嵌入式Internet互联网技术分析
嵌入式Internet互联网技术分析 嵌入式Internet互联网技术分析 【摘要】基于引入嵌入式系统和嵌入式网络的基本概念，全面分析嵌入式Internet技术的基本原理和实现，最后分析了嵌入式系统的具体方案和应用领域访问互联网。 【关键词】嵌入式；互联网技术 1.前言 网络技术的飞速发展，尤其以互联网为代表。互联网是一个突破过去与电脑网络节点的概念，连接，网络正逐渐成为各种测量仪器，现场仪器和家用电器设计发展方向。根据预测的权威，在未来十年，所有与网络访问功能的产品的数量将超过PC，我们将进入所谓的“个人电脑”的时代。互联网技术的发展，促进了嵌入式网络设备和产品的市场需求，使设备和产品连接到互联网成为趋势。 2.嵌入式Intrnet简介 嵌入式Internet技术是互联网发展历史里程碑，它是基于互联网技术的发展，网络技术和嵌入式技术。在嵌入式系统的应用领域，基于互联网技术，嵌入式系统与互联网相互连接在一起，实现嵌入式系统和互联网之间的资源共享、信息交流和控制功能，连接和使用被称为嵌入式系统和互联网之间的嵌入式Internet。互联网的主要优势是，它可以嵌入网络从设备的角度来看，嵌入式网络设备，称为嵌入式网络设备（EID），以这种方式来促进设备的操作，简化了远程控制。嵌入式Internet使用最常见的以太网硬件连接，使用全球TCP/IP协议以取代那些不统一的传输协议。因此，嵌入式系统的基础和网络连接。此外，嵌入式浏览器作为嵌入式系统网络将与用户界面交互，作为一个通用的浏览器软件，浏览器实现统一的人机界面。 3.选择合适的嵌入式Internet技术解决方案的综合分析 网络可以连接方法与以太网或电话线和其他媒体。在大多数工作场所配备以太网，电子设备通过一个中心可以插入。在家里，还有一个电源线和电话线可以用作载体。如果它连接局域网，只需要设置好设备的IP地址。如果您使用的是电话线，可以使用电话用户ID。现在嵌入式电子设备访问连接，几乎没有问题。因此嵌入式Internet技术的关键问题是如何实现TCP/IP通信协议互联网广泛应用于单片机。TCP/IP协议是基于数据链路层，网络层，传输层和应用程序层协议，根据其内容和应用程序可分为实时操作系统（RTOS），支持TCP/IP协议TCP/IP协议，委托网关使用的硬件和软件固化嵌入TCP/IP协议栈。 3.1 嵌入式系统接入Internet难点 因为嵌入式系统处理信息的能力与台式机相比，远不如后者，同时，嵌入式系统的自身资源量也非常有限，所以，嵌入式系统接入Internet很大程度上受到这些因素的影响。 3.2 TCP/IP完整协议栈和TCP/IP嵌入式协议栈 完整的TCP/IP协议栈基于伯克利软套接字，和嵌入式TCP/IP协议栈的基础上特别的套接字API（应用程序编程接口）。 3.3 系统的存储容量需要综合考虑。 发送/接收系统，大量的信息必须是32个强大的微处理器和实时操作系统（RTOS）和大容量内存。 4.嵌入式系统的Internet接入技术 有几个互联网嵌入式设备的基本方法，开发人员应该根据硬件特点，嵌入式系统开发成本、开发周期来确定特定需求。 4.1 直接接入技术模型 实现嵌入式系统与互联网直接连接通过添加网络接口硬件的嵌入式系统本身，增加相应的软件支持，和相应的接口程序实现。现状的综合分析，结合不同的嵌入式设备访问到常见的互联网应用方案。 （1）单片机（32级及以上单片机）+操作系统+以太网接口芯片。 （2）和低单片机（8或16位单片机）+精益软件TCP/IP协议和以太网接口芯片。 （3）和低单片机（8或16位单片机）+特殊芯片+TCP/IP以太网接口芯片通过廉价的单片机和芯片内部固化的TCP/IP协议栈系统核心。 