1、嵌入式web系統(tǒng)簡介
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，人們生活發(fā)生極大的轉(zhuǎn)變，在工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，信息交互已經(jīng)包含了設(shè)備工廠及工段等各個環(huán)節(jié)，在這種情況下，為了避免“信息孤島”現(xiàn)象在自動化中的產(chǎn)生，必須對儀表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。近年來，信息技術(shù)的進(jìn)步促使嵌入式相關(guān)系統(tǒng)的功能得以完善，工業(yè)領(lǐng)域?qū)ζ涞膽?yīng)用也開始增加。該系統(tǒng)的特點是運行過程中，中心為應(yīng)用，基礎(chǔ)為計算機技術(shù)，可裁剪性能夠在軟硬件當(dāng)中得以實現(xiàn)，可以對應(yīng)用系統(tǒng)中不同的功能進(jìn)行適應(yīng)，促使專用計算機系統(tǒng)在運行過程中的功能體積和成本等受到有效限制。同PC機相比，其擁有更加靈活 穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在工業(yè)領(lǐng)域的有效應(yīng)用，可以促使其經(jīng)營效率得以快速提升。同時現(xiàn)階段微處理器可以以嵌入式的形式展開工作，因此可以保證各種狹窄和惡劣的空間中也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和傳遞，因此這是人類社會進(jìn)步的關(guān)鍵一步。萬維網(wǎng)在運行過程中，信息服務(wù)功能建立在頁面檢索基礎(chǔ)上，促使使用者在進(jìn)行頁面瀏覽的過程中更加便捷。萬維網(wǎng)的運行，能夠?qū)Τ谋镜男问竭M(jìn)行充分的利用，訪問者以超文本的形式可以對圖像，視頻及文件等進(jìn)行瀏覽，因此被Internet 廣泛使用。同傳統(tǒng)的web系統(tǒng)相比，文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及web服務(wù)器可以被有效整合并應(yīng)用于計算機系統(tǒng)內(nèi)部，而該計算機具有較高的性能，web服務(wù)器在運行過程中，信息的主要來源是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，而系統(tǒng)運行中要想對信息進(jìn)行發(fā)布，應(yīng)以web為中心，其運行過程中，需要對web瀏覽器發(fā)出的請求進(jìn)行接收，在這一請求基礎(chǔ)上，可以對不同的頁面進(jìn)行瀏覽，并將其傳遞給web瀏覽器，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍內(nèi)的信息傳遞。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中，促使Web服務(wù)器對其信息進(jìn)行檢索，因此工作中不要求擁有較高的實時性，只要能夠?qū)崿F(xiàn)檢索和正常的查詢即可。現(xiàn)階段，工業(yè)領(lǐng)域在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，對嵌入式web技術(shù)的應(yīng)用主要是希望通過信息技術(shù)來提升管理質(zhì)量和生產(chǎn)效率，促使web技術(shù)能夠同遠(yuǎn)程控制以及遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)行緊密的結(jié)合，而工作人員在日常工作中，對現(xiàn)場設(shè)備，器械的監(jiān)控只要在瀏覽器中進(jìn)行直接觀察即可?，F(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)過程中對信息技術(shù)的要求越來越高，工業(yè)生產(chǎn)過程中，以太網(wǎng)無紙記錄儀中積極應(yīng)用了嵌入式web技術(shù)，在這種情況下，本文從以下角度展開了探討，希望對我國工業(yè)進(jìn)步起到促進(jìn)作用。
2、以太網(wǎng)無紙記錄儀的嵌入式wbe系統(tǒng)的設(shè)計
客戶/服務(wù)器模式即C/S，在進(jìn)行儀表系統(tǒng)設(shè)計的過程中，如果應(yīng)用這種方式，應(yīng)將專用客戶端軟件安裝與客戶端當(dāng)中。瀏覽器/服務(wù)器即B/S，將瀏覽器安裝于使用者一端，在WebServer的作用下，數(shù)據(jù)交互可以在服務(wù)器和瀏覽器當(dāng)中實現(xiàn)。然而，在對C/S進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其也展現(xiàn)出一定的缺陷，那就是客戶端軟件必須在客戶端進(jìn)行專門安裝，才能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能，而B/S在應(yīng)用過程中，能夠在不進(jìn)行軟件專門安裝的過程中隨時隨地的為使用者提供服務(wù)。
