基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研究并實(shí)現(xiàn)了一種用于嵌入式設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用客戶(hù)端)服務(wù)器架構(gòu)#通過(guò)在嵌入式設(shè)備中內(nèi)建一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器，可使得相應(yīng)的嵌入式設(shè)備直接接入Internet。 同時(shí)用戶(hù)可使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器#通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)此設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)%控制和管理。

　　隨著Internet的廣泛普及和通信技術(shù)的高速發(fā)展，大量基于TCP/IP的Internet應(yīng)用可以被部署在嵌入式平臺(tái)之上，同時(shí)各種嵌入式設(shè)備可以和PC機(jī)一樣連入網(wǎng)絡(luò)之中。由此發(fā)展的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(EI)解決了不同網(wǎng)絡(luò)與Internet之間連通的問(wèn)題，使得通過(guò)嵌入式互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中嵌入式設(shè)備的在線遠(yuǎn)程訪問(wèn)、控制與管理成為可能。目前，對(duì)分布在Internet網(wǎng)絡(luò)中的嵌入式設(shè)備進(jìn)行高效、可靠的集中遠(yuǎn)程控制和管理成為嵌入式技術(shù)中較為高端的課題。

　　微處理器(MPU)和微控制器(MCU)用于嵌入式設(shè)備的監(jiān)視和控制，成為嵌入式系統(tǒng)的核心。為了在不同的MPU/MCU間相互通信，許多工業(yè)項(xiàng)目采用RS-232、RS-485及CAN等通信標(biāo)準(zhǔn)，但這些途徑的通信速度和距離都有較大局限性，若要將其與Internet互聯(lián)需要特殊的嵌入式網(wǎng)關(guān)的支持，給實(shí)際使用造成很大的不便。EI是一種用于嵌入式設(shè)備接入Internet的互聯(lián)技術(shù)，它可使嵌入式設(shè)備方便可靠地接入Internet中。

　　為了使嵌入式設(shè)備可以連接到Internet并讓用戶(hù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器對(duì)其進(jìn)行操作，EI的關(guān)鍵技術(shù)在于使嵌入式設(shè)備可以支持HTTP服務(wù)并具有Web服務(wù)器的功能。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)而言，EWS提供了一個(gè)基于Web的圖形界面，以便于其對(duì)接入Internet的多種嵌入式設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化管理，而不再需要特殊的專(zhuān)用協(xié)議和管理軟件。監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

　　采用瀏覽器/服務(wù)器的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其中包括兩部分——網(wǎng)絡(luò)瀏覽器與EWS，EWS通過(guò)嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能。在實(shí)際應(yīng)用中，EWS被配置在嵌入式設(shè)備中，作為設(shè)備的一部分而存在，這使得該設(shè)備無(wú)需更多改動(dòng)或配置即可直接接入網(wǎng)絡(luò)。與此同時(shí)EWS還內(nèi)建了TCP/IP協(xié)議棧、嵌入式文件系統(tǒng)、設(shè)備網(wǎng)關(guān)及硬件接口等組件，其基本架構(gòu)如圖2所示。

　　在該架構(gòu)中，嵌入式文件系統(tǒng)對(duì)事先配置的監(jiān)控頁(yè)面進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。嵌入式設(shè)備網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了TCP/IP與實(shí)際使用的特定設(shè)備自身控制協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)了雙向透明通信。兩種不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)便可通過(guò)嵌入式設(shè)備相互連接，而硬件接口則負(fù)責(zé)EWS、硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)之間的連接。

　　當(dāng)本系統(tǒng)工作時(shí)，首先EWS接收到來(lái)自局域網(wǎng)的客戶(hù)端基于網(wǎng)址的請(qǐng)求并回應(yīng)該請(qǐng)求。通過(guò)回應(yīng)事先配置好并存放在嵌入式文件系統(tǒng)中的監(jiān)控網(wǎng)頁(yè)界面，用戶(hù)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器向遠(yuǎn)端設(shè)備發(fā)送指令。該指令經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)傳送后被設(shè)備網(wǎng)關(guān)接收，設(shè)備網(wǎng)關(guān)將其翻譯為專(zhuān)用指令并進(jìn)一步傳遞給硬件設(shè)備本身。與此同時(shí)，設(shè)備數(shù)據(jù)或信號(hào)也被傳輸給遠(yuǎn)程客戶(hù)端以供用戶(hù)查看。

　　在實(shí)際工作時(shí)，根據(jù)客戶(hù)端瀏覽器的請(qǐng)求，EWS將相應(yīng)的管理頁(yè)面發(fā)送至客戶(hù)端。因此對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必需要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些頁(yè)面文件的存儲(chǔ)和訪問(wèn)管理，為此在本系統(tǒng)中內(nèi)建了一個(gè)嵌入式文件系統(tǒng)以便于對(duì)Flash中的頁(yè)面文件及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和訪問(wèn)控制。

　　文件系統(tǒng)根據(jù)文件的名稱(chēng)、長(zhǎng)度及起始地址對(duì)其進(jìn)行管理。在結(jié)構(gòu)上，該文件系統(tǒng)并未采用多級(jí)目錄，而是將所有的文件都列于單個(gè)根目錄之下。這種目錄結(jié)構(gòu)雖然并不適合于容量快速增加的文件系統(tǒng)，但定位和提取文件的速度有較大的優(yōu)勢(shì)。

　　當(dāng)本監(jiān)控系統(tǒng)的文件需要進(jìn)行較大的變更時(shí)，可通過(guò)TFTP協(xié)議對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)。雖然這種文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能比較簡(jiǎn)單，但可滿(mǎn)足絕大多數(shù)情況下嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的需求，即頻繁地文件訪問(wèn)和較少地文件變更。