论文部分内容阅读
摘要：随着我国计算机互联网技术的快速发展，在未来嵌入式Internet互联网技术将会得到广泛应用。本文基于互联网技术未来的发展研究，主要探讨了关于嵌入式Internet互联网技术的原理、接入方式以及实现的特点。
关键词：嵌入式Internet；互联网技术；TCP/IP
在未来几年，随着计算机互联网技术的飞速发展，嵌入式 Internet 互联网技术将会得到广泛应用。据官方统计，在处理器市场中嵌入式微处理器占94%。移动互联网和智能家居将直接推动嵌入式互联网技术的快速发展和应用。其中，家庭中使用的电器和智能家居，诸如移动通信设备、电子导航设备和汽车仪表都将大量使用嵌入式Internet互联网技术。不仅如此企业还可以利用嵌入式Internet互联网技术实现对网络的远程监控和诊断，降低企业的运营成本。
1 研究意义
嵌入式体系发展的主要趋势就是与互联网进行结合。目前，E-mail和WWW的广泛应用使得互联网被社会大众接受和认可，互联网已成为人们获取各种信息和相互交流的重要渠道。智能家居的使用推动了嵌入式Internet互联网技术的发展，将仪器连接到Internet并进行控制，已逐渐成为生活的主流。嵌入式Internet互联网技术的发展相对较快，越来越多的公司将重点放在Internet互联网技术的研究上，在不久的将来，这项技术将成为各大公司的主流技术。
2 技术原理
嵌入式Internet互联网技术的原理就是将嵌入式系统与Internet互联网技术两者相结合起来，共同形成网络化系统，实现嵌入式Internet。用户使用客户端或浏览器通过HTTP协议连接到Web的服务器端，经过一系列处理后，服务器会将处理后的数据反馈给客户端或浏览器，但客户端和现场设备无法直接连接到通信，这就要求客户端首先通过电话线、电缆等连接，然后由HTTP协议与Embedded Internet 服务器进行通信。虽然现场设备无法直接与客户端通信，但可以通过工作场所的局域网、无线网络等连接到嵌入式Internet服务器并与之通信，然后嵌入式Internet服务器通过Applet与客户端进行通信，嵌入式Internet服务器能与现场设备通信并向现场设备发出控制命令和任务。
3 综合分析
虽然嵌入式Internet 互联网技术可以更好地实现预期效果，但实现现场设备与客户端或浏览器之间的连接难度较大。最大的困难不是现场设备和客户端与Internet的连接，而是如何在MCU上实现互联网上的TCP/IP协议，因为普通的单片机运行速度低，而且TCP/IP通信协议具有较高的运行速度和存储要求，因此普通单片机无法满足要求。
通过研究MCU的特性发现，实现TCP/IP协议的方法可以分为下面几种类型。（1）可以使用具有高性能和快速计算速度的高端MCU芯片，然后在芯片中嵌入完整的TCP/IP协议。同时，操作系统也可以写入芯片实现通信，但成本较高。（2）还可以使用32位MCU芯片，但与高端芯片相比，32位MCU芯片更便宜，但性能与高端芯片还有一定差距。（3）使用8/16位MCU芯片进行通信，但8/16位MCU芯片的存储容量和运行速度较低，实现通信难度较大。因此，这就需要适当简化TCP/IP协议，降低TCP/IP通信所需的存储空间。但该方式对TCP/IP协议的要求较高，需要专门的TCP/IP 协议。
4 接入方式
嵌入式 Internet 互联网技术需要有 Internet 的接入和嵌入式操作系统的写入。若要实现嵌入式互联网技术，则需要选择合适的单片机作为嵌入式系统的处理机，单片机性能的高低不仅决定了接入Internet成本也会对整个系统的影响造成一定影响。
嵌入式系统是否可以访问Internet的关键在于系统中的单片机是否支持TCP/IP协议，若TCP /IP支持，则可以很好地连接到Internet。因此，选择合理的Internet访问解决方案非常重要。由于MCU单片机控制器通常使用8位控制器，而8位MCU单片机控制器的存储和计算能力较差，因此难以满足TCP/IP协议要求，如果使用普通的8位MCU单片机，则必须自定义TCP/IP协议，但这就要求设计人员精通协议，否则编程难以实现。此外，还有另一种使用高性能MCU芯片的解决方案，但高性能芯片的成本较高，会增加所使用企业的成本，但对于设计人员来说却可以降低工作难度，减少编程代码量。
