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工控網(wǎng)中基于Linux的嵌入式HTTP服務(wù)器設(shè)計(jì)
摘要：嵌入式超文本傳輸協(xié)議HTTP服務(wù)器是控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)備Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)。本文提出一種基于通用性和可移植性考慮的嵌入式HTTP服務(wù)器的設(shè)計(jì)思路，并利用Linux、PC104總線的CPU卡和通信模塊給出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞：嵌入式HTTP服務(wù)器 Linux 控制網(wǎng)絡(luò)
引言
控制網(wǎng)絡(luò)一般指以控制“事物對(duì)象”為特征的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱Infranet(infrastructure network)，它處在企業(yè)網(wǎng)（Intranet）的底層，構(gòu)成了整個(gè)企業(yè)網(wǎng)的基礎(chǔ)。近些年來，在控制網(wǎng)絡(luò)中采用了現(xiàn)場(chǎng)總線（Field Bus）和工業(yè)以太網(wǎng)（Ethernet）兩種技術(shù)。出現(xiàn)這種情況主要有兩個(gè)原因：第一，目前存在多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，不同的標(biāo)準(zhǔn)采用完全不同的通信協(xié)議，也就是說現(xiàn)場(chǎng)總線的開放性不夠；第二，以太網(wǎng)雖然能夠解決開放性的問題，并具備成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，但由于以太網(wǎng)最初是被設(shè)計(jì)用于以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，因此在實(shí)時(shí)性和可靠性上暫時(shí)還不能完全滿足工業(yè)控制的要求。事實(shí)上，目前一個(gè)較大規(guī)模的控制網(wǎng)絡(luò)往往綜合采用了這兩種技術(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)層，由于強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性，常采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；在監(jiān)控管理層，考慮到采用不同標(biāo)準(zhǔn)的控制網(wǎng)段之間的集成以及與高層企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的集成，一般采用以太網(wǎng)技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)層的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS（Field Control System）或其它設(shè)備級(jí)輕質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)或嵌入式HTTP服務(wù)器與高層以太網(wǎng)相連。這樣，不僅采用不同協(xié)議的控制網(wǎng)段能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)，而且各個(gè)控制網(wǎng)段能方便地與高層企業(yè)信息網(wǎng)互通，從而最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)的管控一體化和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過以上分析可以看出，控制網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)或嵌入式HTTP服務(wù)器起著連接現(xiàn)場(chǎng)層和監(jiān)迭管理層的作用，因此它是整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備。
網(wǎng)關(guān)或嵌入式HTTP服務(wù)器與傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)相比，有一些不同的特性。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用、有一些不同的特性。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用、面向產(chǎn)品的，強(qiáng)調(diào)成本和高效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，因此本質(zhì)上不具備通用性和可移植性。網(wǎng)關(guān)或嵌入式HTTP服務(wù)器由于處在現(xiàn)場(chǎng)層和監(jiān)控管理層的中間，因此它與具體應(yīng)用和產(chǎn)品是一種弱耦合的關(guān)系。同時(shí)，技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是：硬件成本越來越低，功能越來越強(qiáng)，越來越多的芯片和板卡具備“平臺(tái)”的特點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Embedded Real Time Operationg System）的發(fā)展更是為嵌入式軟件提供了一個(gè)通用的軟件平臺(tái)。綜上所述，在網(wǎng)關(guān)或嵌入式HTTP服務(wù)器設(shè)計(jì)中，考慮通過選用適合的硬件和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)具備相當(dāng)?shù)耐ㄓ眯院涂梢浦?/p>
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