一种基于TCP／IP的嵌入式网络化监控系统的设计
嵌入式TCP／IP协议数据传输监控系统的设计
（ ）３ ２ ２位 高 档单 片机 ＋Ｒ Ｏ （ 时 多 任 务 操 作 ＴＳ实
系统 ） 。
这些 电子设 备 的信息 并 控 制 其 运 行 ， 为 一个 很 现 实 成
的问题
采用 ３ 高档 单 片机 ， Ｒ Ｏ ２位 在 Ｔ Ｓ平 台上进 行软 件 开发 ， 以实 现 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协议 处理 ， 嵌入 式微 处理 器像 Ｐ Ｃ 机 一样 直接 处理 Ｔ Ｐ Ｉ 议 。但 高 档单 片机 价 格 较 Ｃ ／Ｐ协
随着 Ｉｔ ｎ ｔ 息 共 享 程 度 的不 断 提 高 ，ｎｅｎｔ ｎｅ ｅ 信 ｒ Ｉｔ ｅ ｒ
应用 正从 以 Ｐ Ｃ机 为 中心 转 向 以嵌 入 式 设 备 为 中 心 。 嵌 入式 设备 接入 Ｉｔ ｎｔ ， 以方便 、 廉地 实 现 信 ｎｅ ｅ 后 可 ｒ 低
息 共享 和设 备 的 远 程 控 制 、 护 和 升 级 。另 外 ， 入 维 接 Ｉｔ ｎ ｔ ｎ ｒｅ 的设 备作 为 网络共 享 资 源 的一部 分 ， 工业 监 ｅ 给
到 网上 ， 以此实 现将嵌 入式 设 备接入 Ｉｔ ｎ ｔ ｎｅ ｅ。 ｒ 此方案需要依赖 Ｐ ｃ机 作 网关 入式 系统分散 的情 况 下 ， 用 网 络 布线 极 为 不 专 便 。另外需 要 在 Ｐ Ｃ机 上 安 装 专 门 的数 据 处 理 软 件 ，
ａ ａｙ ｉ ｈ ｕ ｒ ｎ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍｓｗｈ ｃ ｓｃ ｎｔａｉｅ ｃ ｅ ｓ ｔ ｎ ｅ ｎ ｔｐ ｏ ｒ ｍｓ Ｔｈ ａｌｒｎ ｔａｅ ｙ ｎ ｌ ｚｎｇ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｉｈ ｉ ｅ ｒ ｌｚ ｄ ａ ｃ ｓ ｏ Ｉ ｔｒ ｅ ｒ ｇ ａ ． ｅ ｔｉｏ ｉｇ ｓｒ ｔｇ ｏ ｆＴＣＰ Ｐ ｓｄｅ ｅｏ ｅ ｎｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｆＩ ｔ ｒ ｅ ｎ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｃ ｒ ｓ５１ ／Ｉ ｉ ｖ ｌ ｐ ｄ ａ ｈ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔａ ｄ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｗｈ ｓ ｏｅ ｉ ＭＣＵ ｓ ｒ ａｉｅ ｉ ｅ ｌｚ ｄ．
嵌入式网络监控系统设计方案
嵌入式网络监控系统设计方案本文介绍了一种适合于工业场合、基于客户机/服务器模型的嵌入式网络监控系统的设计。
服务器采用32位的Freescale ColdFire系列MCF5272为CPU,以mClinux为操作系统,客户机可以是网络上任何装有客户机软件的PC机，系统中的监控界面由客户端设计，可以通过升级客户机软件来满足新的监控任务。
该系统的通用性和灵活性强，利于用户的二次开发。
一、引言目前，嵌入式网络监控系统以其本身体积小、功能多、支持以太网技术等优点，已成为工控领域中的新热点。
网络监控系统的方式可分为B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户机/服务器）两种。
对于B/S形式，要求嵌入式服务器的存储器容量足够大，而且对于监控设备结构调整或对监控内容更改频繁的应用场合，就必须对嵌入式服务器中的网页和CGI 程序进行更改，这无疑会使普通用户在对服务器进行维护和二次开发时遇到很大的困难。
本文介绍的一种采用C/S结构的系统设计可以克服以上问题。
由于监控对象和监控页面的设置都由客户机完成，服务器只需进行数据采集、响应客户请求、利用TCP/IP网络发送客户请求数据等工作，同时客户机的监控页面采用通用的微软Windows风格，降低了对操作人员的要求，利于二次开发。
二、嵌入式网络监控系统的总体框架以工厂生产自动化中监控PLC和CAN总线设备为例，为了实现工厂生产透明化，希望在任何地方都能通过网络监控生产情况，并能够随着工厂生产内容的调整更换监控内容，因此，可采用C/S形式使监控对象及监控页面由客户自己根据具体要求定义。
服务器由32位Freescale Coldfire系列中支持网络通信的MCF5272芯片和专用于微控制的mClinux操作系统构成。
该系统由客户机发出对设备的监控命令，嵌入式服务器接收并处理信息，根据客户机请求对监控对象发出控制命令，或通过串口和CAN接口获得客户机感兴趣的状态，并将此信息通过网络协议经过网络连接返回客户端，由客户端分析并与设计的监控界面建立动画连接或将现场设备的运行状态显示在界面上，并将此信息存储到客户端历史数据库供用户打印输出或统计。
嵌入式网络视频监控系统的设计
嵌入式网络视频监控系统的设计摘要为解决传统视频监控系统安装携带不便、需专门铺设大量线缆等缺陷,本文介绍了一种嵌入式网络视频监控系统的软硬件实现方法,视音频编码、TCP/IP协议栈和控制协议等所有系统应用软件均由单颗DM643来完成,通过RJ45接口连入IP网络后,可在远程主机的控制下实现视音频数据的实时采集及网络传输。
经实际网络测试表明,本方案不但系统总成本大幅降低,且各项性能满足设计要求。
