摘 要：随着互联网技术的应用越来越广泛，基于STM32的嵌入式系统在机房监控中的比重也越来越大，它改变了传统的监控方式，具有实时性、准确性、智能化的特点，在日常管理监控中具有十分重要的意义。嵌入式系统的应用，促进了远程监控系统的进一步发展，带来了巨大的社会效益。对嵌入式系统和远程监控系统进行了概述，介绍了嵌入式系统的优势和在机房监控中的构架，详细阐述了嵌入式系统的4大功能，对其在机房监控中的应用进行了研究。
关键词：嵌入式系统；机房监控；远程监控
DOIDOI：10.11907/rjdk.151996
中图分类号：TP319
文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）012-0097-02
1 嵌入式系统和远程监控系统概述
（1）嵌入式系统是对操作机器及设备进行监视、控制的系统，采用计算机技术，是装置或设备中的重要组成部分，它由硬件层、中间层、应用软件层以及系统软件所构成是一种专用计算机系统[1]。其中硬件层包括存储器、嵌入式微处理器以及通用设备接口和I/O接口；中间层包括相关底层硬件的初始化、数据的输入或输出操作以及硬件设备的配置功能；系统软件层包括实时多任务操作系统、网络系统、文件系统、通用组件模块以及图形用户接口。嵌入式系统由于具有独特的技术特点而广泛应用于机房监控中，其具有以下几个方面的特点：①系统内核小，几乎不占任何内存，因此对于较为复杂的功能控制，嵌入式系统有着明显的优势；②系统精简，专用性较强；③使用寿命长，体积很小；④高效实用性软件辅助；⑤嵌入式系统满足开发工具和环境需求；⑥嵌入式软件满足互换性要求[2]。嵌入式系统的这些特点给维护管理工作带来了很多方便，有利于性能扩展。
（2）远程监控系统通常包含两个基本环节：一个是现场控制系统，主要负责对现场设备的运行数据采集，然后执行远程监控指令，使现场设备可靠运行；另一个是数据通信系统，通过数据的远程通信功能，将现场设备与远程用户联系起来，实现远程用户和现场控制的信息交换。
2 嵌入式系统优势
嵌入式系统融合了多种技术，包括计算机技术、电子技术、半导体技术，使其具有技术与资金密集、技术与产品高度分散的特点，并且具有很大的创新空间。
在应用嵌入式系统时，要给系统提供一个准确的专业技术定位。嵌入式系统要根据用户的需求对软硬件进行裁剪，使产品的功能和成本满足用户要求，达到良好的可靠性。STM32是ST公司基于Cortex-M3内核专门为嵌入式应用开发的32位闪存微控制器，不仅性能高、成本低、功耗低，而且有丰富的片上资源，具有强大的处理能力[3]。当前，嵌入式系统的微内核一般只有几K到几十K，要按照实际使用要求裁剪或扩展。嵌入式系统的微内核能够向用户提供线程、任务、交互通信和内存管理等服务。
3 嵌入式系统构架
（1）在机房监控中，嵌入式系统的总体构架包括：输入输出、存储器、处理器及软件。因机房结构特殊，嵌入式设备的应用软件要紧密结合操作系统，这也是嵌入式系统的独特之处。机房监控系统包括嵌入式设备、监控中心、网络设备以及配电系统、消防、空调等设备子系统，图1显示的是基于STM32嵌入式系统在机房监控中的总体构架。
（2）空调、消防等设备子系统在机房内部都要经过专门的规划设置，这些设备之间的联系是通过通信讯号或数据传感器建立的，通过嵌入式设备端口将实时数据上传，这些信息主要包含功能报警设置以及实施检测等。其中嵌入式设备作为嵌入式系统的核心组件，其工作内容主要是分析子系统发送的数据，然后对信息进行整理，将其储存到数据库里，最后按照实际需要，将处理后的信息向相关子系统反馈。工作人员可以通过TCP/IP协议随时访问，可以通过LAN对程序调用，还能够通过WAN在机房内实施远程监控，系统还可以通过SIM900A的GPRS模块向手机发送报警短信[4]。