嵌入式网关中若使用普通的8/16 位MCU 芯片是最合适的，其成本低，可以批量生产和供应，并且可以满足控制系统各个级别和领域的需求，但其开发难度大。虽然未来工业上利用网络实现控制是发展趋势，但该方案除了需要TCP/IP 协议的全面支持外，还需要确保嵌入式系统实现系统应答的同时保持以太网上的通信，并及时处理单片机传递来的信息。此外還需防止系统出现故障，确保数据安全性。
5 嵌入式 Internet 接入实现的特点
与PC 机相比嵌入式设备系统的硬件平台大多是8/16位微处理器，速率、ROM、RAM 等方面都较弱。在这些装备上不仅要实现TCP/IP 和谈栈，还要办理数据的封装、编码、解码、发送等。完整的TCP/IP 和谈栈将消耗大量系统资源，而在嵌入式系统中，只完成一些简单的数据传输任务即可，没有必要实现完整的TCP/IP 和谈栈。物理帧的构成、领受、发送、校验、编码、解码等利用底层采取收集接口芯片来完成，同时也可减轻MCU 的负担，数据收集过程可利用MCU进行控制。
嵌入式系统直接连接到Internet，首先在嵌入式系统中添加接口硬件，并为响应增添软件支持。直接接入技术主要采用32/64位微处理器的嵌入式系统。8/16位嵌入式系统速度慢，内存小，其体系硬件装备无法在操作体系平台上实现 TCP/IP 和谈栈。因此，可以通过专门的嵌入式网关连接到Internet。 6 嵌入式 Internet 互聯网技术应用
嵌入式Internet互联网技术在当今市场上有很大的发展空间，在电子商务，智能家电、互联通信、工业测量和控制等其他应用领域拥有广阔的市场。总之，在一定程度上，这项技术在整个社会的信息化进程中发挥着重要作用。
6.1工业自动化
工业现场应用，采用大量嵌入式微控制器控制器，整个网络层面是提高工业生产效率和产品质量保证，以减少人为关键步骤的数量，并在工业过程中设计调制电力系统、电网安全和电网监控以及石油化工等具有广阔应用前景的设备。
6.2智能建筑
在智能建筑中，信息技术和房地产的结合通常是智能大厦。随着计算机的发展，应用程序和网络自动化功能的普及已经取得了很大进步，智能建筑中的所有公共设施将使用嵌入式智能系统来提高一些普通建筑的整体监控服务水平，嵌入式系统的使用能够在智能建筑中共享不同的操作和信息，并且基于不同的需求实现按需控制。
6.3 智能设备
该技术主要是参考机主板设计方案，嵌入式计算机设计智能仪器应用系统的普遍应用性很强大，可根据不同的需求主动选择全部或部分系统电路，但只进行部分更改或通过移除软件，可以简化系统的功能并大大增加计算机的功耗，从而降低总体初始成本 并开辟了广泛的应用市场。例如，一些家庭将进行远程自动化监控，以控制家用电器，如冰箱和洗衣机等。
6.4智能家电
21世纪数字网络时代逐渐发展起来。在计算机、通信、控制技术的融合情况下，推动了不同电子产品和数字技术的普及以及互联网的数字化。嵌入式计算机是电子设备数字化和网络化的的设备保护基石。随着数字化程度的不断加深以及数字设备和网络的普及化使智能家电成为了人们家庭生活重要的组成部分。
6.5虚拟现实VR中的应用
这类应用就像虚拟管家系统，智能设备如水、电、煤气表等，自动执行抄表技能，安全防火、防盗系统网络、智能公路、交通检测、车辆导航、交通检测，信息检测。在这种程度上，一些外围服务，如汽车服务虚拟商品店、虚拟超市、虚拟房等，客户可以实时查看库存状态。在智能交通方面，交通信号灯的自有控制也是互联网技术的有效应用。
7 总结
随着嵌入式Internet互联网技术的快速发展，各种软硬件产品不断得到研究。本文通过对嵌入式Internet互联网技术应用的研究，可以看出嵌入式Internet互联网技术具有广泛的应用领域和广阔的市场前景，传统设备可以通过嵌入式 Internet 互联网技术得到升级和改造，不仅能推动社会信息化发展，也会形成相应的经济效应。
参考文献：
[1]栗大超，宋光德，靳世久.嵌入式系统的Internet互连技术[J].微计算机信息，2000（6）：46-48.
[2]张毅，赵国锋.嵌入式Internet的几种接入方式比较[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2002，14（4）：83-86.