关键词TMS320DM643;H.264;IP网络;视频监控0 引言视频监控系统近年来在人们的工作和生活环境中得到了广泛的应用。
但传统的基于PC机和视频电缆的视频监控系统存在着诸如安装携带不便、不能在恶劣环境下使用、需要专门铺设大量线缆等一些缺点。
随着近年来嵌入式软硬件技术及互联网络技术的迅猛发展,特别是DSP、PowerPC等嵌入式芯片的出现,将嵌入式处理器和网络技术应用到视频监控系统中不仅克服了上述的一些缺点,而且其强大的功能加上丰富的外设接口和高度的可编程性使得视频监控的硬件和软件都更容易实现。
本文介绍了一种基于单颗数字媒体处理器TMS320DM643(600MHz)的嵌入式网络视频监控系统设计方案,按本方案设计的系统体积小巧、携带方便,并可直接通过RJ45接口连入IP网络,在远程主机的控制下实现监控视频的实时采集与传输。
1 基于TMS320DM643的硬件设计嵌入式网络视频监控系统的硬件部分采用模块化设计方法,包括数字媒体处理器模块、视频解码模块、音频编解码模块、以太网接口模块、存储器扩展模块。
数字媒体处理器模块采用TMS320DM643[1],其内部集成了三个可配置视频端口、一个10/100MBPS的以太网MAC(EMAC)、一个面向音频应用的串行口(McASP),处理器核内还有8个并行的处理单元,采用VLIW(甚长指令集)结构,处理能力高达4 800MIPS,同时TMS320DM643的指令集设计得更有利于执行图象处理中的各种算法。
TCP_IP嵌入式单片机网络智能监控系统的开发与实现
TCP/IP嵌入式单片机网络智能监控系统的开发与实现发布时间：2021-04-02T14:12:28.370Z 来源：《科学与技术》2020年第31期作者：伍思源吴杏思黎东生龚坤松[导读] 在电子信息技术快速发展的过程中，对网络的各资源进行监控的技术也在逐渐的提高，伍思源吴杏思黎东生龚坤松广东石油化工学院广东茂名 525000摘要：在电子信息技术快速发展的过程中，对网络的各资源进行监控的技术也在逐渐的提高，以期能够通过自动化处理实现远程监控、访问以及数据传输工作。
鉴于此，本文主要对TCP/IP协议下，嵌入式单片机网络智能监控系统的开发内容进行了有关分析，确保实现数据信息的自动化监控处理，以供参考。
关键词：网络智能监控系统；嵌入式单片机；TCP/IP；系统开发在TCP/IP协议下，嵌入式单片机完成网络连接、信息数据传输，能够很好的抵抗外界磁场干扰，同时网络通信过程中能够确保通信故障、传输中断可以实现自动修复。
嵌入式单片机和网络用户的PC客户端连接，以此实现对网络信息的监控和传输。
1.网络和嵌入式单片机连接方式的确定网络和嵌入式单片机进行连接时，主要使用32位高档单片机+RTOS、网关+专用网、32位嵌入式微处理器+TCP/IP协议栈等通信方式，通过全面的考虑，确定的连接方式为32位ARMRTL8019AS微控制器+TCP/IP网络协议，以此建立嵌入式单片机网络智能监控系统。
确定的这一网络连接方式，与其他的系统连接方式相比，能够使专门使用的网络布线得到优化，数据处理软件的安装流程得以简化，系统开发的成本得到节省，同时还能够保证有多个嵌入式系统进行数据传输、网络连接。
该连接方式是32位ARM微控制器控制CSMA/CD协议局域网，进而达到嵌入式单片机和网络客户端通信的目的。
2.客户端和TCP/IP网络服务器之间的数据传输在TCP/IP协议下开发的网络监控系统，一般都是1对多、1对1的通信模式，PC上位机、ARM嵌入式微处理器等设备主要通过以太网进行连接。
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发布时间：2021-04-09T12:38:28.293Z 来源：《科学与技术》2020年36期作者：王锟[导读] 新型的远程监控技术具有极其广大的应用前景王锟丹佛斯（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。
基于TCP／IP协议栈的嵌入式以太网终端设计
ｌ 硬 件 电 路 架 构
根 据 以太 网终端 要实 现 的功 能 特点 ， 并结 合 Ａ Ｍ Ｒ 微 处理 器 的性价 比等 因素 ， 设计 的基 于 Ａ Ｍ 的嵌 入式 Ｒ 以太 网终端 的硬 件结 构框 图 如 图 １ 示 。 所
并能 自动 检测所 连 接 的介 质 。Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ与 主机有 ３ Ｔ ８ １Ａ
栈 及 Ｉ ／ Ｏ ． 实 时操作 系统 的核 移植 。 ｘ Ｃ ＳＩ Ｉ
要 特点 包括 ： 支持 Ｉ Ｅ ８ ２ ３ 支持 ８位 或 ｌ 数 据 Ｅ Ｅ０ ． ； ６位
总线 ； 内置 １Ｋ 的 Ｓ Ａ 用 于 收 发缓 冲 ； 双 工 ， ６Ｂ Ｒ Ｍ， 全 收
发 同时 达 到 １ Ｍ ｐ ； 持 １ Ｂ ｓ５ １ Ｂ ｓ２ １ Ｂ ｓＴ ０ ｂ ｓ支 ０ ａｅ 、０ ａｅ 、０ ａｅ ，
Ｒ Ｌ０ ９ Ｓ的接 口 电路 以及 嵌 入 式 Ｔ Ｗ Ｉ Ｔ ８ １Ａ Ｃ Ｐ栈 和 ｗ ／ Ｓ一 实 时操 作 系统 的核 移植 的 设 计 思 想 和 具体 ＣＯ Ⅱ 开 发 流程 。该 方 案性 价 比较 高 ， 用 于通信 速 率 要 求 不 高 的 家庭 自动 化 设备 和 工控 场 合 。 适 关 键 词 ： 入 式 系统 ； Ｃ ／ Ｉ 嵌 Ｔ Ｐ Ｐ协议 栈 ； Ｃ Ｏ — ；以 太 网 终 端 ｗ ／ ＳＩ Ｉ
与 以太 网控 制器 Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ连接 ， Ｔ ８ １Ａ 目前 已广 泛 应用 于
