一、概述

随着internet的广泛普及和通信技术的高速发展，大量基于tcp/ip的internet应用可以被部署在嵌入式平台之上，同时各种嵌入式设备可以和pc机一样连入网络之中。由此发展的嵌入式互联网技术(ei)解决了不同网络与internet之间连通的问题，使得通过嵌入式互联网对网络中嵌入式设备的在线远程访问、控制与管理成为可能。目前，对分布在internet网络中的嵌入式设备进行高效、可靠的集中远程控制和管理成为嵌入式技术中较为高端的课题。

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基于嵌入式网络技术，研究并实现了一种用于嵌入式设备的监控系统。该系统采用客户端)服务器架构#通过在嵌入式设备中内建一个嵌入式web服务器，可使得相应的嵌入式设备直接接入internet。同时用户可使用标准的网络浏览器#通过网络对此设备进行访问%控制和管理。

二、系统架构

微处理器(mpu)和微控制器(mcu)用于嵌入式设备的监视和控制，成为嵌入式系统的核心。为了在不同的mpu/mcu间相互通信，许多工业项目采用rs-232、rs-485及can等通信标准，但这些途径的通信速度和距离都有较大局限性，若要将其与internet互联需要特殊的嵌入式网关的支持，给实际使用造成很大的不便。ei是一种用于嵌入式设备接入internet的互联技术，它可使嵌入式设备方便可靠地接入internet中。

为了使嵌入式设备可以连接到internet并让用户通过标准的web浏览器对其进行操作，ei的关键技术在于使嵌入式设备可以支持http服务并具有web服务器的功能。对于网络用户而言，ews提供了一个基于web的图形界面，以便于其对接入internet的多种嵌入式设备进行统一的标准化管理，而不再需要特殊的专用协议和管理软件。监控系统的架构如图1所示。

三、软件架构

采用浏览器/服务器的结构实现，其中包括两部分——网络浏览器与ews，ews通过嵌入式网络技术实现其功能。在实际应用中，ews被配置在嵌入式设备中，作为设备的一部分而存在，这使得该设备无需更多改动或配置即可直接接入网络。与此同时ews还内建了tcp/ip协议栈、嵌入式文件系统、设备网关及硬件接口等组件，其基本架构如图2所示。

在该架构中，嵌入式文件系统对事先配置的监控页面进行存储和管理。嵌入式设备网关实现了tcp/ip与实际使用的特定设备自身控制协议之间的相互转换，从而实现了双向透明通信。两种不同结构的网络便可通过嵌入式设备相互连接，而硬件接口则负责ews、硬件设备及网络之间的连接。

当本系统工作时，首先ews接收到来自局域网的客户端基于网址的请求并回应该请求。通过回应事先配置好并存放在嵌入式文件系统中的监控网页界面，用户可通过标准的浏览器向远端设备发送指令。该指令经由互联网传送后被设备网关接收，设备网关将其翻译为专用指令并进一步传递给硬件设备本身。与此同时，设备数据或信号也被传输给远程客户端以供用户查看。

四、嵌入式文件系统

在实际工作时，根据客户端浏览器的请求，ews将相应的管理页面发送至客户端。因此对于本系统来说，必需要实现对这些页面文件的存储和访问管理，为此在本系统中内建了一个嵌入式文件系统以便于对flash中的页面文件及其他数据进行管理和访问控制。

文件系统根据文件的名称、长度及起始地址对其进行管理。在结构上，该文件系统并未采用多级目录，而是将所有的文件都列于单个根目录之下。这种目录结构虽然并不适合于容量快速增加的文件系统，但定位和提取文件的速度有较大的优势。

当本监控系统的文件需要进行较大的变更时，可通过tftp协议对文件系统进行重构。虽然这种文件系统的结构和功能比较简单，但可满足绝大多数情况下嵌入式互联网的需求，即频繁地文件访问和较少地文件变更。

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