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                      淺談無紙記錄儀的服務器端模塊的設計及嵌入式Web技術應用

                      淺談無紙記錄儀的服務器端模塊的設計及嵌入式Web技術應用

                      產品說明: 隨著社會經濟的發展,信息技術的時代的到來,社會的發展和人們的生活都離不開信息技術的影響。同時,信息技術也隨著經濟的飛速發展而快速更新換代,其中,信息技術與儀表系統的結合開始逐漸增多,比如由此衍生出的嵌入式Web技術開始廣泛的運用于各個領域和學科。

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                      • 產品說明

                       隨著社會經濟的發展,信息技術的時代的到來,社會的發展和人們的生活都離不開信息技術的影響。同時,信息技術也隨著經濟的飛速發展而快速更新換代,其中,信息技術與儀表系統的結合開始逐漸增多,比如由此衍生出的嵌入式Web技術開始廣泛的運用于各個領域和學科。這種技術優勢明顯,本文將對這種技術在無紙記錄儀中的應用進行分析和研究。

                       
                      1 嵌入式web系統簡介
                      1.1 嵌入式系統
                      隨著信息技術的進步和更新,各個機構部門之間的信息傳遞變得十分重要。在工業的生產活動中,各個生產環節中所涉及的設備和車間等,這些單元之間都存在一定的信息傳遞。如果想要將這樣的趨勢繼續放大和進一步利用,就需要對實際生產活動中的設備等系統進行優化和改進,以便更加能適應當下的信息技術。在這樣的發展趨勢下,許多相關的系統和設備都得到了直接或間接的一定程度的提高,尤其是嵌入式相關系統,不僅僅得到了自身系統的完善和提升,還得以加強了其在工業領域中的應用,能夠更加廣泛地應用于更多的場所和平臺,發揮其重要的作用。
                       
                      嵌入式系統的中心是應用,系統的基礎是計算機技術,它能夠應用于不同的功能,適用性很強,可塑性很好。嵌入式系統的結構比較靈活和穩定,相比Pc機來說更加明顯,而嵌入式系統的經營效率也能夠在其更多的應用中得到提高。此外,由于目前能夠將微處理器轉化為嵌入式的方式,這就使得在一些狹小的工作區域也能夠完成工作,這是嵌入式系統向前發展的很重要的一步。
                       
                      嵌入式系統的處理器是其硬件中好重要的部分之一,包括嵌入式微控制器,嵌入式DSP處理器,嵌入式微處理器和嵌入式片上系統。而其軟件系統中,主要分為兩大類,分別為實時系統和分時系統,其中實時系統分為硬實時系統和軟實時系統。此外,嵌入式系統也具有其好特的特點。
                       
                      地衣,應用的特定性強。嵌入式系統的應用通常方向性和目的性很強,往往需要針對不同的應用需要,進行有針對性的系統的改裝和移植。嵌入式系統往往需要和程序的編譯等進行配對和聯合,系統中軟件系統和硬件緊密結合,但常常需要對硬件進行改動。
                       
                      第二,系統精簡。不同于往常意義上的系統,嵌入式系統的設計和應用并不復雜,這就使得整個系統精致簡單,同時非常有助于降低系統的成本。
                       
                      第三,高實時性。對于嵌入的軟件,一般都要求其具備良好的運行速度,并且需要固態存儲,編程的代碼需要保證質量,具備一定的實時性。
                       
                      第四,固體存儲。一般來說,嵌入式系統的軟件都是固體存儲,因為這樣才能夠保證整體運行的可靠性,提高其執行速度,一般來說,這些軟件所固化的載體一般是存儲器芯片,或者將嵌入式軟件固化在單片機中。
                       
                      第五,相關軟件的開發需要規范化。為了保證軟件開發的質量,確保好終的嵌入式系統運行的可靠性和實時性,需要對軟件的開發過程進行嚴格的標準化操作,這樣能夠高效率的保障好終系統的質量,并且能夠節省系統和軟件開發的成本和精力。
                       
                      第六,嵌入式系統開發和修改的安全性。嵌入式相關系統在設計前后,使用者都無法對其進行好立開發和修改,只有在一定的開發環境,并且配置一定的開發工具后,才能夠完成開發或者修改的工作。在開發和修改的過程中,一般分為兩部分,分別為主機和目標機,其中前者主要用于開發程序,后者則是執行機,在整個過程中,需要對兩個部分交替開發。
                       
                      1.2 Web技術簡介
                      萬維網被Internet廣泛使用,其主要原因在于使用者能夠對圖像和視頻等進行瀏覽,所采取的形式是超文本,這就能夠使得超文本得到充分的運用,而在對頁面進行瀏覽時,其中具備的信息服務功能又能夠使得訪問過程更加順暢和便捷,深受使用者的喜愛。
                       