仪 表 、 业生 产 中 的数 据 的 采集 与控 制 等 设 备 正 在逐 工 步走 向网络 化 ， 以共 享 互 联 网络 中庞 大 的 信 息 资 源 。 嵌 入式设 备 的 网络 化 开发有 着广 阔的前景 … 。 嵌 入式 以太 网终端 是嵌 入式设 备 网络 化 的 发展 方 向 。本 文 以 Ａ Ｍ 处 理 器 为 设 计 核 心 ， 用 １ Ｍ 以太 Ｒ 利 ０ 网芯 片 Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ建 立 Ｅｈ ｒｅ 网 络 连 接 。 软 件 设 Ｔ ８ １Ａ ｔｅｎ ｔ
项目(6)-基于嵌入式TCP-IP的远程控制系统
基于嵌入式TCP-IP的远程控制系统一、项目简介随着计算机网络的迅速普及，在生活中我们越来越多地接触到网络，我们可以通过计算机连接互联网，浏览来自全球各地的海量信息，也可以跟全国各地的朋友进行实时的交流。
同样计算机网络在远程监控和远程控制方面也发挥了极大地优势和作用，该项目也是利用计算机网络达到远程控制的功能，把模块接入网络，即可通过其他连接到网络的设备如电脑登陆到AG开发板并控制开发板的相应器件。
二、项目要求1、MCU通过SPI总线读写W5100的寄存器。
2、使用HTML超文本协议。
3、能通过电脑远程登陆开发板。
4、能够控制开发板的资源。
5、网页上通过按键或文本输入跟开发板进行信息交换。
三、项目方案计算机网络上的所有设备接入网络后都需要遵循OSI7层协议进行数据交换，否则不能与其他设备正常连接。
OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。
OSI的7层从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
其中高层，既7、6、5、4层定义了应用程序的功能，下面3层，既3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。
如果每一层都需要MCU进行处理将使MCU承受很重的负担，采用W5100即可避免这个问题，W5100可以处理3层及以下各层的通信，MCU只需要处理应用程序，从而减免MCU负担使其能实现更强大的功能。
在远程控制方式上利用HTML超文本格式，这样控制端只需利用浏览器就可以实现远程控制。
把HTML文本存储在MCU中，当MCU查询到网络上有TCP 链接以及接收到的是HTML请求指令时，向源IP返回HTML文本数据，控制端上会显示出MCU内的网页并且通过点击上面的按钮发送不同的请求，MCU接收不同的请求作出相应的动作从而实现远程控制。
四、相关原理知识4.1、W5100读写及其初始化在进行W5100初始化前，应先配置STM32单片机的SPI。
初始化SPI后就可以对W5100进行初始化了。
基于嵌入式TCP／IP软件体系结构的优化设计与实现
１ｒ －
处 理 器 中 ， 有 较 小 的 代 码 量 、ＲＡＭ 使 用 量 具
本 文 提 出一 种 基 于 嵌 入 式 Ｔ ＰＩ 软 件 体 和较 高的 效率 ， 时支 持套接 字形 式 的多个 Ｃ／ Ｐ 同 系 结 构 的 优 化 设 计 和 实 现 方 案 ， 实 现 相 应 ＴＣ 从 Ｐ连 接 和 多 个 网 络 设 备 连 接 ， 持 通 过 网 支
北京邮电大学 电信工程学院 廖日坤 纪越峰
摘 要
本 文提 出一 种 基 于 嵌 入 式 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ软 件体 系结 构 的优 化 设 计
入。
和 解 决 方 案 ， 过 分 析 在 嵌 入 式 系统上 实现 Ｔ Ｐ Ｐ的速 度 通 Ｃ￣
程序 结构 、内存 需求等特 点， 优化设计 了清晰 的Ｔ Ｐ Ｐ 应 Ｃ ￣和 用层接 口、防止 多余的 内存拷 贝和 实现 数据 包整序 重发， 窗
典型的处理器需求 ８ ｂｔ（ ｉ ８ ＭＨｚ ）
６ Ｋｂｙ ｅ ＲＯＭ ｔ
８ ｉ（ ｂｔ８ＭＨｚ ３ ｂｔ ０ ＭＨｚ ） ２ ｉ＞３ （ ）
２ ０ ３ Ｋ ４ ２ ＲＡ Ｍ １ Ｋｂｙｔ ｅ ＲＯＭ
嵌 入式 Ｔ Ｐ ｌ 软件体 系结构 Ｃ， Ｐ的 与 化竣
嵌 入式 Ｔ ／ ＣＰ Ｉ 件体 系结构 Ｐ软
与 Ｐ Ｃ ／ Ｃ Ｔ ＰＩ Ｐ协 议 相 似 ， 入 式 ＴＣ ／ 嵌 ＰＩ Ｐ
基于TCP_IP协议栈的嵌入式网络控制系统设计
2011年1月第7卷第1期系统仿真技术Syste m S i m u l ation Tec hno l ogyJan .,2011V o.l 7,N o .1中图分类号:TP 336文献标识码:A基于TCP /I P 协议栈的嵌入式网络控制系统设计王 旭,王中杰(同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系,上海 201804)摘 要:网络控制系统(N CS)是指传感器、执行器以及控制器通过网络进行数据通信的控制系统,它不仅是1个控制系统,还是1个网络系统。
网络中的各种复杂因素使得网络控制系统的设计非常复杂。
为此,提出了1种基于T CP /IP 协议栈的嵌入式网络控制系统体系结构,并对其中的核心模块 网络层进行了实现。
在此基础上,开发了远程电机控制系统。
开发实例表明,所提出的网络控制系统体系结构简单、方便,即使开发人员不懂通信,也可以很容易地通过模块化构造实际网络控制系统。
