嵌入式Web技术在智能温室监控系统中的应用

　　智能温室监控系统是近年来发展起来的节约型设施农业技术，通过计算机综合控制，在充分利用自然资源的基础上，调节温度、湿度、光照强度等环境因素来获得作物生长的最佳条件，从而达到提高作物产量、改善品质、增加经济效益的目的。嵌入式系统与Intemet技术的结合是当今发展的趋势，如何将嵌入式产品与Internet连接起来实现室内设备的统一监控与管理，通过Internet实现对设备行为的访问与交互是目前研究的热点。本文提出一种基于嵌入式Web技术的智能温室监控系统设计方案，系统以嵌入式处理器作为上位机，通过构建嵌入式Web服务器，借助CGI(Common Gateway Interface)技术控制中心与嵌入式Web服务器端之间的动态数据交互，来满足嵌入式设备直接与Internet联网的要求，使管理者可以不受空间限制，通过Internet利用Web浏览器完成对设备的远程访问、监控和维护等操作。

　　1 系统总体设计

　　本设计基于ARM9开发平台，构建嵌入式开发环境，裁剪移植Linux操作系统。系统采用嵌入式Web服务器对设备进行功能配置，利用温度、湿度、光照强度传感器采集数据，采用嵌入式数据库对监测数据进行分析和存储。系统通过控制程序协调温室参数，并对控制参数进行监测，从而为温室中的作物提供最佳的生长环境。

　　嵌入式网络监控系统分客户端主机和现场嵌入Web服务器智能监控设备两部分，监控系统的结构如图1所示。

　　客户端主机通过浏览器与Web服务器交互式处理数据，从而实现对网络智能设备的远程监控。其中嵌入式Web服务器和监控端位于温室现场，监控端完成对温室环境参数(温度、湿度、等数据)的采集，并将采集结果存入数据库，通过CGI技术，管理人员通过网络便可了解温室内环境情况。系统采用Boa作为嵌入式Web服务器，负责监控、接收和分析用户请求，传送静态页面和调用后台CGI(Common Gate Interface)程序。

　　2 系统硬件设计

　　为了保证系统的实用性和可扩展性，系统选用Samsung公司的S3C2440A作为CPU处理器，S3C2440A带有丰富的外围接口，是一款高性价比的ARM核SoC芯片，工作频率最高可达400 MHz。系统硬件结构如图2所示。

　　系统配置有内存大小为64 M的SDRAM和128 M的Nand Flash。外接320x240的LCD触摸屏，实现本地用户人机接口，进行设备管理，通过USB接口连接摄像头，完成温室环境的图像采集;通过DM9000外扩以太网接口实现与无线局域网设备的连接和Interact的连接。另外，系统还扩展有RS485接口，可用于系统的扩展，通过布线连接相应的设备。

　　3 系统软件设计