基于嵌入式WEB的AllLightSYS系统的设计与实现

1 引言

21世纪是嵌入式计算系统时代，人们日常生活和工作中所接触的仪器与设备中，都将嵌入具有强大计算能力的微处理器。嵌入式系统是任意包含一个可编程计算机的设备，但是这个设备不是作为通用计算机而设计的。即嵌入式计算系统是嵌入在其他设备中，起智能控制作用的专用计算机系统。一台通用个人电脑不能称为嵌入式计算系统，尽管有时会把它嵌入到某些设备中，而一台包含有微处理器的打印机、数码相机就可以算嵌入式计算系统。嵌入式计算系统已经广泛地应用到工业控制设备系统、信息家电、智能家庭设备等众多领域中。随着因特网的迅速发展，Web应用程序的应用也越来越广泛，它广泛地用于各种监控系统、通信设备等领域。嵌入式系统日益与Internet技术和 WWW技术结合起来发展为嵌入式Web或嵌入式Internet技术。嵌入式设备与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。下文介绍一种嵌入式智能家庭远程监控系统，它是在Microchip公司提供硬件的基础，在功能实现上独立完成了TCP/IP协议、HTTP协议的编写，并在此基础上加载了实际的应用。

2 HTTP协议

HTTP是超文本传输协议的缩写，用于传送WWW方式的数据。HTTP协议采用了请求／响应模型。客户端向服务器发送一个请求，请求头包含请求的方法、URI、协议版本、以及包含请求修饰符、客户信息和内容类似于MIME的消息结构。服务器以一个状态行作为响应，相应的内容包括消息协议的版本，成功或者错误编码加上包含服务器信息、实体元信息以及可能的实体内容。通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息。这两种类型的消息由一个起始行，一个或者多个头域，一个头域结束的空行和可选的消息体组成。在Internet上，HTTP通讯通常发生在TCP/IP连接之上。缺省端口是TCP80，但其它的端口也是可用的。但这并不预示着HTTP协议在Internet或其它网络的其它协议之上才能完成。HTTP只预示着一个可靠的传输。基于HTTP协议的客户/服务器模式的信息交换过程，它分四个过程，建立连接、发送请求信息、发送响应信息、关闭连接。WWW服务器运行时，一直在TCP80端口监听，等待连接的出现。

3 嵌入式远程监控系统AllLightSYS的设计与实现

3．1 功能概要

这里所提及的系统，它的芯片类型是由Microchip公司提供的PIC18F6722。该机器是通过AllLight System和Internet相连，从而对住所内的电器进行远程控制的Interface单元。它是通过Modem，Rote连接到Internet，使用手机的WEB浏览器访问AllLight系统来远程控制空调、电灯等电器的开和关，只要在手机的WEB浏览器上输入该系统的URL后，在该登陆页面上输入远程操作的AllLight的ControlUnit的编号，从而对登录WEB I/F UNIT的用户进行认证，经过认证的用户可以继续，认证不通过的转到认证错误画面。同时可以启动该系统的防盗监视功能时，当有入侵者打开被监视的电器设备时，就可以向用户手机（计算机终端）发送邮件进行提醒。这里最多可以控制的AllLightControlUnit数是32台。 （如图）

在手机的WEB浏览器上输入WEB I/F UNIT的URL后，为了防止非法登录，一旦用户登录3次失败以后，外部的登录将失效，WEB I/F UNIT将通过HTTP协议向AllLight服务器发送非法登录的警告信号。警告信息中包含了WEB I/F UNIT的MAC地址（为了和用户的邮件地址关联）。AllLight专用服务器根据WEB I/F UNIT传送警告信息中的MAC地址数据，将警告邮件发送到与MAC对应的用户手机上。外部登录的失效解除，是通过WEB I/F UNIT的外部登录无效解除按钮来实行的。

该系统还可以对和WEB I/F UNIT直接相连的AllLight Control Unit（Local Port连接）的回路进行监视。监视回路和检测状态（ON/OFF）是通过在WEBPAGE设定的，根据设定的内容对回路监视。如果是检测到防盗信息，向 AllLight专用服务器发送警告信号，AllLight专用服务器向用户发送邮件。防盗监视机能的开和关是通过手机登陆页面中的一个功能键来控制的。通过“外部接点”，可以对WEB I/F UNIT的防盗监视机能进行设定。因为只能在屋内通过开关解除防盗监视机能，回路状态上的“有入侵者”通过回路状态和设定的数据（监视回路，监视状态）是否一致来判断。回路不一致的情况下，在一定时间内，如果没有解除“防盗监视机能”，判断为“有入侵者”；如果在这段时间内，解除了“防盗监视机能”，判断为“无入侵者”。上述的“一定时间”，是可以设定的数据。另外，当通过外部接点打开“防盗监视机能”时，为了避免屋内操作电器的误判为“有入侵者”，设计了延时。

另