关键词:网络控制系统;TCP /IP 协议栈;嵌入式Design of Embedded Net worked Control Syste mBased on TCP /I P ProtocolWANG X u,WANG Zhongjie(Dep art m en t of Control S ci en ce and Eng i neeri ng ,Tong jiUn i versit y ,Shangh ai201804,C h i na)Abstract :A net w o r ked contr o l sy ste m (NCS )is referred to a contro l sy ste m,i n w hich t h e senso r ,t h e actuato r and the contr o ll e r co mm unica tes t h rough net w ork .NCS is no t only a con tro l sy ste m,but a lso a net w ork sy ste m.D ue to t h e diverse facto r in net w ork ,it is soph istica ted to design a NC S .An arch itecture fo r e m bedded NC S based on TC P /I P pro toco l is firstly pr o po sed ,then the key m odule i n w h ich t h e net w ork lay er is rea lized.Fina ll y ,A NC S fo r m o t o r ba sed on t h e architecture is developed .It de m onstrates tha ,t the propo sed arch itecture o f NC S is si m ple and conven ien.t A person can constructs a NC S easily ,even he do es no t understand w e ll comm un icati o n .Key words :net w o r ked contr o l sy ste m;TCP /IP pro toco ;l e m bedded syste m基金项目:博士点基金资助项目(20070247075),国家自然科学基金资助项目(71071116),上海市基础研究重点资助项目(10J C1415300),教育部重大资助项目(306023),青浦区-同济大学科技合作资助项目(2009)1 引 言在网络控制系统中,控制器、传感器和执行器作为独立的节点,通过网络互相连接。
TCPIP嵌入式网络智能监控系统的设计与实现中期报告
TCPIP嵌入式网络智能监控系统的设计与实现中期报告1. 引言随着物联网和智能家居的兴起，网络智能监控系统变得越来越重要。
本文提出了一种基于嵌入式系统和TCP/IP协议的智能监控系统设计，该系统具有远程监控、报警、自动控制等功能。
本文主要介绍了系统的设计思路、软、硬件实现过程，以及现有的问题和未来的研究方向。
2. 总体设计系统采用分布式结构，由嵌入式设备、PC机和Web服务器三部分构成。
其中，嵌入式设备负责数据采集、处理和控制，PC机作为监控中心，可通过本地网络或互联网远程监控和控制系统，Web服务器提供远程访问和数据存储服务。
3. 软件实现系统的软件实现采用了嵌入式操作系统（RTOS）和TCP/IP协议栈。
RTOS负责系统的任务调度和控制，TCP/IP协议栈则实现了网络通讯功能。
系统还使用了腾讯云提供的MQTT协议实现了远程通讯和云端存储功能。
4. 硬件实现硬件实现采用了STM32F4系列单片机作为主控芯片，配合数据采集模块（如温度传感器、湿度传感器等）和控制模块（如继电器、LED灯等）共同组成了系统的硬件部分。
系统还采用了WiFi模块实现了无线通讯功能。
5. 现有问题尽管系统已基本实现了设计要求，但还存在以下问题：（1）数据安全性问题：系统传输的数据缺乏加密机制，容易被黑客攻击；（2）通讯性能问题：TCP/IP协议栈存在瓶颈，运行效率较低；（3）系统可靠性问题：系统在长时间连续运行时会出现崩溃或死机现象。
6. 未来研究方向为解决现有问题，提高系统可靠性和安全性，未来可以在以下方面进行研究：（1）加入数据加密机制，提高数据传输的安全性；（2）优化协议栈，提高通讯效率；（3）改进系统架构和算法，提高系统稳定性和可靠性。
一种嵌入式TCP／IP的设计
维普资讯
１２ ＡＲ ． Ｐ协 议 的实现
Ａ Ｐ Ａ ｄｅｓＲ ｓｌ ｉ ｍ ｏｄ） Ｒ （ ｄｒｓ ｅｏ ｔ ｎＰ ｔ ｕｏ ｃ 地址解析协议 ， Ｉ 是 Ｐ协议 栈的一部分 ， Ｉ 将 Ｐ地址转换为相应的物理地址 ， 它 的体系结构是 分层 的。Ａ Ｐ协议提供 的逻辑地址到物理地址 的映射是为 了保证层和层 之间的独立性 。Ａ Ｐ协议 Ｒ Ｒ 的基本 功能就是通过 目标设备 的 Ｉ Ｐ地址 ， 查询 目标设备 的 Ｍ Ｃ地址 ， Ａ 以保证通信的顺利进行 。 Ａ Ｐｈｉ ） Ｒ ． ｔ 函数用来对 Ａ Ｐ表 中的状态项 、 （ Ｒ 寿命 项、Ｐ地址及 Ｍ Ｃ地址进行初始化 。Ａ ＰＲ ｑｅｔ ） Ｉ Ａ Ｒ －ｅｕｓ（ 函数则 封装 一个 Ａ Ｐ请求报 文 ， Ｒ 并进行发送 。Ａ ＰＡ ｓｅ（ 函数 ， Ｒ ・ ｎｗ ｒ ） 用于发送一个应答报文 。Ａ ＰＰｏｅ （ 函数 ， Ｒ －ｒｃｓ ） 在本地 主机收到 Ａ Ｐ应答报文后被调用 ， Ｒ 用来填充和更 新 Ａ Ｐ 。 Ｒ 表 １３ Ｉ ． Ｐ协 议的实 现
