1、 基于嵌入式Web服務器的遠程監控系統研究作者:李威宣, 趙靜, 彭志成, 徐志浩作者單位:李威宣,趙靜,彭志成(武漢理工大學 武漢 430070, 徐志浩(連云港市水利局臨洪東站管理所 連云港222002相似文獻(10條1.學位論文余亞東基于嵌入式WEB服務器的遠程監控系統的研究與實現20032.學位論文安峰嵌入式TCP/IP技術研究與應用2006嵌入式TCP/IP技術是指在嵌入式系統中集成TCP/IP協議棧,實現嵌入式系統與基于TCP/IP協議棧的以太網之間的互連。目前,應用比較廣泛的嵌入式TCP/IP協議棧有uIP和LwIP。它們是精簡的協議棧,用C語言編寫,因此可移植性好,適用于8/1

2、6位單片機。本文主要針對這兩種協議棧的移植、應用進行分析和研究,另外還探討了基于uClinux的嵌入式TCP/工P技術的應用等問題。網絡的基礎是協議,協議描述了網絡通信從物理層到應用層的規范。TCP/IP協議是局域網的基礎,是由100多個協議規范組成的集合。這些協議規范從不同角度對網絡通信作了規定,因此只要是滿足這些規范的系統就可以在網絡上傳輸數據。嵌入式系統中集成TCP/IP協議棧使得嵌入式系統也成為網絡的一個節點,有效地利用了網絡資源,實現了嵌入式系統的網絡化。我們對嵌入式TCP/IP技術的研究主要集中在兩個方面:嵌入式webserver(基于HTTP協議和遠程文件傳輸(基于TFTP協議。

3、在嵌入式系統中實現webserver,用戶就能在任意一臺聯網的計算機上,通過瀏覽器訪問我們的系統,這就使遠程監控、網絡測量成為現實,我們已將其應用在基于雙頻測導法的電導率測量中。在嵌入式系統中實現文件傳輸協議,我們可以通過網絡來下載更新系統的程序,這在工控領域有著廣闊的應用前景。本課題是嵌入式技術的綜合應用,我們在給出協議移植方法的同時也闡述了TCP/IP協議棧的具體規范與運作流程。為了使系統運行穩定、滿足實時響應的要求,我們需要嵌入式操作系統來作為系統的軟件平臺,課題中我們采用uC/0SI工作為嵌入式實時操作系統(RTOS。此外,本課題的研究中還引入了PC機上的網絡技術公共網關接口(CGI,

4、經過精簡作為嵌入式系統的應用程序。3.學位論文劉婧基于ARM-uClinux的遠程監控系統2007將嵌入式系統接入Internet已經成為嵌入式系統未來的發展趨勢,基于ARM嵌入式系統實現Internet技術在遠程監控領域中的應用,為嵌入式系統和監控行業的發展起著積極推動的作用。本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統為核心的嵌入式開發技術實現嵌入式應用系統與Internet的結合,主要從嵌入式系統的硬件開發和軟件開發兩個方面介紹遠程監控系統特定應用的實現。嵌入式系統的硬件平臺是由ARM7TDMI體系結構的S3C44BOX微處理器和存儲器模塊、以太網接口模塊、ADC模塊等外圍設備來

5、構成。通過移植Bootloader和uClinux操作系統,開發以太網、ADC、RTC設備驅動程序以及嵌入式Web服務器、SMTP客戶機、嵌入式網關等應用程序,完成系統的軟件部分。其中,利用以太網驅動程序可實現嵌入式系統的獨立接入Internet功能,執行ADC驅動程序可對設備進行控制完成數據采集任務。系統通過內嵌的Web服務器和公共網關接口CGI程序,實現與遠程Web客戶的交互,響應客戶下達的各種監控命令,如上傳采集的數據,修改設備參數,以及啟動SMTP客戶機發送E-mail等。本文以遠程監控應用的需求為出發點,以Web技術為主要手段,實現了嵌入式系統的網絡化,完成了嵌入式設備的遠程控制和訪

6、問功能,不僅符合嵌入式系統開發的特殊要求,而且對監控行業應用范圍的擴展以及應用水平的提高有著重要意義。4.學位論文陸俊嵌入式數據庫MySQLite的設計與實現及其在家庭網關中的應用2007在信息家電遠程監控系統中,需對大量的實時數據進行采集和處理,多樣化的數據存儲和管理需要一個后臺數據庫來支撐。由于嵌入式系統軟硬件資源都有限,傳統的企業數據庫如Oracle、Sybase等明顯臃腫,很難發揮作用。因此,本文在綜合分析當前嵌入式數據庫系統的主要功能和發展現狀的基礎上,針對嵌入式設備的具體特點,結合在家庭網關中的實際應用需求,在Linux下用C語言設計了一款能有效存儲、操作和管理信息家電數據的嵌入式