图1 总体构架
4 系统应用
嵌入式系统在机房监控中的应用主要包括以下功能：日常管理监控、系统管理监测、系统安全运行、门禁管理，通过这4个方面的相互配合协调，对系统进行实时监控。这4种功能除了配合工作之外，还能独立运行，当其中一种功能出现故障时，其它模块功能不会受到影响，实现流程如图2所示。
图2 嵌入式系统功能模块软件流程
4.1 日常管理监控
嵌入式系统能够进行日常的管理监控，工作人员可以根据权限直接对系统程序调用，这些程序包括日期时间画面、监控界面、界面的快进和后退、放大和缩小等，通过这些功能的简单操控，工作人员能够对设备的运行情况和员工的工作情况进行查看，还能设置远程界面，当出现特殊性事件时，能够将重要的日期标注等记录界面存入文件夹中，保证界面切换的高效率，从而监测到各个时段的工作状态。嵌入式系统能够选择性地保留之前的界面，将无效界面删除，使设备运行负担大大降低。在无人看守的情况下能实时监测，提高了工作效率。
4.2 系统管理监测
嵌入式系统能够实现系统的管理监测。根据系统运行需要，选择性地启用设备，使设备无功功率的运转情况得以减少或规避，还可以通过对设备功能的添加和删除进行有效调度，避免一机多用带来的安全隐患。另外，系统内部能够根据设备的运行情况自动记录程序状态，保证事件的完整性，具有时间间隔均匀、报表详细、信息准确的优点，有利于管理层参考评价。嵌入式系统还能根据实际需要设置频率自定功能，对设备和系统运行有效监督。当发生异常情况时，会启动报警系统，将该异常状态记录下来。
4.3 系统安全运行
嵌入式系统的安全运行包括用户的授权权限以及系统设置层面[5]。嵌入式设备总管理员根据工作需要给予相关责任人权限，对系统监控和计算机调度等工作负责。系统会自动保存临时责任人对设备的使用流程，并将信息向数据库传输，完成执行操作。各级监控中心只负责本监控点的计算机，基于机房的整体嵌入式设备对其没有访问和修改密码的权限。嵌入式系统的安全运行有利于整个区域的管理操作，满足系统安全要求。
4.4 门禁管理
为管理人员操作方便，嵌入式系统门禁管理设计成单独模块，系统能够详细确认管理员信息（比如面部特征、指纹、姓名、语言等），经系统分析后传输到数据库中，对人员流动进行有效管理，便于建立考勤系统。方便查询到不同时间段进入监控机房人员的记录，及时对员工工作信息查询，满足安全生产要求。
5 结语
在机房监控中，嵌入式系统的应用十分普遍，具有十分重大的技术意义。嵌入式系统不仅结构简单，而且开发利用成本较低，具有广阔的应用前景。为了使嵌入式系统更加顺应未来的发展趋势，设计者还要将其系统内核精简，不断改进算法，更大程度地减少功耗和软硬件成本。软件设计人员要不断丰富自身的硬件知识，引进先进的嵌入式软件技术，以便于优化嵌入式产品性能。另外，要为用户提供更友好的多媒体人机界面。嵌入式系统将发挥出越来越重要的作用，使远程监控更加完善。
参考文献参考文献：
[1] 张志通，王博.嵌入式系统在机房监控中的应用[J].衡水学院学报，2014（4）：31-33.
[2] 宋月，王俊红，姚晓琼.嵌入式系统在机房监控中的研究与应用[J].电脑开发与应用，2014（5）：14-16.
[3] 李飞.机房环境监控系统硬件设计[J].信息系统工程，2014（2）：20-21.
[4] 王利霞.基于以太网的嵌入式电源监控系统设计[J].电源技术，2014（5）：973-974.
[5] 张帅，严纪峰，周晓英，等.基于嵌入式系统的视频监控和监测平台设计[J].中国新通信，2014（18）：101-102.
（责任编辑：杜能钢）
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