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摘 要：Internet技术已深入到人们社会生活的各个领域。如何实现对工业现场、城市环境、智能仪表、家居电器等进行基于Internet的远程测控，已成为本世纪初IT业关注的热点。嵌入式系统已经在工业测控、环境监测、家居电器等各个领域得到了广泛应用，如果将这些分布在各处的起着各种作用的嵌入式系统接入Internet网，那么就可实现基于Internet的远程测控。嵌入式Internet就是关于嵌入式系统的Internet网络技术。嵌入式Internet的广泛应用必将使信息社会变得更加自动化、智能化和人性化。
关键词：Internet 嵌入式系统 远程测控
1.嵌入式Internet的关键技术
由于Internet的各种通信协议对计算机存储器、运算速度等性能指标要求比较高，而嵌入式系统通常是专用的小规模计算机系统，这样就使嵌入式系统难以支持占用大量系统资源的TCP/IP等Internet协议和服务。如何实现嵌入式系统的Internet接入、“瘦”Web服务器技术以及嵌入式Internet安全技术，是嵌入式系统Internet技术的关键和核心。
1.1嵌入式Internet接入技术
（1）网关模式
网关模式就是嵌入式系统通过专用网关接入Internet。由于当前专用控制网络协议还比较普遍，为节约IP资源和易于与现有网络兼容，嵌入式系统通过专用网关接入Internet的模式有其广泛的应用市场。专用网关能实现专用协议和通用计算机网络协议的转换。这种模式也有利于降低由嵌入式系统构成的控制子网的成本，有利于控制子网的稳定、安全与管理。
（2）独立节点模式
独立节点模式就是嵌入式系统自身作为独立节点直接接入Internet。由于是使嵌入式系统直接与Internet互联，这就要求嵌入式系统有足够高的速度和系统资源来运行系统软件和TCP/IP网络协议软件。通常要求是高速16/32bit的嵌入式处理器系统。
1.2 嵌入式Internet的Web服务器技术
现在Web技术正广泛深入地影响着人们的工作和生活，Web服务器、Web页面是人们在Internet网上接触最多的事物。将Web技术应用于基于Internet的远程测控，使人们能够用普通浏览器方便地对现场设备进行远程测控，是当前远程测控的发展趋势。然而，对许多嵌入式应用来说，嵌入式系统资源和处理能力非常有限，难以支持象Internet信息网上的庞大的“胖”Web服务器的运行。那么，如何设计实现能在资源受限的嵌入式系统中运行的“瘦”Web服务器就成了嵌入式Internet中的具有挑战性的关键技术。
1.3 嵌入式Internet安全技术
对于接入了Internet这一开放的网络环境中的嵌入式系统，象通用计算机系统一样，也面临着来自网络各方面的安全威胁。网络安全问题直接关系到嵌入式Internet的应用前景，必须放到重要的地位来考虑。由于嵌入式系统面向各种具体应用，系统结构各异，系统资源受限，现有的通用计算机系统中的网络安全技术往往很难直接应用，使嵌入式Internet网络安全有许多新问题需要深入研究。嵌入式Internet的安全措施应从两方面来考虑，一是基于网络分层结构规划整个系统的安全结构，二是从密码学的角度考虑采用密码协议和密码算法来保证系统的安全。这些措施的实现都应考虑嵌入式系统的具体特点，使其简洁、高效、可靠。
2.基于Multi-Agent的网络化智能测控
2.1 分布式人工智能的发展与复杂工业过程的智能测控
分布式人工智能（DAI）是人工智能研究的重要分支，自80年代诞生以来，随着计算机科学、网络技术、微电子技术的发展，分布式人工智能已发展成为人工智能领域最令人瞩目的前沿课题，有关DAI的理论与技术也被成功地应用到机器人控制、Internet、城市交通管理、生产过程控制等实际问题中。90年代开始，多智能体系统（MAS）成为分布式人工智能的研究热点，其理论尚在不断发展和完善中。MAS由多个Agent组成，Agent是运行于动态环境中具有较高自治能力的智能体，它可以是系统、智能节点、机器或一个软件程序等。Agent能在目标任务的驱动下主动采取包括学习、通信、社交等手段感知、适应其外部环境的动态变化，并做出相应的反应。MAS中的各Agent之间具有较为松散和相对独立的分布式关系，多Agent之间能相互对话、相互适应、协同工作，完成单个Agent不能完成的任务。MAS理论和方法是传统的、常规的测控理论和技术难以或无法解决的对复杂现场环境、分布对象进行智能测控的有效解决手段。
