嵌入式遠程監控系統概述
基於嵌入式網路技術，研究並實現了一種用於嵌入式設備的監控系統。該系統採用客戶端)伺服器架構#通過在嵌入式設備中內建一個嵌入式web伺服器，可使得相應的嵌入式設備直接接入internet。 同時用戶可使用標準的網路瀏覽器#通過網路對此設備進行訪問%控制和管理。 隨著internet的廣泛普及和通信技術的高速發展，大量基於tcp/ip的internet套用可以被部署在嵌入式平台之上，同時各種嵌入式設備可以和pc機一樣連入網路之中。由此發展的嵌入式網際網路技術(ei)解決了不同網路與internet之間連通的問題，使得通過嵌入式網際網路對網路中嵌入式設備的線上遠程訪問、控制與管理成為可能。目前，對分布在internet網路中的嵌入式設備進行高效、可靠的集中遠程控制和管理成為嵌入式技術中較為高端的課題。
嵌入式遠程監控系統架構
微處理器(mpu)和微控制器(mcu)用於嵌入式設備的監視和控制，成為嵌入式系統的核心。為了在不同的mpu/mcu間相互通信，許多工業項目採用rs-232、rs-485及can等通信標準，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互聯需要特殊的嵌入式網關的支持，給實際使用造成很大的不便。ei是一種用於嵌入式設備接入internet的互聯技術，它可使嵌入式設備方便可靠地接入internet中。 為了使嵌入式設備可以連線到internet並讓用戶通過標準的web瀏覽器對其進行操作，ei的關鍵技術在於使嵌入式設備可以支持http服務並具有web伺服器的功能。對於網路用戶而言，ews提供了一個基於web的圖形界面，以便於其對接入internet的多種嵌入式設備進行統一的標準化管理，而不再需要特殊的專用協定和管理軟體。監控系統的架構如圖1所示。
嵌入式遠程監控系統軟體架構
採用瀏覽器/伺服器的結構實現，其中包括兩部分——網路瀏覽器與ews，ews通過嵌入式網路技術實現其功能。在實際套用中，ews被配置在嵌入式設備中，作為設備的一部分而存在，這使得該設備無需更多改動或配置即可直接接入網路。與此同時ews還內建了tcp/ip協定棧、嵌入式檔案系統、設備網關及硬體接口等組件，其基本架構如圖2所示。 在該架構中，嵌入式檔案系統對事先配置的監控頁面進行存儲和管理。嵌入式設備網關實現了tcp/ip與實際使用的特定設備自身控制協定之間的相互轉換，從而實現了雙向透明通信。兩種不同結構的網路便可通過嵌入式設備相互連線，而硬體接口則負責ews、硬體設備及網路之間的連線。 當本系統工作時，首先ews接收到來自區域網路的客戶端基於網址的請求並回應該請求。通過回應事先配置好並存放在嵌入式檔案系統中的監控網頁界面，用戶可通過標準的瀏覽器向遠端設備傳送指令。該指令經由網際網路傳送後被設備網關接收，設備網關將其翻譯為專用指令並進一步傳遞給硬體設備本身。與此同時，設備數據或信號也被傳輸給遠程客戶端以供用戶查看。
嵌入式檔案系統
在實際工作時，根據客戶端瀏覽器的請求，ews將相應的管理頁面傳送至客戶端。因此對於本系統來說，必需要實現對這些頁面檔案的存儲和訪問管理，為此在本系統中內建了一個嵌入式檔案系統以便於對flash中的頁面檔案及其他數據進行管理和訪問控制。 檔案系統根據檔案的名稱、長度及起始地址對其進行管理。在結構上，該檔案系統並未採用多級目錄，而是將所有的檔案都列於單個根目錄之下。這種目錄結構雖然並不適合於容量快速增加的檔案系統，但定位和提取檔案的速度有較大的優勢。 當本監控系統的檔案需要進行較大的變更時，可通過tftp協定對檔案系統進行重構。雖然這種檔案系統的結構和功能比較簡單，但可滿足絕大多數情況下嵌入式網際網路的需求，即頻繁地檔案訪問和較少地檔案變更。
