基于嵌入式WEB的AllLightSYS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 引言

21世紀(jì)是嵌入式計(jì)算系統(tǒng)時(shí)代，人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦兴佑|的儀器與設(shè)備中，都將嵌入具有強(qiáng)大計(jì)算能力的微處理器。嵌入式系統(tǒng)是任意包含一個(gè)可編程計(jì)算機(jī)的設(shè)備，但是這個(gè)設(shè)備不是作為通用計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)的。即嵌入式計(jì)算系統(tǒng)是嵌入在其他設(shè)備中，起智能控制作用的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一臺(tái)通用個(gè)人電腦不能稱(chēng)為嵌入式計(jì)算系統(tǒng)，盡管有時(shí)會(huì)把它嵌入到某些設(shè)備中，而一臺(tái)包含有微處理器的打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)就可以算嵌入式計(jì)算系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制設(shè)備系統(tǒng)、信息家電、智能家庭設(shè)備等眾多領(lǐng)域中。隨著因特網(wǎng)的迅速發(fā)展，Web應(yīng)用程序的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，它廣泛地用于各種監(jiān)控系統(tǒng)、通信設(shè)備等領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)日益與Internet技術(shù)和 WWW技術(shù)結(jié)合起來(lái)發(fā)展為嵌入式Web或嵌入式Internet技術(shù)。嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的真正未來(lái)。下文介紹一種嵌入式智能家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，它是在Microchip公司提供硬件的基礎(chǔ)，在功能實(shí)現(xiàn)上獨(dú)立完成了TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議的編寫(xiě)，并在此基礎(chǔ)上加載了實(shí)際的應(yīng)用。

2 HTTP協(xié)議

HTTP是超文本傳輸協(xié)議的縮寫(xiě)，用于傳送WWW方式的數(shù)據(jù)。HTTP協(xié)議采用了請(qǐng)求／響應(yīng)模型?？蛻?hù)端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，請(qǐng)求頭包含請(qǐng)求的方法、URI、協(xié)議版本、以及包含請(qǐng)求修飾符、客戶(hù)信息和內(nèi)容類(lèi)似于MIME的消息結(jié)構(gòu)。服務(wù)器以一個(gè)狀態(tài)行作為響應(yīng)，相應(yīng)的內(nèi)容包括消息協(xié)議的版本，成功或者錯(cuò)誤編碼加上包含服務(wù)器信息、實(shí)體元信息以及可能的實(shí)體內(nèi)容。通常HTTP消息包括客戶(hù)機(jī)向服務(wù)器的請(qǐng)求消息和服務(wù)器向客戶(hù)機(jī)的響應(yīng)消息。這兩種類(lèi)型的消息由一個(gè)起始行，一個(gè)或者多個(gè)頭域，一個(gè)頭域結(jié)束的空行和可選的消息體組成。在Internet上，HTTP通訊通常發(fā)生在TCP/IP連接之上。缺省端口是TCP80，但其它的端口也是可用的。但這并不預(yù)示著HTTP協(xié)議在Internet或其它網(wǎng)絡(luò)的其它協(xié)議之上才能完成。HTTP只預(yù)示著一個(gè)可靠的傳輸?；贖TTP協(xié)議的客戶(hù)/服務(wù)器模式的信息交換過(guò)程，它分四個(gè)過(guò)程，建立連接、發(fā)送請(qǐng)求信息、發(fā)送響應(yīng)信息、關(guān)閉連接。WWW服務(wù)器運(yùn)行時(shí)，一直在TCP80端口監(jiān)聽(tīng)，等待連接的出現(xiàn)。

3 嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)AllLightSYS的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3．1 功能概要

這里所提及的系統(tǒng)，它的芯片類(lèi)型是由Microchip公司提供的PIC18F6722。該機(jī)器是通過(guò)AllLight System和Internet相連，從而對(duì)住所內(nèi)的電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的Interface單元。它是通過(guò)Modem，Rote連接到Internet，使用手機(jī)的WEB瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)AllLight系統(tǒng)來(lái)遠(yuǎn)程控制空調(diào)、電燈等電器的開(kāi)和關(guān)，只要在手機(jī)的WEB瀏覽器上輸入該系統(tǒng)的URL后，在該登陸頁(yè)面上輸入遠(yuǎn)程操作的AllLight的ControlUnit的編號(hào)，從而對(duì)登錄WEB I/F UNIT的用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證，經(jīng)過(guò)認(rèn)證的用戶(hù)可以繼續(xù)，認(rèn)證不通過(guò)的轉(zhuǎn)到認(rèn)證錯(cuò)誤畫(huà)面。同時(shí)可以啟動(dòng)該系統(tǒng)的防盜監(jiān)視功能時(shí)，當(dāng)有入侵者打開(kāi)被監(jiān)視的電器設(shè)備時(shí)，就可以向用戶(hù)手機(jī)（計(jì)算機(jī)終端）發(fā)送郵件進(jìn)行提醒。這里最多可以控制的AllLightControlUnit數(shù)是32臺(tái)。 （如圖）

在手機(jī)的WEB瀏覽器上輸入WEB I/F UNIT的URL后，為了防止非法登錄，一旦用戶(hù)登錄3次失敗以后，外部的登錄將失效，WEB I/F UNIT將通過(guò)HTTP協(xié)議向AllLight服務(wù)器發(fā)送非法登錄的警告信號(hào)。警告信息中包含了WEB I/F UNIT的MAC地址（為了和用戶(hù)的郵件地址關(guān)聯(lián)）。AllLight專(zhuān)用服務(wù)器根據(jù)WEB I/F UNIT傳送警告信息中的MAC地址數(shù)據(jù)，將警告郵件發(fā)送到與MAC對(duì)應(yīng)的用戶(hù)手機(jī)上。外部登錄的失效解除，是通過(guò)WEB I/F UNIT的外部登錄無(wú)效解除按鈕來(lái)實(shí)行的。