验。
网络层 ： 实现相邻计算机之间 的通信 。处理 来 自传输层 的分 组发送请 求 ： 收到请 求后 ， 将分 组装入 Ｉ Ｐ数据
包， 填充包头 ， 选择去往 目标 机的路 径 ， 然后将 数据包发 往适 当的网络接 口。处理 输入数 据报 ： 检查 其合法性 ， 然
后进行寻径 ， 假如该数据包 已到达 目标机 ， 则去掉包头 ， 将其余部分传送给适 当的协议 ； 如该数据包 尚未 到达 目 假 标机 ， 则转发该 数据包 ， 处理 网间控 制报文协议 （Ｃ ） 处理路径 、 ＩＭＰ ， 流控 、 拥塞等问题 。负责通过 物理 网络发送 Ｉ Ｐ 数据报 ， 或接收来 自网络上的物理帧 ， 抽出 Ｉ Ｐ数据报 ， 发给传输层 。 链路层 ： 由控制 同一物理 网络上 的不 同机器间数据传 送 的底层 协议组 成 ， 实现本层 协议且属 于 － Ｐ Ｉ Ｉ ／Ｐ协议 ℃ 组， ＴＰＩ 是 Ｃ ／Ｐ协议 与各 种物理 网络之 间的接 口。
基于嵌入式网络设备的远程监控系统设计
基于嵌入式网络设备的远程监控系统设计摘要：针对目前大量嵌入式网络设备应用于工业控制的监控领域，监控网络的性能、带宽、成本成为目前工业控制领域普遍关心的问题。
而影响这一性能的是核心控制服务器的管理及设计结构优劣，为此本文提出了一个适于通用嵌入式设备的网络远程监控系统服务器结构，分析了该服务器需要提供了功能需求，其中重点研究了该网络监控系统的通信协议、嵌入式技术和现场总线技术等。
关键词: 嵌入式；监控；服务器；网络设备；工业控制1 前言随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交换沟通的领域迅速扩大，覆盖了从企业的现场设备到控制、管理的各个层次，从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。
所以，如何更好的实现企业内现场控制、过程监控、经营管理、市场管理等各层次的汇通和数据共享，即实现“管理监控一体化”，是各个企业迫切需要解决的问题。
工业控制网络和Internet的无缝连接能够促进企业的网络化发展，顺应工业监控系统的发展潮流，具有强大的社会推动力和生命力。
嵌入式系统与网络技术的结合是顺应着低成本、高性能、网络化的时代潮流，是嵌入式系统迅速发展的方向，开创着嵌入式技术的美好未来。
嵌入式系统与网络技术结嵌入式网络设备服务器联网系统的研究与实现，就是开发基于TCP/IP协议栈的Internet互联的嵌入式系统，即嵌入式Internet设备。
它可以实现远程监控、管理、诊断和维护现场设备，实现各种智能设备，例如家用电器、工业控制装置或仪器、安全监控系统、汽车电子等与Internet网络的互联。
如果在工业控制网络体系结构的纵向上，可以实现工业控制网络和Internet网络的无缝连接，那么整个工控网络就好像只有一种通信协议，可以满足控制系统各个层次的要求，实现生产、管理和控制一体化。
如果在工业网络体系结构的横向上，可以使多种工业控制网络统一协议标准，那么企业生产底层具有各种总线类型接口的现场仪表和设备就可以通讯，实现设备无差别化。
中小型企业网络视频监控方案
•中小型企业网络视频监控方案•背景介绍当前一些中小型企业只有少数建设了企业的视频监控系统，使用的视频监控系统根本都是早期的模拟(CCTV) 或数字〔DVR 〕监控，性能和稳定性不高，难以维护，各个部门之间的距离很远，假设特地铺设监控中心到矿区的视频线路，使得布线工程量极大，将会大大增加整个工程的造价。
随着网络技术和计算机技术的进展，基于TCP/IP 协议的IP 网的应用得到广泛普及。
高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的快速进展，促进了基于IP 技术的各种视频通信应用的进展。
所以在小型企业安全监控系统中引入现代网络视频监控系统已经成为一种趋势。
PONTWOKZ 机视频监控系统是基于TCP/IP 协议的视频监控系统。
利用PONTWOKZ 机视频监控系统，地面或中心监控人员可以直接对企业生产全过程进展实时监控，能直观的监视和记录车间工作现场的安全生产状况，能准时觉察可能发生的事故，防患于未然，也能为事后分析事故供给有关的第一手图像资料，为将来的安全生产供给牢靠的保证。
概述建立和不断完善安防系统，对保护人员和设备安全、提高生产和治理效率、预防和制止犯罪、维护社会经济稳定起到了重要作用。
网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速进展，使得安防行业能够承受最的产品技术，通过计算机网络传输视频图像，为实现远程视频监控及联网报警系统供给高效可行、高性价比的解决方案。
另外，计算机及电信根底设施的进展，为远程监控供给了可能性。
由厦门磐特网络科技研发的PONTWOKZ 机视频监控系统，为远程监控供给了全的概念和更宽阔的空间，实现了基于流媒体的远程实时监控、远程遥控摄像机的功能，还拥有强大的用户治理功能、良好的兼容性、便利的可扩展性、分布式治理等众多优点，完全能够替代传统的模拟CCTV 系统和数字DVR 系统。
用户需求·在电视上轮换显示各个监控点的实时图像；·可以不需要专用计算机；·可以远程监控；·能够在环境恶劣的条件下稳定、牢靠的工作；·门卫、保安处可以通过模拟监控系统的键盘切换前端图像及掌握云台或镜头；·操作简洁、易于维护系统介绍厦门XX 材料厂共设置14 个监控点，分布在大门、几个车间和办公场所。
