基于嵌入式TCP/IP协议的网络监控系统的设计与实现

基于嵌入式 TCP/IP 协议的网络监控系统的设计与实现

王锟

丹佛斯（天津）有限公司 天津 301700

摘要：新型的远程监控技术具有极其广大的应用前景，在国防、工业等领域都有较为广泛的运用。但传统的通讯技术在多方面都还存在着局限性，如在技术水平和维护方面，还有传输距离与成本控制等多方面，而这种种原因就导致远程监控技术很难得到充分的应用和推广。现在通讯系统和计算机系统能够连为一体就是因为互联网得到了有效应用，这在很大程度上推动了远程监控技术的应用与普及。而互联网的广泛运用，也使得较为便捷和低成本的远距离通信技术得到了普及。现在很多研究者都“嗅”出了互联网在远程监控中的巨大作用，随之而来的并是进行大量深入探索。

关键词：嵌入式服务器,W5100,TCP/IP协议,远程监控

在现代人们的日常生活中网络具有极其重要和不可或缺的作用。而且，伴随着人们的实际需求，它已经完全与我们的生活以及工作融为了一体，网络就如同一张电子皮肤紧紧的包裹着整个地球，它将我们现有的生活和工作方式做出了很大的改变。21世纪将会由网络掌控，当然这里提到的网络包含的内容较多，比如我们熟知的因特网等。另外，其实我们在日常的生活或是工作中也涉及到了很多关于网络的内容，比如家庭电器产品以及智能仪表等，这些都统称为通信网络。由此可见，在我们今天的生活已经被网络覆盖，如果我们能够通过一定的方式将各种网络相互连接起来使用，那么世界将会因此变得更加适合我们生活。然后在此过程中再增加一些新的、更为有价值的新服务功能，这样也就能够让我们的生活变的更为自动化和智能化。

一、以嵌入式TCP/IP协议技术为基础的网络监控系统优势

web的远程监控技术将成为监控领域发展新型趋势和热点。随着网络信息化技术的不断深入发展，使得互联网领域也在不同程度的得到发展、创新以及突破。比如，我们日常生活和工作都在使用的网络信息服务化的基本系统，它的出现改变了人们的生活方式和生活习惯，产生了深远的影响。而且它可以通过互联网，动态的接入到全球计算机网络中，增加各个平台交互的范围，因此成为了二十一世纪广度最大的超媒体系统。它不仅可以完成复杂数据之间的信息传输，还可以最大程度的实现系统内部数据的共享。另外，web技术还具有远程监控的巨大优势，相关的管理或是操控人员可以将该特点应用到工业等领域。由此可见，对于现阶段来说，互联网技术已经具备了很多优势，比如安全性、实用性等等，这些都为互联网在各领域的应用奠定了相应的基础。这些使得客户们能够直接通过普通浏览器进行远程监控，从而也减少了工作量和客户端软件的开发成本，进而将精力集中到服务器软件的开发上，对于服务器来说也更加有利于它的变更和扩充。系统的访问页面都会采取一样的，这也就使得用户无需安装其他具有针对性的软件来访问相应的控制系统，并且也无需专业人员对用户进行相关培训，只需用户具有基本的访问权限，就可直接实现对现场的管理与监控。

2. 网络监控系统硬件组成

从图2-1中可以很明显的看到，远程监控系统的硬件组成较为复杂，包括的内容较多，需要我们认真进行分析和研究。当然，如果我们要设计网络监控系统的话，那么各个设备一定要根据实际情况进行灵活选取，尽可能的最优化处理。在该项目中，就选择了下面的这些硬件设备。

图1 系统架构图

总体来说，相对简单的连接方法，能够有效降低连接的出错率和减小电路板的复杂程度。以下面是本系统的详细情况介绍。其实我国对于网络系统的组成一直是沿用上世纪的设计方式，即选用客户服务模式的时候要依据网络软件构架，两者要相互适配。当然，随着网路技术的发展和创新，这种设计方式的问题或是弊端会逐渐显现出来，已经不适合今天网络系统的开发，基于此，B/S架构就应用而生了，它可以在很大程度上满足我们的需求，且能够弥补之前架构方式的不足。而且，该架构方式具有一个很大的优势就是表现层与业务层在客户端时互相不影响的，因此在应用到某个领域的时候，只要通过客户端的操作系统即可实现相应的操作。当然，由此我们也可以看出该架构方式的核心内容其实就是简化操作步骤，取代之前复杂的客户端程序。另外，如果将两种模式B/S模式与C/S模式进行详细的比较，可以明显发现其实两者并没有很大的不同，只是前者有稍微的变动，但是就是这少许的变动无论在性能还是其他方面都使得该模式表现的非常良好：如在安装或是维护程序时，不需要去客户端进行操作，只需要在我们的服务器端就可以实现相应的配置；这样将所有配置工作都集中在服务器端，能够有效的提高系统的安全性。当前为了可以更为有效的提高网页制作的水平和加快软件开发的效率，各种各样的网页制作工具都被软件厂商们所开发了出来。基于此，微软公司为了应对这些问题发明了ASP技术，该技术不仅可以全方位的为相关的人员提供所需的网站，关键是其可以在实际的过程中促进自身的开发，进而利用开发之后的语言或是其他功能区实现更好的控制，比如缩短开发所需的时间等等。

2. 远程监控系统总体设计结构

该系统的结构其实是利用了互联网原本存在的监控功能，再通过一定的方式进行发展创新进而得到的一种新兴设计理念。主要希望它可以对管理对象的各种状况进行实时的反馈，进而可以代替人们进行作业，而且还能够依据相关指令完成对管理对象的监控。我们日常生活中所用到的监控设备种类非常丰富，比如摄像机、电控气等等。如果从远程监控系统的设计理念出发，那么只要互联网在其中发挥作用就可以实现预期的目的。而且，通过互联网的链接，不仅可以使得相关设备进行有效的链接，还可以将互联网所具有的优势都展现在远程监控系统中。现如今随着计算机技术的不断进步，与上网模式的多样性变化，使得计算机中可以接入各种移动、便捷设备。其中IPv6的应用对我们产生可很大的影响，一方面解决了长期以来对于IP地址的争议性问题，另一方面也通过互联网扩散了某些有用的咨询信息，提高了信息的便捷性。

2. 结论

本文主要讲述了设计出一个方便、简单、功耗低的嵌入式系统和嵌入式服务器的主要思想与理论。在硬件上可以采用市场上较为普遍且价格低廉的AT89S52单片机和较为新型的W5100控制芯片,由单片机来控制中心，并且实现数据的及时处理，将W5100作为连接口进而来实现网络通信。此方法较为简单，并且材料的准备也相对简便，是架设一个简便嵌入式的WEB服务器较好的方法之一。

参考文献：

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[2]徐辉. 基于Internet技术的嵌入式数据采集与控制系统的研究[D].大连海事大学,2008.

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[4]朱亮,樊永华.基于TCP/IP的无线传感器的网络监控系统[J].微计算机应用,2007(02):145-149.

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