工具性更強的Web2.0互聯網模式的發展已經成為互聯網新的發展趨勢。Web1.0到Web2.0的轉變，具體的說，從模式上是單純的“讀”向“寫”、“共同建設”發展；由被動地接收互聯網信息向主動創造網絡信息邁進。運行機制上，由“Client Server”向“Web Services”轉變；作者由程序員等專業人士向全部普通用戶發展；應用上由初級的“滑稽”的應用向全面大量應用發展。采用創新的Ajax技術，同等網絡環境下，頁面響應時間最高減少90％。

2.3.4 系統集成API XML文檔結構在很多方面可以方便地反映對象的結構，這也是其適合面向對象的軟件技術的一個關鍵點。使用XML對數據源的數據進行處理，它起著接口層或者封裝的作用，這樣不同的應用程序之間，不同的操作系統之間，不同的數據庫之間都可以交換數據。使用XML作為數據交換工具還可以解決異構數據庫之間的集成。

對本項目中涉及到的數據采集、轉換、分析、處理等問題，我們將開發專用的數據接口，采用XML技術作為數據交換的頁面描述規范。

XStream是一個Java和XML相互轉換的工具。使用非常的簡單，并且可以自定義轉換的過程，但是這個組件僅能做的就是這些最基本的工作，有了這個組件，我們可以不用考慮具體一個Java對象和XML之間問題了。

第 3 部分 系統設計規范

第 4 部分 系統詳細設計

4.1 應用功能設計 4.1.1 資源采集

我們可以使用采集，對網絡上的各種資源進行挖掘。a)采集工程：采集工作的詳細設置文件，包含了要采集的資源鏈接。

1.精確：根據指定資源格式(字段)的定義，進行數據庫字段級別的采集。2.蜘蛛/爬蟲：根據指定的文件匹配表達式，自動對指定網站的資源進行全面分析和采集。

b)字段：各種資源的最小單位，譬如您要采集某個網站的多個帖子，那么每個帖子可能包含以下字段：作者、標題、日期、內容等。

c)鏈頁：一些帖子在多頁面里的，這種情況下您可以為帖子的內容字段設置鏈頁屬性，自動把多個分頁的內容合并到內容字段。

d)追蹤：一些資源是要從列表頁面中，通過點擊多個頁面才顯示的，這種情況下，您可以為內容自動設置跟蹤屬性，自動獲取最終的內容。

e)登錄驗證：一些資源網站需要您登錄后才可以訪問內容，這種情況下下，您可以為整個網站、每個鏈接甚至每個資源單獨定義登錄驗證以滿足具體需求。1.參數：這是模擬登錄需要的參數，譬如用戶名、密碼等。

2.登錄采集工程：一些網站的登錄認證相當復雜，往往會采用一些動態參數/值，如果用固定的參數是無法滿足登錄需求的，這個時候，您可以使用采集工程來自動獲取登錄參數的值。

3.登錄腳本：如果即便使用采集工程仍然無法滿足一些特別網站的登錄需求，您可以使用自定義的登錄腳本來實現相應的登錄認證。

f)數據處理：

1.臟字過濾：對符合國家規定的敏感字符的過濾，還可以自定義要過濾的字符，以確保采集到的內容符合相關法律法規。

2.垃圾內容過濾：使用貝葉斯概率模型對已采集的內容自動分析判定是否為垃圾內容，您可以自行對各種垃圾內容進行過濾。

3.內容嗅探：對于Flash/Silverlight播放器，會在頁面加載之后才從后臺獲取實際的文件(.FLV/MP3/.XAP等)，您可以使用內容嗅探實現對這些實際內容的采集。

4.關鍵字/標簽(Tag)自動分析：利用全文分詞對采集的內容進行分析，自動獲取內容的關鍵字/標簽列表。

5.文件格式批量轉換：對大量文件的快速轉換，改變圖片或視頻的大小/添加水印/改變格式，抽取壓縮文件，Office系列文檔轉換為HTML，以多種方式修改文件名稱和內容，修改圖片文件屬性，文本排版，文本混淆，文本簡繁大小寫編碼互轉，文本切分合并，網頁文本互轉，不良圖片過濾，數據轉換等。