[3]赵锐娜.嵌入式Internet互联网技术分析[J].电子世界，2014，08：128-129.
关键词：嵌入式Internet；互联网技术；TCP/IP
在未来几年，随着计算机互联网技术的飞速发展，嵌入式 Internet 互联网技术将会得到广泛应用。据官方统计，在处理器市场中嵌入式微处理器占94%。移动互联网和智能家居将直接推动嵌入式互联网技术的快速发展和应用。其中，家庭中使用的电器和智能家居，诸如移动通信设备、电子导航设备和汽车仪表都将大量使用嵌入式Internet互联网技术。不仅如此企业还可以利用嵌入式Internet互联网技术实现对网络的远程监控和诊断，降低企业的运营成本。
1 研究意义
嵌入式体系发展的主要趋势就是与互联网进行结合。目前，E-mail和WWW的广泛应用使得互联网被社会大众接受和认可，互联网已成为人们获取各种信息和相互交流的重要渠道。智能家居的使用推动了嵌入式Internet互联网技术的发展，将仪器连接到Internet并进行控制，已逐渐成为生活的主流。嵌入式Internet互联网技术的发展相对较快，越来越多的公司将重点放在Internet互联网技术的研究上，在不久的将来，这项技术将成为各大公司的主流技术。
2 技术原理
嵌入式Internet互联网技术的原理就是将嵌入式系统与Internet互联网技术两者相结合起来，共同形成网络化系统，实现嵌入式Internet。用户使用客户端或浏览器通过HTTP协议连接到Web的服务器端，经过一系列处理后，服务器会将处理后的数据反馈给客户端或浏览器，但客户端和现场设备无法直接连接到通信，这就要求客户端首先通过电话线、电缆等连接，然后由HTTP协议与Embedded Internet 服务器进行通信。虽然现场设备无法直接与客户端通信，但可以通过工作场所的局域网、无线网络等连接到嵌入式Internet服务器并与之通信，然后嵌入式Internet服务器通过Applet与客户端进行通信，嵌入式Internet服务器能与现场设备通信并向现场设备发出控制命令和任务。
3 综合分析
虽然嵌入式Internet 互联网技术可以更好地实现预期效果，但实现现场设备与客户端或浏览器之间的连接难度较大。最大的困难不是现场设备和客户端与Internet的连接，而是如何在MCU上实现互联网上的TCP/IP协议，因为普通的单片机运行速度低，而且TCP/IP通信协议具有较高的运行速度和存储要求，因此普通单片机无法满足要求。
通过研究MCU的特性发现，实现TCP/IP协议的方法可以分为下面几种类型。（1）可以使用具有高性能和快速计算速度的高端MCU芯片，然后在芯片中嵌入完整的TCP/IP协议。同时，操作系统也可以写入芯片实现通信，但成本较高。（2）还可以使用32位MCU芯片，但与高端芯片相比，32位MCU芯片更便宜，但性能与高端芯片还有一定差距。（3）使用8/16位MCU芯片进行通信，但8/16位MCU芯片的存储容量和运行速度较低，实现通信难度较大。因此，这就需要适当简化TCP/IP协议，降低TCP/IP通信所需的存储空间。但该方式对TCP/IP协议的要求较高，需要专门的TCP/IP 协议。
4 接入方式
嵌入式 Internet 互联网技术需要有 Internet 的接入和嵌入式操作系统的写入。若要实现嵌入式互联网技术，则需要选择合适的单片机作为嵌入式系统的处理机，单片机性能的高低不仅决定了接入Internet成本也会对整个系统的影响造成一定影响。
嵌入式系统是否可以访问Internet的关键在于系统中的单片机是否支持TCP/IP协议，若TCP /IP支持，则可以很好地连接到Internet。因此，选择合理的Internet访问解决方案非常重要。由于MCU单片机控制器通常使用8位控制器，而8位MCU单片机控制器的存储和计算能力较差，因此难以满足TCP/IP协议要求，如果使用普通的8位MCU单片机，则必须自定义TCP/IP协议，但这就要求设计人员精通协议，否则编程难以实现。此外，还有另一种使用高性能MCU芯片的解决方案，但高性能芯片的成本较高，会增加所使用企业的成本，但对于设计人员来说却可以降低工作难度，减少编程代码量。
