学文网《电脑开发与应用杂志》2014年第六期
1嵌入式Web服务器的关键技术
1.1Web服务器的总体框架嵌入式Web服务器通过TCP/IP协议接入网络中客户端的浏览器，用户可以通过浏览器监控和操控设备，实现对设备的远程监控和操作。Web服务器根据用户的请求选择调用HTML网络页面或CGI程序，并将处理结果通过Web服务器返回到浏览器页面，用户基于此实现设备监控。在后台服务器中，数据采集模块通过实时数据采集存入数据库中。在Web服务器的总体框架中，通信服务是总体框架的重要组成部分，通信服务需求必须支持Web网数据接口，对于Web网数据接口，系统能够实现多个设备接口接入，同时将多个Web网端口通过服务的形式进行网络通信。启动系统后，以太网端口按照系统的通信配置开启端口，以备网络通信随时接入，每个端口的处理方式必须保证多个端口同时存在时能够保证设备的并入。其次，系统和设备之间的通信方式应当采用长连接的通信方式，数据服务的接入中数据的接收和数据处理都比较容易实现，但数据连接方式的建立和构建则是数据处理的重中之重。采用短连接的数据处理方式不仅数据处理速度较低，而且数据处理周期长、身份认证和数据处理时效性差，本文研究的系统采用长连接方式能够有效克服短连接通信的缺陷，能够有效提高系统和总线网络的控制信息连接。
1.2TCP/IP协议及实现嵌入式WBE服务器中的网络架构体系模型中的服务提供者通过网络寻址的实体接受来自服务请求者的命令，它将服务接口和契约到服务注册中心，使服务消费者能够访问和利用该服务。它的主要功能是提供服务的功能、设计实现服务的功能、通过WebServiceDefinitionLanguage描述服务等。服务的信息包括服务交互中的数据传输协议、网络位置和信息格式等内容。服务请求者（ServiceConsumer）模型通过服务消费者的应用程序或软件模块，从注册中心查询所需服务，并通过接口契约中规定的格式来执行请求服务的功能。它主要实现为发现提供服务所需的WSDL文档，在WSDL的基础之上，通过SOAP协议实现与访问者通信，它将服务所提供的信息按标准组织分类，并使消费者通过接口中所提供的查询功能发现提供者。在嵌入式WBE服务器构架体系中，服务提供者、服务请求者和注册中心是实体在构架中的角色体现。总而言之，嵌入式Web服务器的软件系统中必须实现TCP/IP协议，但应当根据服务程序的实际需要选取相应的TCP/IP协议，主要包括CP、IP、ARP、ICMP等协议。
1.3CGI接口技术CGI接口技术指的是网关接口技术，它规定了CGI脚本与Web服务器之间的接口标准，主要功能在Web环境下将客户端的信息传递给Web服务器，同时Web服务器将收集的相关信息置于环境变量中，并启动制定的CGI脚本，以完成制定的工作任务。CGI脚本通过环境变量获取现有信息，并通过应用紧密结合，使用户体验方便的服务。例如苹果的iCloud以及其他IT厂商提出的“云端”技术等。
2嵌入式Web服务器的基本应用
当前嵌入式Web服务器主要应用于企业应用网络扩展和设备管理现场监测系统中，通过后台程序的运行，在嵌入式设备上用户可以直接通过网络对设备进行监控和配置、控制，能够保证设备高效运转。Web服务器的优势使用户可以方便地通过Web浏览器和网络对嵌入式设备进行访问。这种区别于传统嵌入式服务器的监测和控制方式，使嵌入式技术能够更加人性化和智能化，能够给用户带来更多的方便。Web服务器提供的服务是现代应用程序和网络技术在嵌入式设备上的发展趋势，是现代网络技术系统中的核心组件，这是为什么越来越多的用户希望在自己的设备程序上增加基于Web服务器的用户接口和服务的原因。以嵌入式Web服务器应用检测设备的电能损耗系统为例，这是典型的嵌入式Web服务器的应用。这款应用的硬件系统的主要组成部分为处理器主芯片、传感器、通道选择模块、AD模块、ARM主板模块、网络通信模块。软件系统也采用了标准化设计，使软件系统的操作应用标准统一，软件也将系统的选择、AD、网络传输等不同功能模块化，形成了各自的软件模块如网络传输模块和通道选择模块。检测系统工作时，首先处理器芯片给通道选择模块发出采集数据的命令，选择模块要采集的数据，传感器模块则把采集及测量的数据通过虚拟开关传送到AD模块，AD模块将数据完成从模拟信号到数字信号的转换过程，完成一系列的转换后再送到中央处理器分析处理，在系统缓存里存储后，通过网络传输模块传输到中央服务器或终端上分析和处理。检测系统的通道选择模块软件是系统中应用软件的重要组成部分，通道选择模块在中央处理器的控制下，I/O端口分别输出高电平和低电平，并通过接口直接传输到模拟开关的两端，以此选择不同的通道，并检测待测电能损耗的具体参数。系统中的数据采集和数据传输软件主要负责将模拟信号转化成数字信号，并存储在闪存中，同时数据传输软件通过与服务器建立TCP/IP协议进行连接，可以将数据通过指令从网络传输到客户端或传输到移动存储设备中，从而实现数据的传输功能。
3结束语
通过介绍Web和嵌入式技术在网络信息技术高度发展背景下的应用前景以及Web服务器的简介，阐述了嵌入式Web服务器的关键技术中Web服务器总体构架、TCP/IP协议及实现、CGI接口技术，并引入了嵌入式Web服务器在实际中的应用，希望给嵌入式Web服务器的应用提供有价值的参考。
作者：许青林单位：咸阳师范学院信息工程学院
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