现代工业测控系统正朝着具有开放性、可互操作性、分布式、网络化、智能化的方向发展，要求网络化的测控系统面对分布的、复杂的对象和环境、多样化的任务，在复杂的、动态变化的物理现场环境中具有足够的智能，能通过自主的学习、自适应、合作、协调，自动地完成复杂的测控任务。MAS技术可以合乎逻辑地解决这一问题。
目前，在分布式测控领域，MAS的研究在国外逐渐增多，国内也在起步，但大多这些研究或者停留在理论层面，或者只具备不多的Agent特性，并且少有与控制算法有机融合。复杂工业过程智能测控的需求以及单元自动化系统的普遍存在、工业测控网络的发展必将加速基于Multi-Agent的网络化智能测控技术的成熟和广泛应用。
2.2 基于MAS的分布式智能测控中要解决的关键问题
网络化智能测控中的MAS技术与一般智能信息系统中的MAS技术相比具有一定的特殊性，它要求高的实时性和可靠性，同时要考虑其强的资源受限性。在这些背景下所要研究的关键技术有（1）MAS的体系结构及行为建模；（2）Agent向外界环境或其它Agent学习知识的实时在线自学习机制；（3）多Agent系统动态重构技术。这能使多Agent系统在线动态调整内部的结构和功能，以适应环境或任务的变化，使总体的行为变化适应外界事件的影响；（4）Agent间的知识通信机制和模型；（5）多Agent间合作与协调机制。要解决多Agent系统的资源分配问题、各Agent之间的协调合作问题及冲突消解问题，达到更高层次、更大范围的智能控制；（6）任务的形式化描述、分解与分配，结果的综合。
在分布式实时测控领域，对这些关键问题的研究必将推動分布式人工智能和控制理论的发展和应用。
3.结 语
网络化智能测控技术的发展方兴未艾，是一个十分活跃和具有挑战性的领域，它是计算机与自动化学科相互交叉结合的产物，与计算机网络、自动控制、分布式人工智能等理论和技术有着密切的关系。这些理论和技术的融合发展必将促进现代智能控制新技术、新系统和新理论的产生，将广泛应用于工业测控、航空航天、交通监管、智能楼宇与家居、汽车自动控制等领域。
关键词：Internet 嵌入式系统 远程测控
1.嵌入式Internet的关键技术
由于Internet的各种通信协议对计算机存储器、运算速度等性能指标要求比较高，而嵌入式系统通常是专用的小规模计算机系统，这样就使嵌入式系统难以支持占用大量系统资源的TCP/IP等Internet协议和服务。如何实现嵌入式系统的Internet接入、“瘦”Web服务器技术以及嵌入式Internet安全技术，是嵌入式系统Internet技术的关键和核心。
1.1嵌入式Internet接入技术
（1）网关模式
网关模式就是嵌入式系统通过专用网关接入Internet。由于当前专用控制网络协议还比较普遍，为节约IP资源和易于与现有网络兼容，嵌入式系统通过专用网关接入Internet的模式有其广泛的应用市场。专用网关能实现专用协议和通用计算机网络协议的转换。这种模式也有利于降低由嵌入式系统构成的控制子网的成本，有利于控制子网的稳定、安全与管理。
（2）独立节点模式
独立节点模式就是嵌入式系统自身作为独立节点直接接入Internet。由于是使嵌入式系统直接与Internet互联，这就要求嵌入式系统有足够高的速度和系统资源来运行系统软件和TCP/IP网络协议软件。通常要求是高速16/32bit的嵌入式处理器系统。
1.2 嵌入式Internet的Web服务器技术
现在Web技术正广泛深入地影响着人们的工作和生活，Web服务器、Web页面是人们在Internet网上接触最多的事物。将Web技术应用于基于Internet的远程测控，使人们能够用普通浏览器方便地对现场设备进行远程测控，是当前远程测控的发展趋势。然而，对许多嵌入式应用来说，嵌入式系统资源和处理能力非常有限，难以支持象Internet信息网上的庞大的“胖”Web服务器的运行。那么，如何设计实现能在资源受限的嵌入式系统中运行的“瘦”Web服务器就成了嵌入式Internet中的具有挑战性的关键技术。
