[发明专利]嵌入式因特网非标设备接入模型

说明书

本发明是嵌入式因特网非标设备接入软件。

嵌入式网络技术是在国际上多家处于领导地位公司的集体努力下，从Internet技术的基础上发展起来的。该技术主要用来将各种设备或各类网络接入Internet，将不符合Internet网络协议的、嵌有八位或十六位微处理器的设备信息，集成到使用恰当的nternet标准的管理进程中。

现使用的八位或十六位微处理器设备，包括自动调温器、自动售货机以及安全系统，他们在设计的过程当中都未曾设计网络接口，然而，这些设备当中包含了许多对广泛范围内的商业决定非常有用的信息。Internet嵌入技术的发展提供了全范围内的工具、软件和硬件，用以各式各样的电气设备开发复杂的管理解决方案，从而使他们能够通过网络和任何应用程序进行通信。

Internet嵌入技术的基本实现方法是这样的：在设备所在端的同一网段或同一服务器中包含有服务器端的应用程序，服务器端的应用程序包括Web服务器和设备应用服务器(也被称之为设备嵌入服务器)，客户端的应用以Java小程序的方式保存在Web服务器的拟目录中，由Web服务器通过相应的HTML文档将它下载到客户端的Java虚拟机上运行。由于客户端的应用是运行于浏览器上的，且采用Java技术实现，故可以做到与操作系统平台无关。

本发明的主要目的是解决异种网络互连的问题。异种网络在通信时使用不同的传输协议，本发明隐藏网络细节，向用户提供一致的通信服务接口。

本发明的目的是这样实现的：

1．环境的建立

底层网络的FieldBus环境采用我们自行设计的F2001智能接口板为FieldBus的主结点，F2002板作为FieldBus的从结点，建立了一个主从式总线网络。其中在每块F2002板上有16个可读I/O口和8个可写I/O口，共可按24台现场设备。LAN环境包括3台PC机和一台3COM公司的NetServer。其中，一台安装Netscape的Fast Tracker Web服务器。其余二台PC，一台作为WAN客户机，通过Net Server接入校园网，另一台作为Internet客户机。

2．嵌入Internet接入器的设计

该服务器是嵌入式Internet非标设备接入服务器模型的核心部分。采用了并发与同步、动态设备驱动技术、网关技术、Socket通信技术等。

3．LAN/WAN客户机的实现

LAN/WAN客户机的设计采用事件驱动技术和多线程技术。主线程实现各种事件操作以及消息传递等，子线程实现与该服务器的通信。

4．Internet客户机的设计

Internet客户程序是运行在Java的虚拟机上，所以必须通过Web服务器才能建立与本服务器的连接，除此之外，其功能和基于LAN/WAN客户机基本相同，只是实现方式略有差别。

该发明的模型实现了FieldBus到LAN、WAN及Internet的互连，其网络体系结构分为三层：

1．FieldBus层

FieldBus在过程/控制领域中是底层的现场级网络，它直接和现场设备如传感器、施动器、PLC等相连。

FieldBus在体系结构上分为三层：物理层、数据链路层、应用层。在应用层，FieldBus提供一种界面：外部调用接口，如RAC(RemoteAccess and Control)接口，这种外部调用接口使得FieldBus与其他网络的互连成为可能。

2．局域网络(LAN)层/广域网络(WAN)层

网络层连接着本地服务器以及生产管理过程中的客户机，整个局网采用的是开放的TCP/IP协议。LAN上的客户机首先通过TCP/IP协议提供的Socket界面，建立与本地服务器的连接，然后通过本地服务器提供的网关服务，实现与FieldBus的双向通信。

WAN上的客户机首先采用SLIP/PPP协议通过公共通信网或专线，建立起与LAN上的拨号服务器的连接。当连接建立之后，WAN上的客户机就等同于LAN上的客户机。

3．Internet层