嵌入式internet智能仪器网关设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷第3期云南师范大学学报V01．26No．32006年5月JournalofYunnanNormalUniversityMay2006嵌入式Internet智能仪器网关设计与实现刘宏杰，王耀希，代红兵(go南省电子计算中心，云南昆明650223)摘要：在分析智能仪器发展现状和趋势的基础上，根据异构网络间的协议转换原理，从嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统、运行轻网络的现场智能仪器接口通信模块、运行于lntranet／lnternet的微型、b服务器、lntranet／Inte

2、rnet接口通信模块和应用服务模块等六个方面讨论了适应多种轻量级网络的嵌入式lnternet智能仪器网关设计。关键词：嵌入式；Internet智能仪器；网关中圈分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1OO7—9793(2006)O3—0016-04目前，随着嵌入式微处理器性能的不断提高和嵌入式服务器技术SAK，并先后成功开发出和嵌入式操作系统的不断普及。智能仪器网络正Device-Networking、软硬件产品，在数据采集、在从面向bit的ASI、DeviceNet、Interbus-S和DSP、TCP／IP、STIM

3、、NCAP等方面不断产生了Bitbus向传输距离更远的Intranet，甚至Internet新型的专用接口模块，为嵌入式Internet智能仪上转移。尤其是在远距、分散、无人值守的现场实器研究提供了更加坚实的技术保障。国内在该领时监测环境中，有线和无线网络智能仪器正在发域上也做了很多工作，研制出了以较低的成本实挥着越来越大的作用。基于Internet的智能仪器现微控制器(MCU)与Internet互联的Web接网关技术因其具有①网络的有效半径不受限制，口芯片WebChip和因特网片上系统iSOC芯片可以实现无人值守和跨地区通

4、信；②接入网络方等，但大多局限于嵌入式WEB和RS一232与以便；③不需使用前端的PC服务器；④基于开放式太网的连接，要适应多种现场总线的应用目前还的B／S模式，用户方便地通过Web测览器进行需要大量的研究与探索。监测管理等优势，开始引起业界的普遍关注。更2技术原理为重要的是这种基于Internet的智能仪器网关技术可以根据实际需要，通过Internet网络，利用内从智能仪器的现场总线网络到Intranet／In—嵌的专用Web服务器控制智能仪器的运作，获取ternet网络，技术关键和难点就是异构网络互连或处理数据，以“虚拟

5、到场”的形式实现远程诊断的协议转换。两个网络问的协议转换一般采用对和远程维护。应的分层转换方法，自低向上逐层进行。目前互连大都是在网络层展开，因而必须对网络层以下1发展现状各层协议逐层向上转换。这种转换方法的依据是近年来，国外在智能仪器的开发和利用上有协议分层的基本原理，即低层支持高层，高层调用了很大的进展，提出了基于IEEE1451．2标准的低层，低层断开连接后，高层连接也随之断开，但智能仪器工作模型和基于EMIT提出了B()L—高层断开连接却不会影响低层。互连系统应具有IST方案、以及嵌入式设备接入Internet的技术

6、图1所示的分层结构。收稿日期：2005—06～01基金项目：2003年云南省科技计划项目资助(2003215)．作者简介：刘宏杰(1972-)，男(纳西族)，云南省丽江市人，工程师，从事计算机网络、嵌入式数字系统、有线数字电视等方面研究．维普资讯http://www.cqvip.com第3期刘宏杰，等：嵌入式Internet智能仪器网关设计与实现·17·Intrlinet／Int．ernet．图1现场总线与Intranet／Internet互联的网络分层结构Fig．1ThelayerednetworkframeworkofF

7、ieldbusandIntranet／lntemetinterconnectionIntranet／Internet上运行TCP／IP协议，它嵌入式Internet智能仪器网关涉及到两个网具有应用层、传输层、网络层、以太网数据链路层络，一个是由RS-232、RS-485、CAN、红外、射频和物理层；现场总线网络具有应用层、数据链路层等现场总线组成的轻网络；另一个是由TCP／IP和物理层，其中应用层由用户自己定义，数据链路组成的重网络。嵌入式Internet智能仪器网关是层和物理层由现场总线协议所定义；数据网关具轻网络和高性能

8、重网络之间的桥梁，其作用就是有物理层、数据链路层和应用层，其应用层也就是将轻网络的数据转换到重网络中。因此，网关应Intranet／lnternet与现场总线的信息数据交换包括的组件有：嵌入式硬件平台、嵌入式操作系层，网关的微控制器在此层相互解释并转发这两统、运行轻网络的现场智能仪器通信模