基于嵌入式TCP／IP技术的网络型多媒体中控器设计
非接触 式 Ｉ Ｃ卡的读 卡功 能 ， 而辨 识使 用者 的 身份 ， 从 并利 用 Ｃ ２ ０ Ｐ ２ ０以 太 网控 制芯 片和嵌 入
式Ｔ ＰＩ Ｃ ／Ｐ协 议 栈 实现 中控 器 与 远 程 监 控 计 算 机 的 数 据 通 信 功 能 ．
关键 词 ： 入式 系统 ；Ｔ Ｐ Ｉ 嵌 Ｃ ／Ｐ；多媒 体 集 中控 制 ；多媒体教 室
现远 程监 控 提 供 网 络 通 信 功 能． 因此 ， 建 一 套 构
具有 身份识 别功 能 、 于校 园 网络 的多 媒 体 中控 基 系 统是 解 决 现 阶段 多媒 体教 室 使 用 及 管理 问题
的优选 方案． １ 系统 工 作 原 理
本文所 设 计 的 多 媒 体 中控 器 以 常用 多 媒 体
２ 系 统 硬 件 设 计
（ ） 件构 架． １硬 考虑 到 系统 成本 及 效 率 ， 中控 器选 择 Ｓｌ ｓ 司 的 Ｃ ｏ １ ０ ０单 片机 作 为 控 制核 心 ． ｉｂ 公 ａ ８ ５Ｆ ２
外 围电路 主要 分为 ３个 模块 ： 备控 制模 块 、 设 射频 读 卡模块 、 网络通 信模 块 ， 中设备 控制 模块 又 由控制 面 其 板 、 关控 制 以及音 视 频切 换 ３部分 组成 ． 件系 统框 图如 图 ２所示 ． 开 硬 （ ） 备控 制 电路． 备 控制 模 块 包 括 控 制 面 板 、 关 ２设 设 开
中图法分类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
０ 引 言
随着多媒 体技术 与信息 技术 在教学 中的普 及 ， 多媒 体教 室 已成为各 大 高校 的主要教 学场 地 ， 其管 理的
好坏 将直 接关 系到课 堂知识 的传授效 果 和学校 的教学 质量 ． 期 的多媒 体 教 室 主要是 将 各类 教 学设 备 进 早 行 简单 的连 接 ， 样的 方案易 造成使用 及 管理 不便 并存 在 安全 隐患 ． 解决 以上 问题 ， 多 高校 在 多媒体 这 为 很 教室 中安装 了多媒 体 中控 器 ， 种 中控 装置 利用 了集 中控制 的原理 ， 以将 多媒 体教 室 中所 有教学 设备 的 这 可
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!""#年$月%上&1引言随着信息技术的发展!互联网已深入到日常生活和工作所用到的电子设备中"以太网作为一种比较成熟的网络已经广泛应用于各领域!其TCP !IP 协议栈已成为互联网事实上的标准协议"充分利用现有的Inte rne t 技术和资源!以便人们能够远程获得这些电子设备的信息并控制它们的运行!成为一个很现实的问题,因此!嵌入式系统如何实现与以太网互联,并能够通过Interne t 来进行控制的技术成为近年来热门的研究课题"本文将设计和实现一种通过采用8位普通处理器为核心的嵌入式系统来进行远程测控的系统"2基于TCP /IP 协议的嵌入式测控系统简介基于TCP/IP 协议的嵌入式远程测控系统的实现!关键在于如何实现一个嵌入式TCP/IP 协议栈!uIP 0.9是一种免费的适用于8/16位机上的小型嵌入式TCP/IP 协议栈!简单易用!资源占用少!提供完整的说明文档和公开的源代码非常适合移植开发"其设计重点放在IP #ICMP 和T CP 协议的实现上"3系统实现方案嵌入式远程接入模块是嵌入式系统与Inte rne t 相结合的产物"嵌入式Internet 指设备通过嵌入式模块而非PC 系统直接接入In-te rne t !以Inte rne t 为介质实现信息的交互"在设计时选择了8051系列的单片机为基础,作为被控对象接入Internet 的微处理器!同时采用芯片RTL8019AS 作为以太网帧的驱动芯片!负责以太网帧的接收和发送"配合这两种主要芯片的还有模块转换芯片和电平转换芯片"这样就可以让以单片机为核心的嵌入式系统直接通过RJ -45接口发送状态信息到Interne t 和接收来自Inte r-ne t 的控制数据"其中RT L8019AS 芯片是以太网控制芯片!内部集成有l6kb 的SRAM !与NE2000兼容!由于采用的MCU 是8位8051芯片!故RT L8019A S 的数据传输通道设置为8位DMA 方式"被控对象的工作状态的信息采集后,数据经过TCP/IP 协议封装后由RTL 8019AS 输出到Inte rne t 或接收来自Inte rne t 的控制数据并进行解包"由于被控对象信息一般有三种形式$模拟量#频率量#电平量!在采集时要分别予以处理"模拟量经过MD 转换后送入单片机处理!对于频率量和电平量的采集可以直接与单片机引脚相连!采集到的原始数据经T CP/IP 封装后!由RTL 8019AS 发送到Internet !远程控制信息由RTL 8019AS 接收后送往单片机!经解包和相应处理后!进行控制被测设备"4系统软件设计系统软件实现采用K e il -C 语言!首先在PC 机上用仿真器(SI )集中调试程序,实现成功后编译成x 格式的文件!通过编程器下载到单片机和扩展存储器"系统实现过程中的难点便是怎样扩充uIP 协议,使得软件可以和硬件交互"uIP0"9处于网络通信的中间层!其上层协议在这里被称之为应用程序!而下层硬件或固件称之为网络设备驱动"4.1uIP 协议栈与系统底层驱动程序的接口uIP 内核中有2个函数直接需要底层设备驱动程序的支持"一是ui p_input()"当驱动程序从网络层收到一个数据包时要调用这个函数!