①FAT-Server 方式的Web服務(wù)器
兩種不同的架構(gòu)途徑存在于嵌入式Web服務(wù)器當(dāng)中，分別為以CGI為典型的FAT-Server方式和以JavaApplet為代表的LEAN-Server方式。CGI模塊在應(yīng)用過程中，主站對使用者請求的接收由EGI方式來完成，此時對不同超文本文件的生成以動態(tài)的方式實現(xiàn)，gif是常見的超文本文件。而使用者瀏覽器在獲得這些文件的過程中，需要對HTTP服務(wù)器進(jìn)行應(yīng)用，這一流程相對復(fù)雜。
作為一種后臺程序，HTM文檔具有無交互性。在使用過程中，它處于靜態(tài)形式，因此變化不會產(chǎn)生于文本文件當(dāng)中。CGI技術(shù)在嵌入式Web模塊中的應(yīng)用促使網(wǎng)頁可以以動態(tài)的形式得以構(gòu)成。該技術(shù)在使用過程中，能夠?qū)⑿畔⒎?wù)器同外部應(yīng)用程序進(jìn)行連接，并保證個各項操作的實時執(zhí)行，在運行過程中各種信息的輸入可以以動態(tài)的形式完成。針對嵌入式系統(tǒng)而言，在對該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要經(jīng)過相對復(fù)雜的流程，在這種情況下，現(xiàn)階段只能夠?qū)ζ溥M(jìn)行簡化部分進(jìn)行應(yīng)用，從而促使模塊與瀏覽器之間命令實現(xiàn)簡單的交互。
②LEAN-Server 方式的Web服務(wù)器
本文在對LEAN-Server方式的Web服務(wù)器進(jìn)行探討的過程中，從JAVA技術(shù)方案入手。現(xiàn)階段嵌入式Web服務(wù)器在應(yīng)用過程中，需要面對越來越復(fù)雜的環(huán)境，然而資源局限性是該系統(tǒng)最主要的特點，在這種情況下，LEAN-Server模式代替了傳統(tǒng)的FAT-Server模式，該模式當(dāng)中，使用者對web服務(wù)器的訪問需要應(yīng)用B/S，文件系統(tǒng)是服務(wù)器搜索的主要內(nèi)容，并從中找到靜態(tài)網(wǎng)頁實現(xiàn)訪問，而 JavaApplet小程序被嵌入到網(wǎng)頁當(dāng)中，JavaApplet小程序在應(yīng)用過程中可以充當(dāng)特殊計算機程序維持web頁組成部分的功能，并將信息進(jìn)行發(fā)送。HTML文檔首先應(yīng)當(dāng)由IE進(jìn)行下載，并對該文檔進(jìn)行解釋，二進(jìn)制代碼是傳輸控件的主要方式，客戶端接收到這些控件以后，就可以執(zhí)行相關(guān)操作。針對JavaApplet而言，其構(gòu)建過程中對套接字進(jìn)行了創(chuàng)建，促使其自身同服務(wù)器之間可以進(jìn)行良好的通信，然而這一過程中必須將服務(wù)器監(jiān)聽程序應(yīng)用于web服務(wù)器之上，從而實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的獲取并對其展開組態(tài)，從而將其顯示在瀏覽器當(dāng)中。這樣一來，JAVA小程序在運行過程中，可以對服務(wù)器中的多數(shù)工作進(jìn)行完成，從而促使服務(wù)器的任務(wù)得以削減，促使LEAN-Server模式得以構(gòu)成。
在對計算機進(jìn)行軟件模擬的過程中形成了Java虛擬機，在應(yīng)用過程中， 能夠符合多種處理器的需求，可以對.class文件內(nèi)部的字節(jié)碼進(jìn)行執(zhí)行，這一過程中具有較強的安全性和兼容性。.class文件內(nèi)部可以保存“機器碼”，它數(shù)據(jù)Java 虛擬機，“機器碼”在特殊情況下還可以被稱之為字節(jié)碼文件。 現(xiàn)階段，不同的電子設(shè)備和計算機只要包含Java虛擬機，就可以進(jìn)行字節(jié)碼文件的操作，這就是Java程序的跨平臺體現(xiàn)，Java解釋器存在于Java虛擬機當(dāng)中，其運行過程中需要解釋字節(jié)碼文件，同時將其轉(zhuǎn)換成固定的機器碼，促使其得以有效運行。.class 文件是Java源程序經(jīng)編譯而成的文件，通常情況下，從字節(jié)碼的編輯和執(zhí)行角度來看，主要需要三個途徑：第一，Java虛擬機中需要接受類文件，這一過程中類裝載器來完成該流程中需要應(yīng)用類文件規(guī)范對類文件進(jìn)行規(guī)范檢驗；第二， 由于操作過程中，很可能部分非法操作行為存在于類文件的代碼內(nèi)部，此時需要對字節(jié)碼校驗器進(jìn)行應(yīng)用，對類文件進(jìn)行充分的檢查，主要代表有寫本機文件系統(tǒng)在applet程序中的體現(xiàn)。