7、數據庫系統 MySQLite。并基于此數據庫構造了一個 S3C44BOX+uCLinux+MySQLite+Boa的嵌入式家庭網關:以嵌入式微處理器S3C44BOX為中心設計硬件平臺,裁減和移植uCLinux作為嵌入式操作系統,以公共網關接口(CGI原理為基礎,以MySQLite為數據存儲及管理后臺,用軟件編程的方法實現用戶、嵌入式 Web 服務器、網關應用程序以及信息家電之間的動態交互。MySQLite 的實現涉及詞法分析器、語法分析器以及索引機制的優化等方方面面,系統的開發過程按照軟件工程的思想組織實施。它支持ACID事務,支持SQL92標準子集,與嵌入式操作系統uCLinux以及具體應用

8、集成在一起,無須獨立運行的數據庫引擎,由程序直接調用相應的API函數去實現對數據的存取操作,從而簡化了應用程序的整體開發過程,提高了家庭網關存取記錄的效率,可滿足嵌入式遠程監控系統的數據管理要求。5.學位論文陳偉基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現2006隨著通訊技術、網絡技術和半導體技術的飛速發展,嵌入式系統接入網絡已成為其應用的一個重要方向。越來越多的嵌入式系統選擇Web服務器的方式與Internet進行數據交換。而以太網是構筑現代Internet網絡的基礎,因此實現基于以太網的嵌入式Web服務器將具有較高的實用價值。本課題主要針對以MCS-51系列單片機為核心的中低檔嵌入式系統,

9、設計了一種基于8位單片機的以太網嵌入式Web服務器。其硬件平臺主要由內帶64k字節FlashEPROM的微處理器W78E516B、以太網控制器RTL8019AS、32k字節容量的RAM62256、網絡隔離變壓器20F-01以及用于片選的ATF16V8B等器件組成。整個系統的軟件開發環境采用的是德國Keil公司的集編輯、編譯、仿真和調試于一體的KeilVision2軟件。程序設計是以TCP/IP協議參考模型為核心進行的。參考模型中的物理層和數據鏈路層由網絡接口芯片RTL8019AS及其驅動程序完成的。TCP/IP協議棧的主體設計分為橫向和縱向兩條主線。橫向主線包括收發緩存設計和定時器設計?？v向主

10、線包括ARP協議模塊、IP協議模塊、ICMP協議模塊、UDP協議模塊、TCP協議模塊和HTTP協議模塊的設計。在應用層以HTTP協議和公共網關接口CGI技術為基礎,構建了嵌入式Web服務器,實現了瀏覽器與Web服務器的動態交互過程。最后將設計的嵌入式Web服務器應用于B/S模式的遠程溫度監控系統中,實驗室模擬運行結果驗證了這種方法的有效性和實用性,為嵌入式以太網Web技術在監控領域中的應用作出了有益的探索和嘗試。6.學位論文楊雪基于嵌入式系統的風力發電機組控制系統研究2009在能源消耗日益增長、環境污染日益嚴重的今天,作為可再生綠色能源的風能成為世界各國普遍重視的能源,風力發電已經成為一種新興

11、的重要發電形式,風力發電技術也成為各國學者競相研究的熱點。風力發電機組通常處在自然環境相對惡劣的地方,要保證系統的穩定性,對主控制器有很高的要求。本文介紹了嵌入式系統及其優點,提出將ARM處理器應用在風力發電控制器中,在軟硬件方面都要優于以前的處理器。本文把風電機組控制器和嵌入式系統有機地結合起來,對兆瓦級風電機組控制系統進行了研究。首先,概述了雙饋風電機組的運行原理和組成,介紹了其運行區域,討論了主控制器在最大風能跟蹤階段的控制策略,描述了監控系統的功能。根據控制系統的要求,分析了控制系統的組成結構和輸入輸出信號,在此確立了其型號和硬件配置,這里采用嵌入式微處理器Samsung S3C241

12、0X為控制核心,詳細地設計了雙饋風電機組本地控制器的硬件電路,包括SDRAM、Flash、LCD、串口、檢測接口電路以及遠程監控系統。然后對嵌入式操作系統Linux進行了詳細的介紹,將ARM-Linux移植到S3C2410X上,包括嵌入式操作系統Linux、嵌入式內核、嵌入式文件系統和用戶圖形界面,減輕了系統應用程序開發的工作量。結合風電控制系統中的控制方法基于模塊化編程的思想,設計了主要的程序流程和相應的安全保護措施;根據實際情況,對系統功能進行設計,提出嵌入式Web服務器為核心,采用B/S結構的監控系統方案,通過公共網關接口(CGI技術使得客戶端瀏覽器和嵌入式Web服務器間建立交互,用戶在

