设计开发
嵌入式网络控制系统设计分析
杨科
（西南交通大学电气工程学院四川成都610031）
数字投本与成用
摘要：网络控制系统即利用传感器、控制器以及抗行器组成且利用网络来实现对数据通信进行控制的网络系统。受网络运行特点影响，网络控制系统的设计难度较高,需要综合考虑的园素众多,为提高系统设计效果,便可以采取嵌入式网络控制系统方法。即基于TCP/IP协议栈衰入式网络控制系统体系结构，可以在一定程度上简化系统结构,具有受高的实用性。本文对表入式网络控制系统设计方法进行了简要分析，
关键词：嵌入式网络控制系统Linux操作系统
中图分类号：TP274
文献标识码：A
网络控制系统并不仅仅为一个进行数据传输的通信系统，更是个利用网络来实现控制功能的自控系统，在满足数据传输的基础
上，还需要通过所传输数据与指令，来完成各项计算、操作以及控制等功能。网络控制系统设计具有较高的难度，而嵌人式网络控制系统的设计，必须要明确系统设计需求，从整体上确定系统构架，然后
以实现各项功能为目的完成设计。 1联入式Linux操作系统分析
对嵌人式Linux操作系统进行分析，可以确定其具有多项特点如具有高效可裁剪微小内核、开放源代码，且可支持多种硬件运行，具有优秀的网络功能，操作运行更安全可靠。Linux操作系统内核最小可以达到134KB，运行时产生的消耗非常少，并且资源运用具有很高的可靠性与稳定性。在实际应用中其可以支持多种CPU与硬件平台运行，并且可以无故障运行多年，现在已经被广泛乏的应用到数据中心。另外，嵌人式Linux操作系统在网络应用方面具有良好的效果，可以向TCP/IP协议提供可靠的支持，以及可以支持以太网、令牌网、无线网络以及光纤等。
2嵌入式网络控制系统设计需求分析
2.1服务器可行性
主要包括两个方面，即应用可行性与技术可行性。随着计算机网络技术的快速发展，以太网现在已经被广泛的应用到生活工作中，嵌入式技术在网络产品中的应用具有广阔的发展前录。就嵌人式技术与以太网技术连接进行分析，势必会推动嵌人式设备远程控制与管理效果的发展。
2.2数据采集功能
最入式网络控制服务器可以通过以太网来满足现场数据采集的要求，以太网选择用UDP协议，则应保证其能够按照指定数据通信协议，对现场数据进行采集与分析，且还应实现与数据节点的连接，并保证通信链路的正常运行。另外，嵌人式网络的设计，还应保
Web服务器
CGI程序数据否询
控
陈今
嵌入式数据库
4
数据请求 CPU
数据节点4数据采集
PP
网络连接
图1嵌入式网络控制服务器软件结构
收移日期：2016-02-01
文章编号:1007-9416(2016)04-0174-01
证数据的有效性，对于未按照指定通信协议祖慎传送的数据，应将其丢弃。
2.3数据存储功能
应建立指定需求数据库以及数据库表，且此创建工作只有在嵌人式网络控制服务器相关功能运行前完成，并确定数据库能够稳定运行，联人式网络控制系统数据存储功能的实现，还需要保证数据的完整性，确保收集到的数据不会被丢失。在对设备节点所发数据接收后，及时对数据进行存储，并且要做好数据采集相关信息的记
3联入式网络控制系统设计方式
3.1系统结构设计
联人式网络控制系统的设计，其中服务器通过HTTP协议与 Web浏览器实现信息交互，并提供设备控制页面与数据查询页面。并且嵌入式网络控制服务器还可以支持多个Web浏览器访问间与数据同步，并对系统用户进行设限，提高系统运行安全性。系统控制服务器需要满足四项功能，即实时采集网络节点数据，远程控制设备节点、Web浏览器用户配置与动态采集和显示以及数据库存储。为实现各项目功能，需要进行模块设计，且利用多线程技术来对应各功能模块，接受并处理各项业务，如图1所示。
3.2模块功能设计 3.2.1主模块使计
(1)数据变量初始化，执行主函数时，需要对部分重要数据进行初始化处理，如服务端与网络节点端套接字描述符、网络地址结构等变量、程序运行状态标志位等。(2)设备节点表缓存。设备节点表缓存为嵌人式网络控制系统服务器中关键的全局变量，其中缓存主要存放设备节点实时采集的数据。(3)线程池初始化。能够对线程池进行初始化处理，其中包括内存设置、线程创建以及线程属性设置
等
3.2.2网络象集节点棋块
联人式网络控制服务器与设备节点选择利用UDP协议进行通信，因此在系统设计时，需要对线程建立UDP网络，实现与各节点间的数据交换。
3.2.3通信摄势
积极最入式网络控制服务器与Web界面通信模块设计，两部分主要通过JavaApplet程序进行通信的线程，线程选择用TCP协议进行通信，能够提高程序运行的稳定性。其中，利用socket()函数建立 TCP流式套接字描述符，bind()函数进行网络地址结构绑定，以及
listen()函数进行网络监听。 4结语
嵌人式网络控制系统的设计，需要明确系统各功能模块，以满足实际应用需求为目的，建立系统结构并完成对所有模块的设计。嵌人式系统现在已经有着广泛的应用，在基于嵌人式技术进行网络
控制系统设计时，可以提高系统可靠性与适应性。参考文献
[1]王治家.基于Linux的嵌入式网络控制系统设计与实现[D]履门大学,2014.
作者简介：杨科(1989一),男，重庆人,西南交通大学硕士研究生,研究方向：嵌入式系统应用。 174