设备驱动程序必须事先将数据包存入到uip buf []中!包长放到uip le n !然后交由uip input()处理"当函数返回时!如果uip le n 不为0!则表明有带外数据要发送"另一个是uip_pe ri -odic(conn)"这个函数用于uIP 内核对各连接的定时轮循!因此需要一个硬件支持的定时程序周期性地用它轮循各连接"4.2ulP 的应用程序接口为了将用户的应用程序挂接到uIP 中!必须将宏UIP A PP-CAL L()定义成实际的应用程序函数名"如果要加入应用程序状态!必须将宏UIP APPSTA TE SIZE 定义成应用程序状态结构体的长度"在应用程序函数中!依靠uIP 事件检测函数来决定处理的方法!另外可以通过判断当前连接的端口号来区分处理不同的连接"移植好的uIP 协议栈已经实现了网卡设备驱动层与协议栈的链接!用户只需要编写自己的具体处理函数!根据网络数据包协议进行处理就可以了"4.3uIP 与系统计时接口TCP #IP 协议要处理许多定时事件"系统计时用于为所有ulP内部时钟事件计时"当周期计时激发!每一个TCP 连接应该调用uIP 函数uip_pe riodic()"TCP 连接编号作为参数传递给uip_pe ri -odic()函数"uip_pe riodic()函数检查参数指定的连接的状态"当uip_pe riodic()函数返回后!若uip len 的值不为0!则将uip buf 缓冲区中的数据包发送到到网络上"5结束语本设计本地测控器中cpu 以8051系列单片机为基础,在开源uIP 0.9协议栈的基础上实现远程测控,基于TCP/IP 协议的ulP 协议栈!采用有效的方法和结构化的代码!使其存储器占用量很小!为低端嵌入式设备的网络接入提供了很好的解决方案!并且可以很方便地应用到不同的工程项目中"[参考文献][1]王玉良,戴志涛,杨紫珊.微机原理与接口技术[M ].北京邮电大学出版社.2000.[2]万柳.基于嵌入式技术的智能家庭系统的实现[J].信息工程大学学报.2004,5(3).基于TCP/IP协议的嵌入式远程测控系统的研究与实现耿玉菊%河北衡水学院数学与计算机科学系,河北衡水053000&[摘要]能过对TCP/IP 协议的嵌入式远程测控系统的研究提出主要提出了一种基于8位的普通处理器实现的嵌入式远程测控系统的设计方案!实现了远程PC 对被测控对象的监控和控制!论述了该系统的架构原理#从uIP 代码扩充的方向描述了TCP $IP 协议栈的软件实现接口!并从技术实现方面分析了方案的优点"[关键词]嵌入式;TCP/IP 协议’远程监控系统C E H e 72。
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统具有网络断开后 自 动再连接的功能 ， 可保证可靠的网络连接和数据通信 ， 增强 了系统的可靠性 ，
适 用于环 境 恶劣的 工 业生产 现场 。 关键 词 ： 网络化 监控 ； Ｃ ／ Ｐ Ａ Ｍ 微 控制 器 ； Ｔ ＰＩ；Ｒ 自动 再连 ；ａ Ｖ Ｅ Ｌ ｂ ＩＷ
中图 分类号 ：Ｐ９ Ｔ ３３
２ Ｓｈｏ ． ｃｏｌｆＭｅｈ ｔ ｎ ｇｎｅ ｎ Ｎ ｒ ｗｓ ｒ ｏ ｔ ｈ ｉ ｌ ｎｖｒｔ， Ⅱ ｏ ｃａｒ ｉＥｎｉｅｒ ｇ， ｏｔ ｅｅｎＰ ｌ ｅ ｎ ａ ｉ ｓｙ ｏｃ ｉ ｈ ｔ ｙ ｃ ｃ Ｕ ｅｉ
Ｘ ’ ｎ７ ０ ７ ， ｈｎ ｉａ １０ ２ Ｃ ｉ ａ）
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ：００— ６２ ２０ ）５— ０ １ ０ １０ ０８ （０７ ０ ０ ２ — ４
Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｍ ｂｅ ｄｅ ｔ ｒ ｎｇ ｍ ｏ ｉｏ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｄ ｓｇ ｆａ ｅ ｄ ｄ ｎｅ ｗｏ ｋｉ ｎ ｔ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ＴＣＰ／Ｉ Ｐ
摘要 ： 分析 了 Ｔ Ｐ Ｉ 信 协 议 的 特 点 ， 用 客 户枳／服 务 器 （ ／ ） 型 ， Ａ Ｍ 端作 为服 务 Ｃ ／Ｐ通 采 ＣＳ模 以 Ｒ 器 ，Ｃ端作 为客 户端 ， Ｐ 采用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 开发监 控 程 序 ， ａＶＥ 实现 了嵌 入 式 网络 化监 控 系统 的设 计 。 该 系
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊ ｎ ｕ ，Ｌ Ｕ Ｄｕｘ ，Ｗ Ｅ ｎ ．ｏ ，Ｌ ｉ Ｉ ．ｉ ＩＨｏ ｇｂ ＩＬｎ （ ． ｉａ ｅｏｅ ｎｃｌ ｏｅｅ Ｓａ ｎ ｉ ｉａ １ ７ ， ｈｎ． １Ｘ ’ ｎＡ ｒ ｃ ｉ ｌｇ ，ｈ ａｘ Ｘ ’ｎ７ ￣ ７ Ｃ ｉ ； ｔｈ ａ Ｃ ｌ ａ
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２０ ０ ７年第 ５期
工业仪表 与 自动化装 置
・２ １・
一
种 基 于 Ｔ Ｐ Ｉ 的 Ｃ ／Ｐ
张 军 刘笃喜 魏宏波 李 ， ， ， 林
嵌 入 式 网 络 化 监 控 系统 的 设 计
（．西安航 空技术高等专科学校 ， １ 陕西 西安 ７０ ７ ； １０７ ２ ．西 北工 业大 学 机 电学院 ， 西 西安 ７０ ７ ） 陕 １０ ２
