基于嵌入式系统的因特网技术的应用方法的研究 .pdfVIP

基于嵌入式系统的因特网技术的应用方法的研究

摘要:嵌入式系统是指嵌入到各种产品或工程应用中,以微处理器

或微控制器为核心的软硬件系统,近几年嵌入式系统与因特网技术相

结合,形成的嵌入式因特网技术是这些年随着网络时代的到来而发展

起来的一项新兴技术,各种电子产品通过植入因特网而变的智能,特别

是使用嵌入式网关实现互联,是网络的热点之一,对于8位微处理器或

嵌入式TCP/IP协议栈组成的互联网关,在智能家电有一定的价值,本

文通过嵌入式系统的因特网技术的构成分析了家用电器组网接入因

特网的方法。

关键词:嵌入式Internet智能家电

1引言

随着互联网技术的普及和发展,各种电子设备都与互联网技术相

结合,于是形成了嵌入式互联网技术,通过现有的嵌入式系统,新加了

网络接口来扩展其功能,使得一些家用电器和便携式电子设备能方便

的介入互联网。

2家用电器连接互联网的分析

基于嵌入式的互联网技术以及控制器局域网总线技术的控制系

统,该系统具有因特网的以太网接口,同时也能够通过控制器包括局域

网总线与其他的智能设备相连接,这样通过因特网可以远程访问家庭

的一切设备并进行控制。嵌入式系统能够连接因特网应具备两个条件,

第一是要具有连接因特网络的物理接口,第二是实现因特网上通用的

传输控制协议/因特网互联协议。在连接因特网物理接口的选择上,可

以选用局域网连接因特网。

该系统的硬件:MUC模块;以太网接口电路;控制器局域网络总线

接口;与上位机接口电路;电源电路;工作状态指示电路。MUC资源扩

展电路。

3嵌入式因特网技术实现的形式

利用以太网作为信息的传输媒介,同时利用它巨大的资源实现最

佳控制,在最大范围内实现资源共享,传统使用方式是采用PC机+网卡

+数据采集卡,进行协议转换,将家电设备采集的数据经过现场测控网

接入以太网,把管理的PC机放到以太网中,组成一个自动化的网络控

制系统,由于家用对成本的考虑,所以可以以微处理器取代PC机,用网

卡控制芯片取代网卡,并且需要一台计算机进行监控,使控制网的成本

下降,从而使分布式控制系统而成,由于微处理器的处理能力与存储有

限,要实现TCP/IP协议是比较困难的,因此,要对TCP/IP协议进行改进,

对上层协议可以进行简化,即可实现原来的TCP.IP协议转变成嵌入式

TCP/IP协议,

就目前的情况来看,8/16位的嵌入式系统实现因特网技术主要有

三种形式:

1)MCU+专用网络芯片。8位MCU通过精简的TCP/IP连接以太

网的方案有AN212O,8052.LPHARD.CZTCP/IPleansever等几种方案,

通过比较8位MCU作为成熟的微处理器,应用广泛,而且性能价格比

较高,开发简单;lwip是免费的软件,用成功移植的先例,因此选用8位

MCU和lwip进行硬件和软件的卡发设计。2)ECU直接实现形式。优

点:设计灵活,成本低,适应性强.3)EMIT技术。EMIT技术采用桌面计

算机或高性能的嵌入式处理器为网关,称为emGateway,上面支持传输

控制协议/因特网互联协议运行HTTP服务程序,形成一个用户可以通

过浏览器来进行远程访问。emGateway通过RS485,RS232,控制器局

域网络等轻量级总线与外设联系起来,每个外设的应用程序中包含一

个独立的通信任务,称为emMicro,监测嵌入式设备中预先定义的各个

变量,并将结果反馈到emGateway中;同时emMicro还可以解释

emGateway的命令,修改设备中的变量或进行某种控制。

4整体系统框架设计

1)家庭内部网络的构建,内部组建什么样的网络。2)设备采用何种

物理接口接入因特网,如今联入因特网的方式有许多种,选择一个合适

的连接方式,这是系统设计要解决的又一关键问题。3)设备控制系统采

用什么协议接入因特网,因特网发展如此快,主要因为它采用一套开放

的通信协议,以提供不同网络上节点计算机之间的通信,这就是传输

控制协议/因特网互联协议,传输控制协议/因特网互联的协议族中选

择合适的协议。4)目前家庭联网的方式有很多,从介质传输的形式来分

有:有