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嵌入式Internet技术的实现方法

时间:2016-06-17  来源:  作者:钟燕华

图1为ONDC模型的逻辑拓扑结构示意图。该图描述了当时实现整个嵌入式Internet的体系结构。从图上可以看出,ONDC服务器实际上充当了从Fieldbus到Ethernet的网关。ONDC的实现采用了先进的智能控制器技术和Internet技术。每个设备都通过控制盒控制,所有这些控制盒通过现场总线连接起来到达ONDC服务器(后来称为EI网关),服务器能够存取控制盒以实现控制这些设备的目的。因为有了EI服务器,各种功能可以通过网络界面提供给远程用户,Web服务器能够使这种功能通过WEB浏览器在网上实现通信。

通过这个系统,在权限允许的范围内,可以在任何地方,任何时间控制和观察现场总线网络中的任何设备。由于ONDC系统还提供了远程任务下载的能力,当系统在运行时,你甚至可以在家里通过调制解调器改变控制盒的程序。从而实现了“功能下载”。ONDC模型最大的功劳在于它实现了世界上最小的物理网(现场总线网)和世界上最大的逻辑网(Internet)之间的互联,这一模型的实现可以说是具有划时代意义的,它让我们对于Internet的认识和应用有了更多的想象空间。

2、嵌入式系统网关

在20世纪90年代后期,人们采用嵌入式系统+以太网卡+采集卡来组成以太网网关以实现嵌入式Internet技术。这一阶段的嵌入式系统实际上是在硬件和软件上均可按用户需要进行剪裁的PC机。例如,PC-104结构的单板机实际上就是一台没有显示器、键盘、硬盘、软盘的PC-486DX计算机,有电子硬盘及各种I/O插口,可装入Windows CE和其他PC机应用软件。所以,实际上它是第一种网关的简化和微型化。它的成本比第一种有所下降,但价格还是较高。另外,利用了PC机的软件,开发速度较快。代表这一系统的有东大新业公司的Webit 1.0产品,如图2所示。

图2 东大新业的Webit 1.0产品

东北大学新业公司的Webit 1.0产品推出于2000年初,它采用了嵌入式PC机的体系结构和主板,中央处理器为Cyrix的MediaGX200MHz处理器。运行有嵌入式Linux内核的PC体系结构提供了完整的网络接口。Webit产品是一个基于Embedded Internet技术的高新技术产品。它在Internet网络中代替了传统结构中的PC机或Server,它使得任何一个电器设备可以通过Internet用TCP/IP协议来访问。对照传统的Internet结构图,我们可以看出,传统的PC实现的是使人能够通过Internet来访问数据,传统的Server实现的是使数据(Data)能够通过Internet来发布。而Webit针对的“用户”是设备,而不是人。我们说,传统的Internet实现了通过Web来访问数据(Data)、访问音频(Audio)、访问视频(Video)。而Webit产品则实现了对现场设备输入/输出(I/O)数据的访问,实现了对设备行为(Action)的访问。另一方面,Webit还实现了通过Web服务进行一个或多个控制电器代码的下载(Download),所下载的代码可以立即被启动执行。而这些代码是不依赖于Webit本身的。这个功能是传统的Internet服务器或客户机所不具有的。

图3 Webit 1.0逻辑结构图

图3为Webit的工作逻辑结构识示意,从图中,可以看出Webit的实现过程是这样的:首先,远端用户通过Web浏览器(例如Microsoft的IE)访问Webit。运行于Webit上的Web Server程序将把一段Java程序通过Internet传输到远端的Web浏览器上,然后,Web浏览器将解释并执行这个Java程序。该程序实现的才是真正Webit客户端的功能。由于Java语言的跨平台型,使我们的Webit的使用不受用户客户端软件平台的限制。

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