13、上位機通過瀏覽器就可以對遠程現場進行監控,也可以對其進行操作和系統配置。具有信息輸入、查詢和維護等基本功能,并實現了部分監控功能,具有廣泛的應用前景。最后,對本文所做的工作進行了總結和展望,提出了系統不完善之處和改進部分。然科學版2009,37(4介紹了在嵌入式Linux操作系統下、基于Web的網絡智能設備監控系統的設計方案和軟、硬件的實現,研究了嵌入式Linux平臺下動態Web技術的實現方法和CGI程序的設計方法,實現了在嵌入式Linux平臺下利用Boa作為Web服務器的遠程在線監控系統,并給出了測試結果,成功實現了遠程監控功能.8.學位論文田小福嵌入系統的Web服務器設計與實現2005隨著

14、計算機技術和網絡技術的飛速發展,各種層次硬件的出現以及硬件水平不斷提高,出現了以嵌入式設備為主的監控儀器儀表,而且信息家電的網絡化已經成為趨勢.目前在網絡應用層數據的傳輸和表達使用最廣泛的協議就是Http協議,所以嵌入式設備通過Internet網絡遠程監控中數據的傳輸和表達的一個主要方向就集中在了針對嵌入式系統的Web服務器(簡稱嵌入式Web服務器上.本文實現了一個嵌入式Web服務器,其特點是不需要操作系統支撐,本身具有嵌入式系統公共網關接口EGI(Embedded Gateway Interface,能夠完成網頁的發布功能,最主要的是利用它可以作為嵌入式設備的遠程監控軟件系統.文中深入介紹了

15、此Web服務器的具體結構設計,并對于系統實現中采用的關鍵技術及其實現給予了詳盡的論述.最后對于系統在PC上的運行方法和運行結果進行了描述和說明.9.學位論文張萍基于以太網的嵌入式Web Server的研究及實現2008隨著嵌入式系統的發展和Internet的普及,越來越多的嵌入式網絡系統將Web Server引入其中。以太網以其速度快、成本低成為嵌入式Web Server接入網絡的主要方式。因此,實現基于以太網的嵌入式Web Server具有十分重要的實際意義。本課題直接在普通8位微處理器上實現了嵌入式Web Server,并在其基礎上完成被控設備的Intemet接入,用戶可通過IE瀏覽器對被

16、控設備進行遠程監控。其特點是嵌入式Web Server本身開發了公共網關接口CGI來完成網頁的發布功能,實現與用戶端的動態交互,從而無需操作系統的支撐。首先,課題根據嵌入式設備的特點,設計了嵌入式Web Server的系統結構,搭建了硬件電路,編寫了基于華邦單片機W78E58B和網絡控制芯片RTL8019AS的程序代碼,對標準TCP/IP協議進行了合理的簡化,實現了符合8位單片機的嵌入式TCP/IP協議。實現的協議包括:ARP(地址解析協議、IP(網際協議、ICMP(Intemet控制報文協議、TCP(傳輸控制協議、UDP(用戶數據報協議和HTTP(超文本傳輸協議。然后,利用開發工具編譯、運行

17、和調試程序,對系統進行了測試和改進。最后,給出了嵌入式Web Server在智能家居系統中的一個典型應用,實現了遠程溫度監控功能,并取得了預期的效果。系統的成功運行,證明了基于8位微處理器實現嵌入式Web Server的可行性和有效性,同時也表明接入控制網絡的嵌入式Internet技術具有廣闊的應用前景和推廣價值。10.學位論文丁學磊基于嵌入式Internet的智能家居遠程監控系統2008隨著網絡技術的發展,Internet逐步成為人類生活和工業生產的一部分,各種電子產品、實用設備都有智能化、網絡化的發展趨勢。隨著嵌入式設備的日益發展,嵌入式Internet技術成為當今嵌入式系統發展的熱點之一

18、,嵌入式Internet技術把TCP/IP協議應用到嵌入式設備中,從而使嵌入式設備實現接入Internet的功能。本設計在研究了當今嵌入式技術和嵌入式因特網技術之后,開發了一種基于TCP/IP協議的嵌入式智能家居遠程監控系統。該系統采用因特網作為監控設備與監控計算機之間的數據傳輸媒體,克服了傳統監控系統需要鋪設專用電纜、造價較高柔性較差,并且容易受到距離限制的缺點,使產品具有良好的可擴展性和更廣的應用范圍。本文詳細介紹了基于TCP/IP協議的嵌入式監控系統的方案設計過程以及軟硬件實現方法。系統選用飛利浦公司生產的ARM處理器LPC2368作為主控制器,利用LPC2368內部集成的網絡控制器并輔以物理層芯片DM9161組成以太網電路加上其他滿足性能要求的IO、傳感器、控制器等組成了遠程監控系統的硬件平臺。軟件平臺主要以精簡TCP/IP協議棧為核心,在對通用TCP/IP協議學