4.2 嵌入式网关技术模型 嵌入式网关模型称为间接访问模式。为了克服直接访问模式（即主要的缺点，每个设备需要IP地址），使用代理服务器的间接方式/网关实现嵌入式系统访问互联网。代理服务器/网关可以使用台式电脑或高端嵌入式处理器作为嵌入式特别设计的微型网关也可以使用。嵌入式网关提供网络或互联网通信和嵌入式系统管理服务。如防火墙、协议转换、运行、监控嵌入式设备提供Web服务器。这种技术需要一个专用的嵌入式网关，网关和嵌入式系统通信之间的限制，将是轻量级的网络协议。嵌入式系统处理器速度的要求，资源相对较低，低发展困难，可以解决各种各样的嵌入式系统接入互联网的问题，特别适用于嵌入式系统越来越集中。缺点是访问成本相对较高，不利于大规模推广。该方案适用于大型互联网或昂贵的工业设备的需求，不适合低成本的设备。对于嵌入式系统来说，8/16速度慢和小内存系统性能缺陷是Internet访问的实现问题需要考虑。首先，嵌入式系统和嵌入式网关通信，连接使用传统的RS232，RS482，RS485，IIC，SPI，USB，LIN总线和其他轻量级的网络协议。然后嵌入式网关负责TCP/IP协议的实现，并连接到互联网，信息完整的嵌入式系统和网络的交互。 4.3 嵌入式系统+TCP/IP协议芯片 硬件的TCP/IP协议的网络芯片，标准网络协议（TCP/IP）一直延伸到嵌入式设备，嵌入式系统实现网络功能，每个设备可以连接到互联网。几种典型的嵌入式系统网络方法1PC网关解决方案。人们使用电脑+网络+采集卡以太网网关、协议转换、现场总线的分布式系统接入以太网连接站点设备，将对以太网管理PC机，形成一个更大的控制系统。组成成本非常高，只适用于自动控制系统。 4.4 嵌入式系统网关 在二十世纪90年代后期，人们使用嵌入式系统和以太网+收集卡片以太网网关实现嵌入式Internet技术。嵌入式系统在这个阶段实际上是可以根据客户的硬件和软件需要一个PC机。 4.5 单片机系统实现的方案 自2000年以来，人们使用单片机以太网接口芯片嵌入式Internet网关。这实际上是一个流行的嵌入式网关的进一步发展，推广。单片机取代PC机，取代太网以太网接口芯片，整个系统的价格几百元。这使得该设备以低成本，简单的网络设备变为现实，以太网分布式控制系统得到快速发展。 5.嵌入式Internet应用 嵌入式网络技术有广阔的应用前景，其应用领域包括： （1）智能高速公路。包括交通管理、车辆导航、流控制、监视和汽车服务信息等。 （2）植物工厂。特殊的工厂车间，如远程监控和控制野生珍稀中药材栽培和种植、无土栽培技术的应用、智能种子工程等。 （3）虚拟现实（VR）机器人。交警、警卫、家用机器人。 （4）信息设备。网络冰箱、空调等家用电器。 （5）工业制冷。超市冰箱，中央空调，冰箱等。 （6）VR仓库。粮食、石油、食品等。 （7）VR精品。客户可以看到互联网实时库存状态。 6.总结 我们看到，嵌入式系统访问互联网以多种不同的方式处理的软硬件环境不同的TCP/IP协议。随着科学技术的发展，嵌入式Internet技术将越来越广泛应用于各个领域，嵌入式设备将以更好的形式访问互联网，速度更快。 参考文献 【1】薛静.嵌入式Internet接入技术研究J.学科教学在线，2008. 【3】陈雅茹.嵌入式Internet互联网技术应用分析J.中国新技术新产品，2011. 【4】张毅，赵国锋.嵌入式Internet的几种接入方式比较J.重庆邮电学院学报，2002 【5】韩光洁，赵海，王金东，关沫.Embedded Internet技术及其综述J.小型微型计算机系统，2004.