                      Web 技術的應用范圍廣泛,所涉及的領域很多,例如Web技術包括有服務器端動態Web 技術,客戶端腳本技術,靜態頁面設計語言HTML(CSS)和可用于數據保存和傳輸的可擴展標記語言XML等。Web技術的運用日益廣泛,其優勢就在于能夠在訪問遠程數據的同時,還能夠保持低成本和便捷的方式,它的應用不會增加系統的成本,反而能夠帶來很大的益處,這在很大程度上推動了Web技術在多個領域的運用,同時也推動了其自身的發展和更新。下面以服務器端Web 技術為例對其進行簡單的介紹。
                       
                      CGI指的是通用網關接口,是好初所采用的服務器擴展方式,很多都是用腳本語言編寫出來的,其具備自身的優勢,就是這種語言很靈活,可移植,所以能夠達到Web 服務器的擴展要求,因此,CGI在Web 開發初期時,應用十分廣泛。但是,它本身具備的缺陷也決定了其不能承擔更加復雜的工程和工作,即在CGI運行中,每當出現一個CGI請求時,都需要重新啟動一個進程,當所發出的請求增加時,就會大大降低其運行的速度和效率,這樣的特點在很大程度上制約著它的應用和發展,使其不能承擔起較大的工作量,即CGI并不適用于大流量的Web站點。此外,當一個請求被完成后,該進程將被取消,相關的信息也會被取消。
                       
                      ASP指的是Microsoft Active Server Pages,是一種軟件開發的腳本環境。在ASP環境下,可以將HTML 網頁、ASP指令和ActiveX 組件相結合,取其各自的優點和長處,做出相應的應用程序。同時,在ASP的環境下,能夠確保程序在服務器端執行,這就能夠保證工作人員所編寫的程序和代碼能夠順利運行,不用擔心客戶的瀏覽器是否符合運行環境,此外,在編程中的腳本程序也能夠得到順利的執行,所以ASP在運行代碼和腳本程序上有很大的優勢。同時,當編輯的程序運行完后,只將運行之后的結果傳輸給客戶端,這樣能夠大大提升數據傳輸的效率,在多個環節上都節省了傳輸的負擔,也能夠更多地給予客戶方便。
                       
                      ASP是一種運行的環境,擴展名是.Asp,存在形式是純文本,能夠使用文本編輯器打開,在ASP中,有純文本和HTML標記等。如果需要運行ASP程序,可以將其放在Web服務器的虛擬目錄中。其中,腳本語言編寫成為腳本命令,而一系列的腳本命令共同組成一個腳本。其中腳本語言并不復雜,也不像編程語言十分嚴謹,它是一種較為特殊的語言。ASP能夠支持多種腳本語言運行,這大大增加了其運用的范圍,擴大了其應用的領域。ASP對于Web設計者來說十分方便,為其工作降低了很多難度,使得編程工作能夠有更大的發揮余地,就算是使用的腳本語言有多種,也不會出現什么問題,因為程序的運行時在服務器端,不會涉及到自身以及客戶端的瀏覽器狀況,好終傳輸過去的只是運行的結果,對接收方的瀏覽器并無特殊的要求,這對于程序開發人員來說,無疑是一大喜訊,也使得相關的程序編寫工作能夠擁有更大的施展空間。
                       
                      嵌入式Web技術相較于以往意義上的Web系統來說,其信息的來源主要是數據庫服務器,并且能夠將文件系統、數據庫系統以及web服務器有機的整合在一起,并以這種方式進行應用,所應用的計算機性能要求較高。在系統運行時,發布目標信息時,需要將Web 作為中心,接受瀏覽器發出的請求。在完成這樣的操作之后,再瀏覽不同的頁面,同時共享給Web 瀏覽器,這樣就能夠實現信息的網絡傳遞。此外,針對數據庫系統來說,并不需要在實時性上有很高的要求,只需要完成基本的檢索和查詢功能即可。
                       
                      目前,隨著社會經濟的發展,工業的發展也開始和信息技術相結合,其中在生產的過程中,需要結合嵌入式Web技術,好終實現生產效率和管理效率的增加和提升。相關部門希望將Web 技術與遠程操作和控制相結合,以便簡化工作,使得監控和操作工作不需要親臨現場,遠程也能將工作完成,這對于監管生產設備和機械的正常運行和儲存等有很大的幫助,同時還能夠很大程度上節省人力物力,降低產業運行的成本。在此基礎上,人們發現如果將無紙記錄儀應用于嵌入式Web 技術中,將二者相互結合,共同運用于工業生產中,將對其發展產生很有利的影響。
                       
                      2 無紙記錄儀的嵌入式Web系統的設計
                      如果將客戶/服務器模式應用于嵌入式系統設計中,應該安裝專屬的客戶端軟件,但是也有其不足,在安裝軟件時,需要在客戶端進行安裝,十分不便。如果將瀏覽器/服務器模式應用于嵌入式系統設計中,則不需要在客戶端進行軟件的專門安裝,只需要安裝好瀏覽器,然后通過服務器和瀏覽器就能夠完成服務工作,省去了前者的應用中出現的不便,相比之下比較快捷方便。在嵌入式Web 服務器中,存在兩種方式,分別是FAT-Server方式和LEAN—Server方式。
                       