1.3 嵌入式Internet安全技术
对于接入了Internet这一开放的网络环境中的嵌入式系统，象通用计算机系统一样，也面临着来自网络各方面的安全威胁。网络安全问题直接关系到嵌入式Internet的应用前景，必须放到重要的地位来考虑。由于嵌入式系统面向各种具体应用，系统结构各异，系统资源受限，现有的通用计算机系统中的网络安全技术往往很难直接应用，使嵌入式Internet网络安全有许多新问题需要深入研究。嵌入式Internet的安全措施应从两方面来考虑，一是基于网络分层结构规划整个系统的安全结构，二是从密码学的角度考虑采用密码协议和密码算法来保证系统的安全。这些措施的实现都应考虑嵌入式系统的具体特点，使其简洁、高效、可靠。
2.基于Multi-Agent的网络化智能测控
2.1 分布式人工智能的发展与复杂工业过程的智能测控
分布式人工智能（DAI）是人工智能研究的重要分支，自80年代诞生以来，随着计算机科学、网络技术、微电子技术的发展，分布式人工智能已发展成为人工智能领域最令人瞩目的前沿课题，有关DAI的理论与技术也被成功地应用到机器人控制、Internet、城市交通管理、生产过程控制等实际问题中。90年代开始，多智能体系统（MAS）成为分布式人工智能的研究热点，其理论尚在不断发展和完善中。MAS由多个Agent组成，Agent是运行于动态环境中具有较高自治能力的智能体，它可以是系统、智能节点、机器或一个软件程序等。Agent能在目标任务的驱动下主动采取包括学习、通信、社交等手段感知、适应其外部环境的动态变化，并做出相应的反应。MAS中的各Agent之间具有较为松散和相对独立的分布式关系，多Agent之间能相互对话、相互适应、协同工作，完成单个Agent不能完成的任务。MAS理论和方法是传统的、常规的测控理论和技术难以或无法解决的对复杂现场环境、分布对象进行智能测控的有效解决手段。
现代工业测控系统正朝着具有开放性、可互操作性、分布式、网络化、智能化的方向发展，要求网络化的测控系统面对分布的、复杂的对象和环境、多样化的任务，在复杂的、动态变化的物理现场环境中具有足够的智能，能通过自主的学习、自适应、合作、协调，自动地完成复杂的测控任务。MAS技术可以合乎逻辑地解决这一问题。
目前，在分布式测控领域，MAS的研究在国外逐渐增多，国内也在起步，但大多这些研究或者停留在理论层面，或者只具备不多的Agent特性，并且少有与控制算法有机融合。复杂工业过程智能测控的需求以及单元自动化系统的普遍存在、工业测控网络的发展必将加速基于Multi-Agent的网络化智能测控技术的成熟和广泛应用。
2.2 基于MAS的分布式智能测控中要解决的关键问题
网络化智能测控中的MAS技术与一般智能信息系统中的MAS技术相比具有一定的特殊性，它要求高的实时性和可靠性，同时要考虑其强的资源受限性。在这些背景下所要研究的关键技术有（1）MAS的体系结构及行为建模；（2）Agent向外界环境或其它Agent学习知识的实时在线自学习机制；（3）多Agent系统动态重构技术。这能使多Agent系统在线动态调整内部的结构和功能，以适应环境或任务的变化，使总体的行为变化适应外界事件的影响；（4）Agent间的知识通信机制和模型；（5）多Agent间合作与协调机制。要解决多Agent系统的资源分配问题、各Agent之间的协调合作问题及冲突消解问题，达到更高层次、更大范围的智能控制；（6）任务的形式化描述、分解与分配，结果的综合。
在分布式实时测控领域，对这些关键问题的研究必将推動分布式人工智能和控制理论的发展和应用。
3.结 语
网络化智能测控技术的发展方兴未艾，是一个十分活跃和具有挑战性的领域，它是计算机与自动化学科相互交叉结合的产物，与计算机网络、自动控制、分布式人工智能等理论和技术有着密切的关系。这些理论和技术的融合发展必将促进现代智能控制新技术、新系统和新理论的产生，将广泛应用于工业测控、航空航天、交通监管、智能楼宇与家居、汽车自动控制等领域。