０ 引 言
在工业 自动化和测试及计量领域 ， 传统的测试 计量方法有许多局 限性 ， 已不能适应数字化时代发
展 的需要 。如何利 用先 进 的计算 机 技术提 高测 控技 术 的效率 则成 为该 领域 迫切 需要 解 决 的 问题 。计 算 机 、 电子等 技术 的 迅猛 发展 推 动 了测 量 技术 与仪 微 器 的快速 发 展 ， 出现 了智 能 仪 器 、 虚拟 仪 器 （ Ｉ 等 Ｖ） 微机 化仪 器 ， 使测量 领域 和 范 围不断拓 宽 。 而 以 Ｉ— ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ｓｏ ｈ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｆａ ｕ ｅ ｆｔ ｅ ＴＣＰ Ｐ ｐｒ ｔｃ ｌａ ｅ ａ ａｙ ｅ ． ｋｉ ｄ ｏ ／Ｉ ｏ ｏ ｏ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ａ ｎ ｆＴＣＰ Ｐ ｂ ｓ ｄ ｅ ｅ ｄ ｄ ｎ ｔ ／Ｉ — ａ ｅ ｍｂ ｄ ｅ ｅ— ｗｏ ｋｉ ｎｔ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｓｄ ｓｇ ｅ ｗｈ ｃ ｔｌｚ ｓｔ ｅ Ｃ／Ｓ ｍｏ ｅ ． ｅ ＡＲＭ ｃｏ ｏ ｔｏｌ ｒｉ ａ ｎ ａ ｒ ｎｇ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉｎ ｄ， ｉ ｈ ｕ ｉｉｅ ｈ ｏ ｄ １ Ｔｈ ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｓｔｋｅ ｓ ａ ｓ ｒ ｅ ｎｄ ＰＣ ｓ ｔｋ ｎ ａ ｌｅ ｔ Ｔ ｅ ｍｏ ｉｏ ｎｇ ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｅ ｅｏ ｅ ｙ Ｌ ｂ ＥＷ ． ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｅ ｖ ｒａ ｉ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｉｎ ． ｈ ｎ ｔｒ ｏｔ ｒ ｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｂ ａ ＶＩ ｉ Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｒａ ｉｅ ａ ｔ ｍａ ｉ ｅ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｗｈ ｎ ｔ ｅｗｏ ｋ ｂｒａ ｓ ｄ ｗｎ，Ｏ ｔａ ｓ ｃ ｎ ｅ ｓ ｅ ｒ ｌａ ｌ ｅ ｗｏ ｋ ｃ ｎ ｅ ｌｚ ｕ ｏ ｔ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅ ｈｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｋ ｏ ｃ Ｓ ｈ ｔｉ ａ ｎ ｕｒ ｅ ｉｂ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ — ｎ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｔ ｏ ｅ ｔｏ ｎ ａ ａ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉｎ，ｈ ｓ ｅ ａ ｃ ｎ ｈ ｅ ｉｂｉ ｔ ｆｔ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｈ ｘ ｅ ｔｔ ａ ｓ ｃ ｎ ｂ ｎ ｃ ｔｏ ｔ ｕ ｎｈ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｌａ ｌ ｙ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｏ ｔ ｅ ｅ ｔｎ ｈ ｔｉ ａ ｅ ｉ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｎ ｄ ｅ ｓ ｒ ｎ ｅ ｄ ｃ ｎ ｉｉｎ ｎ ｉ ｄ ｓｒａ ｒ ｄ ｃ ｉｎ． ｐ ｌｅ ｏ ａ ｙ ａ ｖ ｒ ｅ ｗｏ ｋｉｇ ｆ ｌ ｏ ｄ ｔ ｓ ｉ ｎ ｕ ｔ ｌｐ ｏ ｕ ｔｏ ｉ ｏ ｉ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｅｗｏ ｋｎｇｍｏ ｔ ｒ ｎ ｔ ｒ ｉ ｎｉ ；ＴＣＰ Ｐ；ＡＲＭ ｃ ｏ ｏ ｔｏｌ ｒ ｕｔｍａ ｉ ｅ ｏ ｎ ｃ ｉｎ；Ｌ ｂ ＥＷ ｏ ／Ｉ ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ；ａ ｏ ｔｃｒ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅ ａ ＶＩ
控 系统 和工业 自动化 系统 进行远 程控 制 、 远程 监视 、 远程 访 问 以及 远 程数 据 传 送 等 复 杂 的 测控 任 务 ， 网
络化 的测控系统能够极大的提高｝ 控能力 。通过嵌 贝 ０ 入式 Ｉｔ ｔ 术可 以将 许多 测试 系统 连接 到 Ｉｔ － ｎ ｍｅ技 ｅ ｎｅ ｒ