                      2.1 FAT-Server方式的Web服務器
                      在FAT-Server方式的Web服務器運行中,接受方式主要是EGI方式,并且生成的超文本文件通常是gif文件,即動態的形式。使用者在獲取這些超文本文件時,則需要進行比較繁雜的流程,還會涉及HTTP服務器。此外,HTML文檔在程序的運行過程中,是靜態的方式存在,沒有交互性,產生的變化不會被收錄到文本文件中。CGI技術的應用主要是能夠幫助網頁以動態的形式存在。在整個運行過程中,實時性很好,信息服務器進行連接,保證信息輸入能夠在運行過程中完成,保證其動態的形式。這種方式在嵌入式系統中的應用,相對來說需要較多的流程,步驟繁瑣,應用不夠成熟,目前大多還是只將其應用于簡單的信息交互中,并不能勝任復雜數據和命令的傳輸和執行工作。
                       
                      2.2 LEAN—Server方式的Web服務器
                       
                      LEAN—Server 方式的 Web 服務器核心在于 JAVA 技術。目前,嵌入式Web 技術的系統運用中,由于需要處理的數據量越來越大,數據情況越來越復雜,整個系統需要處理的情況也越來越棘手,這就需要針對這樣的情況,給出針對性的對策。但是,目前嵌入式Web 技術存在的好大的缺點就是資源局限性,這將大大制約其在各個領域中的運用程度和范圍。如果使用上述的FAT—Server模式,將很難應對這樣的情況,反而會在這樣的趨勢和浪潮下被淘汰掉,基于此,出現的LEAN—Server模式為人們提供了一種新的思維方式,能夠針對這個問題給出一定程度的解決方案。
                       
                      在LEAN—Server模式運行中,客戶在進行訪問的時候,應用到的是B/S,即好終從搜索到的文件系統中,訪問到所需要的靜態網頁,JavaApplet小程序的嵌入有其好特的作用,能夠維持網頁的一些功能,同時能夠進行數據的傳輸。JAVA 小程序能夠保證與服務器之間通信暢通,前提是需要啟動服務器的監聽程序,才能保證能夠實時的進行信息的傳輸,將HTML文件下載后解釋,客戶也就能接受到信息,進而完成相關的工作。由于創建了套接字,上述的JAVA 小程序就能夠承擔起服務器中更多的任務,減輕其運行的負荷,好終達到傳輸和處理復雜和大量的數據的目的,形成LEAN—Server模式。
                       
                      3 網絡無紙記錄儀服務器端模塊的設計
                      在對網絡無紙記錄儀服務器端模塊進行設計的時候,其好終的目標是希望能夠滿足五個功能。地衣,接受使用者的請求,開辟出新的Socket;第二,接受組態包;第三,能夠做到連接斷開;第四,能夠保證及時的更新組態,同時能夠將完成實時信息發送;第五,實現無紙記錄儀和服務器之間的信息傳輸。在應用于工業領域中時,需要其能夠做到對防火墻穿越。在這樣的要求下,在處理數據時,主要采取的端口則為80端口,但是這個方式存在其特殊的要求,對系統要求有復用性。因此,在該途徑下,運行過程中需要加入整合的流程。在運行過程中,還需要針對其中存在的資源有限的特點進行一定程度的改進和適應,即需要限制訪問者的數量上限。此外,不僅需要實現上述功能,還需要將HTTP進行綁定。
                       
                      在網絡無紙記錄儀服務器端模塊的設計過程中,應該充分考慮到發揮其實時消息發布的性能,以及協議轉換功能的體現。根據實時消息發布的方式和途徑不同,所涉及的設計方案可以分為兩種方式。地衣,由TCP完成發布。TCP協議能夠充分保障數據傳輸的可靠性和連接性,所以其具備這兩方面的優勢。但是TCP在執行過程中較繁瑣,不僅規定了窗口,還對確認機制設置了相應的規定。在TCP進行發布信息時,使用者在其基礎上可以實現數據的報文段,同時,另一方則能夠接收到信息,同時能夠進行重新排列,這樣一來,兩端的流量控制都能夠實現,此外,對兩端進行校驗,就能夠完成強制性的計算,保證該途徑的可靠性。第二,由UDP完成發布。相較于前者,這個發布途徑有其構成簡單,信息交流的連接和斷開也非常直接的優勢。UDP途徑在實現信息發布時,需要相應的系統具備良好的可靠性,才能確保其能夠順利的實現該功能。同時,由于它具備結構簡單的優勢,在實際的溝通交流過程中,協議的連接和斷開也相對十分直接。
                       
                      總而言之,信息技術的大力發展,促進了其與多個領域的合作,跨領域的結合和運用大大開發了人們的創造力,同時提高了生產效率,節省了成本,也間接推動了相應技術的良好改進,以便更加適用于當前的生產活動。無紙記錄儀的應用中加入了嵌入式的Web技術,不僅能夠幫助工業生產活動更加自動化,機械化,生產效率提高,還能夠促進記錄儀的功能實現重要的改進和提升。但是,目前在其應用過程中,仍然存在著一些缺陷,有著一定的改進空間,這就需要相關研發人員進一步針對這些問題進行改進,使其能夠更好的應用于生活生產實踐中。
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