即時監控與遠端管理的自動抄錶應用

 

應用背景說明:

近年來在物聯網風潮帶動下,許多城市已積極建置先進讀錶基礎建設(Advanced Metering Infrastructure,AMI)系統以取代傳統的機械式電錶。由於AMI利用了資通訊技術來提供雙向通訊功能,因而讓數位化的智慧電錶所採集的水、電、天然氣等資料可以透過網路直接傳送給管理單位的控制中心,同時也讓管理者不再需要透過定期派員到現場抄取數據即能為用戶進行計費作業,並能即時監控用戶的使用情況。

而AMI系統主要包含了三大部份,即:前端的智慧電錶、中間層的資料集中器、以及後端的管理系統。其中作為中繼站的資料集中器扮演關鍵角色,不僅要負責收集多個智慧電錶的信息和數據再轉發給管理系統,還要提供必要的監控與故障排除功能以方便管理者遠端管理。此外,不同國家或地區的自動抄錶應用所需的功能並不完全相同,因此系統開發商勢必得慎選嵌入式電腦才能因應多樣化的客戶需求,事半功倍的完成資料集中器的開發。


應用的產品及優勢:

瀚達電子的Matrix-700是一款Linux-ready ARM9 嵌入式工業電腦。該電腦配置的400MHz arm處理器、64MB的SDRAM與128MB的NAND Flash讓其能在同一時間內執行多重任務,而且就算是複雜的系統功能,這款電腦也能有足夠的性能來處理。

此外,雖然Matrix-700的尺寸相當緊湊(78 x 108 x 24mm),但卻提供了各式各樣的連接介面,包括一個10/100Mbps乙太網路埠、四個高速串列埠、二個USB 2.0埠、以及一個micro-SD插槽。系統開發商可以有效運用這些連接介面來設計所需的功能,譬如:可利用乙太網路埠來建置有線網路;亦可外插USB的無線網卡(WiFi dongle)來為系統配置IEEE-802.11 b/g無線網路。

特別值得一提的是,Matrix-700在板載的NAND Flash內安裝了UBI檔案系統,藉此可提供更好的讀寫性能。而且該電腦還利用了2MB的唯讀Data Flash來提供故障重啟機制,因此當NAND Flash的檔案系統出現問題而導致系統或程式無法正常運行時,Matrix-700就會利用板載上的Data Flash來自動啟動系統,管理者無需親自到現場就能完成電腦復原。

Features: Matrix-700

處理器:ATMEL AT91SAM9G20 400MHz CPU

作業系統:Linux kernel 2.6.29 with file system

串列埠:RS-232 / 422 / 485 x 1,RS-232 / 485 x 3
USB Host連接埠:相容於USB 2.0 x 2
microSD卡插槽:最高支援32GB記憶卡
UBI文件系統及故障復原機制

應用說明:

在測量、讀取、收集、傳輸和管理計量數據方面擁有數十年經驗的一家以色列公司是專門提供自動抄錶解決方案的系統開發商。該公司光是水錶這項產品就已在世界各地安裝了數百萬台。而在因應智慧電錶應用趨勢之下,這家在國際市場享有盛名的系統開發商也開始設計可遠距自動抄錶的解決方案。

由於智慧電錶僅能短距離通訊(範圍因設置環境而異,少則數十公尺,多則數公里),使得該公司的自動抄錶解決方案必須在智慧電錶與管理單位的監控中心之間加裝資料集中器。而為了讓資料集中器能準確與可靠的收集數據並實現即時的雙向通訊,該公司希望選配一台可提供足夠的運算性能與連接介面並基於Linux的嵌入式電腦來作為資料集中器的控制核心。

基於arm9處理器及Linux內核的Matrix-700不僅提供了該系統開發商熟悉的開發環境,讓設計者可以更容易且快速地完成產品開發;高速的arm處理器與大容量的記憶體也提供了足夠的運算性能來執行資料集中器的繁重任務。支援多種介面埠,則讓設計者可以依據實際應用需求來開發所需的功能,像是:以乙太網路埠連接交換器或路由器、以高速的串列埠來銜接智慧電錶或感測器、以USB 2.0埠建置無線網路、以及利用micro-SD插槽外接記憶卡來擴充儲存容量。

應用架構圖:

Related Products:
Matrix-700 Linux ARM工業嵌入式電腦

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