基于linux操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應用軟件開發(fā)(參考版)
2025-06-21 14:20本頁面
【正文】 本文立足于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的變化，給出新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計的通用框架和方法，并在此基礎(chǔ)上給出了一個通用的應用軟件平臺，以方便今后數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用軟件的開發(fā)，也為今后進一步的應用開發(fā)與研究提供了良好的基礎(chǔ)。因此，雖然有50%丟包率，但能夠保證錯誤數(shù)據(jù)的送達也是可以的。（4）GPRS接入方式的丟包率變化很大，主要因為GPRS無線傳輸距離較遠，不可避免的會受更多外界因素的影響以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量人小的影響。一種可行的解決辦法是當采樣周期較短時，可以先將處理后的數(shù)據(jù)在終端緩存，當數(shù)據(jù)量到達一定程度時一次發(fā)送，這樣就可以減輕網(wǎng)絡(luò)上的負擔，但同時帶來數(shù)據(jù)報告的延遲，使得數(shù)據(jù)的實時性受到影響?？梢钥闯觯芯€網(wǎng)絡(luò)的丟包率大體上就是0%，主要歸功于TCP協(xié)議的傳輸可靠性。理論上使用TCP不會出現(xiàn)丟包，但這是針對網(wǎng)絡(luò)擁塞而導致的丟包而言的，實際中由于其他因素而導致的丟包還是存在的，尤其在無線傳輸時，由于無線信道本身的特點，網(wǎng)絡(luò)擁塞已經(jīng)不是造成丟包的唯一原因了，因此還是會出現(xiàn)丟包。之后需要編寫配置文件，可參考源碼目錄中的SETUP, 。 PPP (pointtopoint protocol) support PPP support for async serial ports PPP Deflate pression PPP BSDCompress pression 這樣只是在內(nèi)核中加入了PPP協(xié)議支持，而進行PPP撥號，還需要在Linux系統(tǒng)上移植PPP撥號程序，進入解壓后的源碼目錄，執(zhí)行 . / cofigure 經(jīng)過配置，生成了Makefile文件，這時再執(zhí)行 make CC=armlinuxgcc用armlinuxgcc編譯源代碼，完成后，會在源碼目錄的/chat, /pppd, /pppdump三個目錄下分別生成chat, pppd, pppdump, pppstats四個可執(zhí)行文件。首先，需要實現(xiàn)Linux下的PPP撥號接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，配置內(nèi)核并編譯，使其以支持PPP協(xié)議，配置單如下: Device Drivers 224。WIFI組網(wǎng)成本較低，可以很方便的接入Internet，而且可通過加入無線接入點擴大WIFI的覆蓋范圍，因此，近幾年WIFI也被廣泛運用于各類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)當中。是用于短途無線數(shù)據(jù)傳輸。本文不會直接接觸LCP和NCP，但會配置認證協(xié)議，以方便通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的認證。 本文采用PPP撥號的方式接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，PPP是數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它提供了一種互聯(lián)網(wǎng)接入的方式，PPP包含了三個協(xié)議:LCP鏈路控制協(xié)議，NCP網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議以及認證協(xié)議。由于開發(fā)板上沒有無線網(wǎng)卡，因此，并未采用開發(fā)板接入WIFI，而是使用筆記本接入校園WIFI，另外，有線網(wǎng)絡(luò)使用虛擬機進行測試。圖34中的狀態(tài)下有一個客戶端與服務器相連，且出現(xiàn)了錯誤數(shù)據(jù)。中間的表格用來顯示超限的數(shù)據(jù)，可以清除記錄。設(shè)置菜單包括兩個設(shè)置，一個是對上位機的設(shè)置，另一個是當與某個數(shù)據(jù)采集終端連接時，若處一于未采集狀態(tài)，則一可以進行遠程參數(shù)設(shè)置。（三）上位機應用軟件設(shè)計上位機應用軟件不需要進行Qt庫移植，Qt有支持Windows的版本，直接安裝使用即可。剩下的最后一個數(shù)據(jù)采集終端功能是執(zhí)行上位機的命令。兩個線程的區(qū)別主要體現(xiàn)在兩點:數(shù)據(jù)采集線程中間會休眠，而數(shù)據(jù)處理線程不休眠；數(shù)據(jù)采集線程獲得的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)供數(shù)據(jù)處理線程使用，而數(shù)據(jù)處理線程處理后得到的結(jié)果要通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機。這樣做的目的是當采樣周期時間比數(shù)據(jù)處理耗時短時，可以保證數(shù)據(jù)采集線程不會因為等待數(shù)據(jù)處理線程執(zhí)行后清空緩沖區(qū)而使數(shù)據(jù)采集延時。這點使用QSemaphore信號量實現(xiàn)，本文設(shè)計了一個雙緩沖結(jié)構(gòu)，即雖然采集1024個數(shù)據(jù)點，但緩沖區(qū)設(shè)定為2048，空閑空間信號量被初始化為2048，而己用空間信號量被初始化為0，數(shù)據(jù)采集線程每次獲取1024個空閑空間信號量，然后釋放1024個已用空間信號量，而實際上還有1024個緩沖空間可用。由于使用的是全局對象，同時服務器采用了多線程，因此需要使用QMutex實現(xiàn)互斥訪問[10]。 上面的步驟提到的客戶端信息，主要包含了服務器從套接字獲得的客戶端的IP地址和端口號，以及客戶端發(fā)送來的客戶端的設(shè)置，包括采樣周期和報警上限等。(4)客戶端收到服務器回復再次回復服務器，以證明自己身份。(2)服務器監(jiān)聽到有連接請求，創(chuàng)建新的線程，并在新線程內(nèi)創(chuàng)建套接字，當建立起與服務器的連接后，客戶端的套接字會發(fā)出QTcpSocket::connected()信號，客戶端接收到該信號后，向服務器發(fā)送本客戶端的信息。因此首先要說明連接建立的過程。（3） ‘D’為數(shù)據(jù)類型，其后的數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)采集終端發(fā)往上位機的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。數(shù)據(jù)類型標識了所包含的數(shù)據(jù)的類型，本文的應用程序支持三種類型：（1） ‘I’為信息類型，其后的內(nèi)容是數(shù)據(jù)采集終端與上位機之間的交換信息，主要在連接建立初期傳送這類信息，用于上位機獲取并登記數(shù)據(jù)采集終端的信息，該類型的數(shù)據(jù)包括‘F’和‘R’兩種，‘F’是在建立連接時，又數(shù)據(jù)采集終端向上位機發(fā)送終端信息，而上位機接到信息并登記后，以‘R’數(shù)據(jù)回復。為了實現(xiàn)客戶端與上位機的通信，兩者之間應當具有應用層協(xié)議。本文設(shè)計的應用程序客戶端與上位機之間的應用層協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖33所示。在對功能進行說明前，首先說明應用層協(xié)議。數(shù)據(jù)采集終端包括的功能有撥號建立GPRS連接，與服務器建立連接，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，傳送處理后的數(shù)據(jù)以及接受服務器的遠程指令控制。圖32 數(shù)據(jù)采集終端界面 主菜單中只有兩個動作，設(shè)置和關(guān)閉，設(shè)置可以完成對要連接的服務器IP地址及端口號的設(shè)置，還能設(shè)置數(shù)據(jù)采集終端的采樣周期和警報上限。另外，Qt的菜單項由 QAction實現(xiàn)，本文稱一個菜單項
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