此時如果字節(jié)碼校驗器在應(yīng)用過程中通過了檢驗，那么類文件將在Java解釋器的作用下轉(zhuǎn)換成機器碼并促使其可以進(jìn)行操作?！吧诚洹边\行模式是Java虛擬機的主要應(yīng)用模式，其運行過程中，在部分空間中可以對數(shù)據(jù)和相關(guān)代碼進(jìn)行限制，并保證其得以執(zhí)行，.而該空間的內(nèi)存可以得到訪問，該空間外的內(nèi)存不可以被程序進(jìn)行訪問，針對applet程序而言，其運行過程中也不能夠?qū)蛻舳藱C器的文件系統(tǒng)進(jìn)行訪問。
3、昌暉以太網(wǎng)無紙記錄儀服務(wù)器端模塊的設(shè)計
通過昌暉儀表精心的設(shè)計以太網(wǎng)無紙記錄儀服務(wù)器端模塊，希望其能夠體現(xiàn)出以下功能：首先，對使用者的請求進(jìn)行接收，并將不同以往的Socket進(jìn)行開辟；其次，對組態(tài)包進(jìn)行接收；再次，完成使用者的連接斷開要求；第四，對組態(tài)更新以及實時信息進(jìn)行發(fā)送；最后，促使通信在服務(wù)器與無紙記錄儀主控件當(dāng)中得以實現(xiàn)。在工業(yè)領(lǐng)域?qū)o紙記錄儀進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要促使其能夠?qū)Ψ阑饓M(jìn)行穿越，因此80端口成為其對服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的主要途徑，然而該途徑在應(yīng)用過程中擁有一定的復(fù)用性，因此整合功能是必須進(jìn)行的流程。此時在應(yīng)用過程中，還應(yīng)當(dāng)對資源有限性在嵌入式web服務(wù)器當(dāng)中的體現(xiàn)進(jìn)行充分的考慮,并將最大的使用者訪問數(shù)量在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行設(shè)置。在促使該系統(tǒng)實現(xiàn)各種功能的過程中,應(yīng)當(dāng)綁定HTTP和其主要功能。
在設(shè)計以太網(wǎng)無紙記錄儀服務(wù)器端模塊的過程中，應(yīng)當(dāng)促使發(fā)布實時信息的功能進(jìn)行充分的體現(xiàn)，同時還可以促使協(xié)議轉(zhuǎn)換在標(biāo)準(zhǔn)格式基礎(chǔ)上在組態(tài)信息接收到以后進(jìn)行體現(xiàn)。在這種情況下，該設(shè)計方案可以包含以下兩種：
第一，實時信息的發(fā)布有TCP完成
數(shù)據(jù)傳輸過程中,可靠性和連接性能夠在TCP協(xié)議有效應(yīng)用背景下得以實現(xiàn)。該模塊在應(yīng)用過程中相對復(fù)雜，對窗口和確認(rèn)機制進(jìn)行了規(guī)定。 使用者產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以在TCP基礎(chǔ)上實現(xiàn)報文段；而另一端可以及時確認(rèn)這一傳輸數(shù)據(jù)，并重新排列這些數(shù)據(jù)，促使流量控制在兩端當(dāng)中得以實現(xiàn)，促使兩端當(dāng)中的校驗和可以得到強制性的驗證和計算，從而促使通信可靠性在這一模塊中得以實現(xiàn)。
第二，實時信息的發(fā)布由UDP完成。 在提供發(fā)布實時信息的功能過程中，要求系統(tǒng)擁有較高的可靠性和實時性。UDP在應(yīng)用過程中體現(xiàn)出了一定優(yōu)勢。 其構(gòu)成相對簡單，因此在同客戶端實現(xiàn)交流的時候，上層協(xié)議在UDP中的體現(xiàn)能夠直接完成交流的連接和斷開。
工業(yè)生產(chǎn)中以太網(wǎng)無紙記錄儀增加了對嵌入式Web系統(tǒng)的應(yīng)用，促使昌暉以太網(wǎng)無紙記錄儀應(yīng)用過程中的功能大大提升。該嵌入式Web技術(shù)擁有固定的軟件平臺，然而在應(yīng)用過程中，需要對遠(yuǎn)端瀏覽器的處理隔要開啟多個服務(wù)器，因此實時性功能受到一定影響，該技術(shù)下的以太網(wǎng)無紙記錄儀在應(yīng)用過程中，儲存空間相對較少，因此在對數(shù)據(jù)容量進(jìn)行擴展的過程中師要對不同的儲存區(qū)進(jìn)行利用。 由此可見，該技術(shù)還存在一定的發(fā)展空間，我國相關(guān)人員在未來的發(fā)展中應(yīng)有針對性的加強嵌入式Web系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)。
作者：張業(yè)
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