g)圖片轉換：改變圖片大小和格式，添加水印，支持jpg、bmp、png、gif、icl、jpeg等。

h)壓縮文檔：抽取/轉換/生成壓縮文檔，支持zip、rar等。i)j)Office文檔支持：支持doc、docx、xls、xlsx、xml、pdf、rtf等。

文本排版：段落智能修正、去掉干擾符、修正段落首尾空格、修正標點符號，支持txt,htm,eml。

k)文本切分合并：按大小、行數或段落數剪切文本內容、和并內容，支持txt,htm,eml。l)不良圖片過濾：識別并過濾不良圖片，支持所有圖片。

m)數據轉換：使用自定義腳本轉換數據和文件，支持采集工程、各種數據庫和各種文件。n)快速下載：

1.鏈接分析：復制要下載各種資源(如圖片等)的鏈接或網頁內容，全自動分析并下載到本地磁盤。

2.嗅探：復制視頻地址或內容，全自動分析并下載視頻，特有嗅探功能，支持所有視頻網站。

o)通過多線程并行采集，加快采集速度。

4.1.2 數據導出

a)導出數據庫：把采集后的數據導出到各大數據庫/數據文件中。b)以Excel、XML等文件形式導出。c)可以把文件導出到FTP。d)自定義導出腳本。

4.1.3 資源信息發布

a)采集后的數據：可以把采集后的數據，發布到指定網站或系統。b)網絡請求：可以自定義請求，譬如網絡投票等。4.1.4 任務計劃

可以指定采集、轉換、導出、發布、請求等各種任務定時執行。

a)可啟用多個線程來完成同一個采集任務。

b)可自由設定采集網頁數和暫停的時間，此功能主要解決采集過快而被屏閉或禁止訪問等問題。

c)可以在采集當中隨身暫停、啟動或停止任務。

4.1.5 消息通知

能夠自動通過多種方式（郵件、系統日志、系統聲音等）通知采集發布情況。

a)在各種任務完成之后，如采集，發布，計劃任務等。b)監控指定網站并在數據改變時。

4.1.6 監控設置

當網絡資源更新或采集到新的資源信息時，通過各種通知方式，隨時提醒。

4.1.7 腳本定義

腳本是對各種功能的自定義擴展，支持JavaScript語言編寫。

a)采集腳本：在采集工程中，如果遇到一些特殊的資源，正常的采集方式無法勝任的時候，可以通過腳本來進行自定義的采集。b)發布腳本：可以針對特殊的網站進行發送請求。

c)常用腳本：系統內置的常用的腳本，如對專用鏈的解釋/編碼、條形碼的生成、敏感字符的過濾、中文分詞/Tag識別、計算數學表達式、RSS解釋與生成、消息通知等。4.1.8 認證碼識別

系統自動識別各種登錄頁面的認證碼、驗證碼等。

a)默認識別：全自動識別各種常見的認證碼。b)智能識別：自定義識別各種特殊的認證碼。

4.1.9 系統擴展

系統提供以下豐富的程序接口，方便系統進行二次開發。

a)消息通知：編寫各種特定的消息通知方式以滿足需求。b)中文分詞/Tag識別。

c)數據轉換：轉換各種采集后的數據到系統當中。

d)功能擴展：對各種功能(采集、發布、腳本、消息通知、計劃任務等)進行自定義設置并應用到實際的系統運行中。

4.1.10 任務管理

可以對采集、發布、請求、計劃任務、腳本、消息通知等各種任務進行全面管理。

4.1.11 地圖周邊資源采集

可根據采集到的數據在地圖上顯示，以該點為中心，在指定的搜索范圍內搜索其周邊的所有資源信息，并采集到系統當中。

以酒店為例：以酒店為中心的5公里范圍內，在這范圍內的所有酒店、旅行社、小吃、旅游景點、購物場所、公交信息等都可以搜索到并采集下來。

第五篇：無線數據采集模塊實驗報告

無線數據采集模塊

實驗報告

姓名：張兆偉

班級：13 班

學號：2015042130 日期：2016年8月25日

無線數據采集模塊實驗報告

一、實驗背景

數據是指用來描述客觀事物的數字、字母和符號等等。數據傳輸在人類活動中的重要性是不言而喻的。它是計算機與外部物理世界連接的橋梁。數據采集，或稱數據獲取，既利用一種裝置，從系統外部采集數據輸入到系統內部。

隨著計算機、通信和網絡技術的飛速發展，無線傳感器網絡應運而生。傳感測試技術正朝著多功能化、微型化、智能化、網絡化、無線化的方向發展。工業無線網絡是從新興的無線傳感器網絡發展而來的，具有低成本、低能耗、高度靈活性、擴展性強等特點，已經成為繼現場總線技術后的又一個研究熱點。無線數據采集既要在復雜，惡劣的現場環境下將物理量完整的進行采集，更要將采集到的數據傳給遠端的主控室。其主要應用領域包括：工業遙控、遙測；石油鉆井張力無線監測；短距離無線數據傳輸；安防設備無線監控；無線RS485、無線PLC；城市管網壓力、溫度監測；電力線無線報警等。

二、實驗過程

無線數據采集既要在復雜，惡劣的現場環境下將物理量完整的進行采集，更要講采集到的數據傳給遠端的主控室。DTD110系列無線數傳模組廣泛應用于無線數傳領域，典型應用包括遙控、遙感、遙測系統中的數據采集、檢測、報警、過程控制等環節。

DTD110系列無線PLC有4路開關量的傳輸，4路模擬量的傳輸，距離100米~3000米均可。即可以實現點對點通信，也可以實現點對多點通信，不需要編寫程序，不需要布線，一般電工就可以調試使用。對于工業現場的遙測遙控實施簡單、方便、便宜。

1、適用范圍

無線數據采集模塊具有數據采集、控制、GPRS無線遠程通信等功能。采用低功耗設計。該產品可接入各種串口儀表、各種模擬信號輸出的變送器、各種脈沖信號輸出的雨量計、水表等。廣泛用于水務、環保、氣象、市政、環境、地質、農業、公安等行業遠程監控系統。特別適用于太陽能供電方式的現場應用，可大大降低太陽能供電成本。

