摘要 论述epa通信协议在ieee802．11b无线局域网中的开发和应用；重点介绍在linux系统中无线网关和无线现场设备的开发，并在此基础上构建基于epa通信的无线测控系统。
关键词 ieee802．11b epa通信协议 现场设备 无线网关
引 言
epa(ethernet for plant automation)标准是一种基于以太网、无线局域网和蓝牙等信息网络通信技术，适用于工业自动化控制系统装置与仪器仪表间、工业自动化仪器仪表相互间数据通信的工业控制网络通信标准。
802．11h是一种灵活的数据传输系统，使用无线射频(rf)技术越空收发数据，减少使用线缆的连接，因此802.11b无线网络系统既可达到建设计算机网络系统的目的，又可让设备自由安排和随意移动。802．11b协议的这些特点使它在工业控制领域有较好的应用前景，不仅能实现工业遥控、遥调、遥测功能，而且还能实现对工控现场远程图像宴时监控，可集中管理各工业控制设备的工作状态，满足工业控制自动化发展的要求。本文主要讨论了epa协议在ieee802．11b无线现场设备中的实现和测控。
1 802．11b无线测控系统的设计
如图1所示，802．11b无线测控系统包括epa协议通信模块、epa 上位机监控模块、无线嘲关模块、液晶触摸显示模块、手持没备数据显示监控模块和温度变送器数据采集模块。在本系统中由温度变送器通过串口实时采集热电耦的温度变化数据，用epa协议栈进行数据的封装后，经过802．11b无线网络把epa报文发送到epa无线手持设备中进行显示；并通过无线网关传输到epa有线网络中的epa上位机和其他epa设备，对epa报文数据进行处理。
系统中除手持设备采用电池供电外还采用了以太网供电模块，通过以太网传输直流电源，简化了系统设计，提高了系统的可靠性，最后，设计好的设备(基于mpc852t的802．11b无线网关、基于s3c2410的802．11b无线手持设备和基于s3c24lo的802．11b无线温度传感器)就构成了一个完整、可应用的无线测控系统。
2 802．11b无线测控系统的软件实现
2.1 ieee802 11b的无线网关软件设计
802．11b的通信协议在嵌入式平台实现，需要比较高的系统性能。因此，本文选用基于摩托岁拉mpc852t处理器的硬件平台(其中包括以太网供电模块和802．11b通信接口等)开发ieee802．11b无线网关。
要实现无线网关的功能。将系统软件结构从上到下可分为如下一些模块：系统配置模块，系统监测模块，底层驱动、数据收发模块，数据转发模块，命令行模块(commandline)，ieee802．1x认证、授权模块(authentication authorization)和web管理模块。
无线网关软件功能模块流程如图2所示。
无线网关在此系统中起到的作用是在以太网和802．11b无线局域网之间进行数据帧格式的转换，并要求其能转发不同网段之间的数据。这就要求在无线网关的软件模块中移植bridge模块，在嵌入式linux系统中编译，移植完bridge模块后对其进行设置：
brctl addbr br0
brctl addif br0 ethl
brctl addif br0 wlano
把无线和有线网络桥接到一起，再使用工具软件ifconfig对其中有线网卡和无线网卡进行相应的网络配置，无线网关就可以正常运行了。
2.2 ieee802 11b无线手持设备软件设计
无线手持设备在开发过程中，要求具有小巧、灵活的特点。在开发过程中采用了体积相对较小而功能强大的s3c2410作为开发平台，以这个平台为基础开发802．11b温度传感器和802．11b无线手持设备等现场设备。
首先，在s3c2410平台上移植同样小巧、灵活的usb无线网乍。这款无线网卡的芯片是prism系列芯片。无线网卡是移动终端的主要设备，其软件部分分为接口驱动模块(prism_usb．o)、无线网卡驱动(p802．o)和无线网卡配置管理软件3部分。第1步：下载无线网卡的源代码linux-wlan-ng，这是针对pc机的源代码，要使它能在arm上运行就要进行交叉编译。第2步：交叉编译usb无线网卡驱动时必须先相应地配置网卡类型、内核路径和交叉编译工具。这是一款针对2．4．x的内核源代码，在编译的过程中会出现错误。原因是生成的mkmetadef和mkmetastruct是arm arch的，在i386上不能执行。必须修改自动生成的makefile，或者做一套适用于i386的makefile。在交叉编译通过后会生成usb接口驱动prism_usb．o和无线网卡驱动p802．0这两个模块。第3步：在armlinux系统的内核中加载这两个模块。加载时有两种方式：动态加载和静态编译到内核里。笔者采用了动态加载的方式，并采用nfs mount的方式来调试要加载的模块。第4步：把无线网卡的配置文件rc．wlan和工具软件wlanctl-ng、wland、nwepgen、wlancfg等拷贝到相应的目录下，并用它们对802．11b无线网络进行系统认证、密钥认证、wep加密和ssid设定等。