嵌入式网关中若使用普通的8/16 位MCU 芯片是最合适的，其成本低，可以批量生产和供应，并且可以满足控制系统各个级别和领域的需求，但其开发难度大。虽然未来工业上利用网络实现控制是发展趋势，但该方案除了需要TCP/IP 协议的全面支持外，还需要确保嵌入式系统实现系统应答的同时保持以太网上的通信，并及时处理单片机传递来的信息。此外還需防止系统出现故障，确保数据安全性。
5 嵌入式 Internet 接入实现的特点
与PC 机相比嵌入式设备系统的硬件平台大多是8/16位微处理器，速率、ROM、RAM 等方面都较弱。在这些装备上不仅要实现TCP/IP 和谈栈，还要办理数据的封装、编码、解码、发送等。完整的TCP/IP 和谈栈将消耗大量系统资源，而在嵌入式系统中，只完成一些简单的数据传输任务即可，没有必要实现完整的TCP/IP 和谈栈。物理帧的构成、领受、发送、校验、编码、解码等利用底层采取收集接口芯片来完成，同时也可减轻MCU 的负担，数据收集过程可利用MCU进行控制。
嵌入式系统直接连接到Internet，首先在嵌入式系统中添加接口硬件，并为响应增添软件支持。直接接入技术主要采用32/64位微处理器的嵌入式系统。8/16位嵌入式系统速度慢，内存小，其体系硬件装备无法在操作体系平台上实现 TCP/IP 和谈栈。因此，可以通过专门的嵌入式网关连接到Internet。 6 嵌入式 Internet 互聯网技术应用
嵌入式Internet互联网技术在当今市场上有很大的发展空间，在电子商务，智能家电、互联通信、工业测量和控制等其他应用领域拥有广阔的市场。总之，在一定程度上，这项技术在整个社会的信息化进程中发挥着重要作用。
6.1工业自动化
工业现场应用，采用大量嵌入式微控制器控制器，整个网络层面是提高工业生产效率和产品质量保证，以减少人为关键步骤的数量，并在工业过程中设计调制电力系统、电网安全和电网监控以及石油化工等具有广阔应用前景的设备。
6.2智能建筑
在智能建筑中，信息技术和房地产的结合通常是智能大厦。随着计算机的发展，应用程序和网络自动化功能的普及已经取得了很大进步，智能建筑中的所有公共设施将使用嵌入式智能系统来提高一些普通建筑的整体监控服务水平，嵌入式系统的使用能够在智能建筑中共享不同的操作和信息，并且基于不同的需求实现按需控制。
6.3 智能设备
该技术主要是参考机主板设计方案，嵌入式计算机设计智能仪器应用系统的普遍应用性很强大，可根据不同的需求主动选择全部或部分系统电路，但只进行部分更改或通过移除软件，可以简化系统的功能并大大增加计算机的功耗，从而降低总体初始成本 并开辟了广泛的应用市场。例如，一些家庭将进行远程自动化监控，以控制家用电器，如冰箱和洗衣机等。
6.4智能家电
21世纪数字网络时代逐渐发展起来。在计算机、通信、控制技术的融合情况下，推动了不同电子产品和数字技术的普及以及互联网的数字化。嵌入式计算机是电子设备数字化和网络化的的设备保护基石。随着数字化程度的不断加深以及数字设备和网络的普及化使智能家电成为了人们家庭生活重要的组成部分。
6.5虚拟现实VR中的应用
这类应用就像虚拟管家系统，智能设备如水、电、煤气表等，自动执行抄表技能，安全防火、防盗系统网络、智能公路、交通检测、车辆导航、交通检测，信息检测。在这种程度上，一些外围服务，如汽车服务虚拟商品店、虚拟超市、虚拟房等，客户可以实时查看库存状态。在智能交通方面，交通信号灯的自有控制也是互联网技术的有效应用。
7 总结
随着嵌入式Internet互联网技术的快速发展，各种软硬件产品不断得到研究。本文通过对嵌入式Internet互联网技术应用的研究，可以看出嵌入式Internet互联网技术具有广泛的应用领域和广阔的市场前景，传统设备可以通过嵌入式 Internet 互联网技术得到升级和改造，不仅能推动社会信息化发展，也会形成相应的经济效应。
参考文献：
[1]栗大超，宋光德，靳世久.嵌入式系统的Internet互连技术[J].微计算机信息，2000（6）：46-48.
[2]张毅，赵国锋.嵌入式Internet的几种接入方式比较[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2002，14（4）：83-86.
[3]赵锐娜.嵌入式Internet互联网技术分析[J].电子世界，2014，08：128-129.