基于Web的远程监控系统的设计与实现

论文摘要

随着网络技术和嵌入式技术的发展,基于嵌入式Web技术的监控系统的应用正成为监控领域最新的发展趋势,嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装,出现故障易于维护,安全可靠,满足了现代监控系统的可扩展性、分布式、实时性等。此技术自问世以来得到了广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。该项技术的研究具有广阔的应用前景,正是在这一背景下,本文对基于Web的嵌入式远程监控系统进行了研究。嵌入式Web监控技术的出现得益于电子制造工艺的飞速发展和嵌入式操作系统的应用日益广泛。ARM自诞生以来一直是嵌入式领域的宠儿,市场占有率非常大,三星公司的S3C2410就是一款成功的ARM产品,它基于ARM920T内核,拥有丰富的硬件资源,在控制领域倍受青睐。而ARM Linux是一款优秀的嵌入式实时操作系统,它源自标准的Linux内核,主要针对ARM核的处理器进行了相关移植,因此具有很好的移植性。本文首先介绍了嵌入式Web系统的基本概念、历史背景和发展状况,同时阐述了设计及实现嵌入式Web服务器的关键技术和相关的理论基础。然后介绍了本系统的软硬件开发平台及其建立:确定使用以S3C2410为主控制器的开发平台为系统硬件平台;选择了一款具有优秀网络性能并且开源的操作系统一ARM Linux,然后为其在宿主机上搭建交叉编译环境,并提出了嵌入式Web服务器的实现方案。本系统在Boa服务器的基础上实现了动态Web技术,结合Socket网络通信技术和嵌入式CGI技术完成了真正的人机交互功能,用户可以通过Web浏览器监控远程设备。最后将设计的嵌入式WEB服务器应用于广州普兰特电子有限公司的“基于WEB的现场监控系统的研制”课题中,合理的将研究成果应用于实践中,取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 远程监控系统概述
• 1.2 课题的背景及国内外研究的现状
• 1.3 本文的主要工作和组织结构
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 本文结构
• 第2章 Web相关开发技术
• 2.1 Web技术简介
• 2.1.1 客户端技术的萌芽和演进过程
• 2.1.2 服务器端技术的成熟与发展
• 2.2 Web工作原理
• 2.3 HTML语言
• 2.4 HTFP协议
• 2.4.1 HTTP协议的主要特点可概括如下:
• 2.4.2 HTFP协议的运作方式
• 2.5 公共网关接口CGI
• 2.5.1 ARM Linux下实现动态Web页面的相关技术比较
• 2.5.2 CGI工作原理
• 2.6 Socket网络编程技术
• 2.7 基于COOKIE的安全机制的实现
• 第3章 系统设计与开发平台的建立
• 3.1 总体设计
• 3.1.1 现场监控计算机
• 3.1.2 Web服务器
• 3.1.3 远程客户端
• 3.2 硬件开发平台的介绍
• 3.3 软件开发环境的建立
• 3.3.1 嵌入式Linux操作系统简介
• 3.3.2 建立交叉编译环境
• 3.3.3 配置NFS和TFFP服务器
• 3.3.4 ARM Linux操作系统在ARM平台上的移植
• 第4章 嵌入式Web服务器的实现
• 4.1 嵌入式Web服务器简介
• 4.2 Boa Web服务器原理
• 4.3 Boa Web服务器的移植
• 第5章 嵌入式Web服务器应用实例
• 5.1 交互页面的设计
• 5.2 CGI程序的设计
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历