2、無線數據采集的特征：

多種配置應用方案，可以滿足用戶不同的需要；4個開關輸入通道，4個開關OC門輸出通道；4個模擬量輸入通道，4個模擬量輸出通道；可以直接代替有線的PLC設備；一體化設計，結構緊湊；多種產品規格適應于不同的傳輸距離；射頻輸出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK調制，高效前向糾錯信道編碼技術；軟件無線電技術保證高抗干擾能力和低誤碼率；ISM 頻段433MHz，無需申請頻點；工業標準設計，能工作于各種惡劣環境；直流9~24V供電，電流小于800mA。

3、主要功能

1）遠程通信：GPRS網絡和短消息雙通道傳輸數據，支持專線、VPN專網多種組網方式。

2）通訊協議：支持UDP、TCP 協議，支持多中心數據通信。

3）模擬量輸入：可采集4-20mA、0-5V等多種電流、電壓信號輸出模擬量。

4）開關量輸入：可采集干接點、有源接點開關量輸出信號，可定時采集以降低能耗。

5）脈沖量輸入：可采集干接點脈沖信號，用于采集脈沖發訊水表。6）智能儀表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各種智能儀表，如流量計、照相機等。

7）開關量輸出：提供三極管集電極信號輸出。

8）電源輸出：可定時為變送器供電，輸出電壓：同輸入電源電壓。9）遠程控制：接受遠程指令，實現控制。

10）數據顯示：可支持2×8中文漢字液晶顯示，配有4個數字鍵盤。

11）數據查詢：可本機按鍵查詢，同時支持就地串口查詢，遠程查詢。

12）遠程通信：支持RS232/485總線、GPRS、SMS等多種通信。

13）配套軟件：配套提供參數設置軟件。

4、主要特點

1）工作電流低：GPRS實時在線，平均工作電流<10mA。

2）數據存儲容量大：本機循環存儲監測數據，掉電不丟失，存儲容量：4M。

3）維護方便：支持遠程參數設置，遠程軟件升級。

4）體積小：外型尺寸145×100×65mm

5、技術指標

1）硬件配置：GPRS/GSM無線通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶顯示和無顯示可選、1個4按鍵鍵盤可選。

2）采集精度：模擬量采集精度：0.5%，脈沖計數誤差：0.01%

3）通信協議：支持標準MODBUS協議，可嵌入其它通信協議。

4）通信接口：GPRS/GSM無線通信接口，1路串口用于維護，2路串口采集儀表，232/485可選。

5）通信速率：300～19200 bit/s

6）工作環境：溫度：-25~+70℃、濕度：≤95%、無腐蝕氣體、無導電塵埃、無爆炸環境。

7）安裝方式：一般采用導軌式安裝，特殊場合，可將控制器固定在安裝底板上。

8）供電電源：10～28VDC

6、系統功能

系統主要分三層，第一層為服務器，第二層為過渡層，由 Zigbee 協調器和 Zigbee節點構成，第三層為任務層，由 54 個監測單元和 1 個顯示單元構成。系統的主要功能為：服務器有選擇地查詢 54 個監測單元的數據，然后根據需要將某個監測單元的數據發送到顯示單元上，讓其顯示，中間的傳輸全部由 Zigbee 組網無線通訊。

其服務器主要功能：

1）開辟多個線程，每個線程主動輪詢各個節點；與每個節點的通訊必須“有問 必答”，具有超時控制機制； 2）具有廣播，組播配置參數功能；

3）對每個節點可以實時監測重量，溫度，濕度參數。并且以曲線形式顯示； 4）實時采集每個節點的參數并顯示；

5）服務器采用 Windows 7 操作系統，開發工具為 C#和 SQL 數據庫，最終生成安裝文件。

三、實驗結果

直觀看到顯示單元上面顯示的值，什么都不選時，數碼管上顯示 0000，當輸入節點編號，并雙擊鼠標選中溫度、濕度或者重量時，點擊確定后，數碼管

會立即顯示具體數值，并且給顯示單元發送顯示命令。

四、認識與體會

數據采集是整個工廠自動化的最前端，測試精度、速度與實現該功能的成本是幾個重要因素，數據采集也正朝著這幾個方向發展。高速、實時數據采集在運動控制、醫療設備、快速生產過程和變電站自動化等領域都有非常重要的應用。這些行業中，對高速數據采集的需求遠遠超過目前實際可以實現的程度。用戶的需求促進了技術的發展和新產品的出現，隨著工業發達國家和新興崛起國家為提高其產品在全球市場的競爭力，他們更進一步希望降低包括能源消耗、原材料消耗和勞務成本。對于發達國家來講，其勞務成本遠遠高于新興崛起國家，因此特別重視促進創新和技術進步，采用新的技術手段。正是在這樣競爭日益激烈的大背景下，無線數據采集技術在工業中的推廣應用則受到了特殊的重視。