單芯片監(jiān)控服務(wù)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的單芯片監(jiān)控服務(wù)器，包括電路板、微控制器、網(wǎng)絡(luò)芯片、連接接口以及信息接口。所述微控制器包括一軟件程序，該軟件程序包括一服務(wù)器程序和一軟件燒錄程序，所述服務(wù)器程序包括一超文本傳輸協(xié)議／傳輸控制通信協(xié)議／互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議、密碼權(quán)限管理程序及動(dòng)態(tài)連接庫(kù)。使用者僅需撰寫服務(wù)器軟件應(yīng)用程序，即可通過(guò)該動(dòng)態(tài)連接庫(kù)與服務(wù)器程序交換信息數(shù)據(jù)，從而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向遠(yuǎn)端用戶提供其所需的服務(wù)。本發(fā)明專利技術(shù)利用簡(jiǎn)單的架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離雙向數(shù)據(jù)和指令傳輸?shù)墓δ埽瑥亩M(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。同時(shí)本發(fā)明專利技術(shù)亦降低了應(yīng)用軟件開發(fā)的復(fù)雜度。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控服務(wù)器，特別涉及一種單芯片監(jiān)控服務(wù)器。但是，目前為止互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要還是運(yùn)用于人與人(或團(tuán)體)之間信息的交流，例如電子郵件(E-mail)、網(wǎng)頁(yè)(Webpage)瀏覽等。即使是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，例如電子商務(wù)(e-business)，也僅僅停留在企業(yè)與企業(yè)或個(gè)人在商務(wù)方面的信息交換上。這樣在很大程度上限制了人們從其它領(lǐng)域獲得與人們工作和生活密切相關(guān)的重要信息，例如從一些電子設(shè)備中采集信息并去控制它們。于是，使用者的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越集中到日常生活中的一些電子設(shè)備上，例如移動(dòng)電話、汽車、自動(dòng)售貨機(jī)、電表、保安系統(tǒng)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備等；這些電子設(shè)備都有一些共同的特點(diǎn)，即內(nèi)部都有嵌入式微控制器，它能夠提供一定的服務(wù)和控制功能，能夠獲取、利用一些信息等，且可使這些電子設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，以便人們能夠從遠(yuǎn)端獲得這些電子設(shè)備的信息并控制它們的運(yùn)行。由于微控制器本身就是一顆小型的微處理器，內(nèi)建存儲(chǔ)器和控制程序，小小一顆芯片就能提升產(chǎn)品的附加價(jià)格，所以微控制器一直是系統(tǒng)設(shè)計(jì)及自動(dòng)控制業(yè)界所鐘愛的架構(gòu)之一，因此，它體積雖小，但卻蘊(yùn)藏著無(wú)數(shù)的技術(shù)、應(yīng)用、知識(shí)和商機(jī)。過(guò)去也有透過(guò)專用通信線采集遠(yuǎn)方現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，進(jìn)行遠(yuǎn)方顯示和控制的技術(shù)，只是其缺點(diǎn)在于其通信介質(zhì)要專用的，通信協(xié)議要自己寫，配套的軟件和硬件要自己設(shè)計(jì)。如今，嵌入式設(shè)備的遠(yuǎn)方顯示和控制只要能上網(wǎng)，其上述缺點(diǎn)就可迎刃而解了，而且水平很高，不需要專用的通信線路。因?yàn)椋F(xiàn)在的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)已可任你隔山跨海傳到天涯海角，速度之快足以令人目瞪口呆，加上網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是現(xiàn)成而公開的，任何一種網(wǎng)頁(yè)(Web)瀏覽器都可以與之連接監(jiān)視，大到10百萬(wàn)字節(jié)(Mbyte)的完備桌面瀏覽器，小到600千字節(jié)(Kbyte)的馬賽克(Mosaic)瀏覽器，也無(wú)論是微軟(Microsoft)的瀏覽器還是網(wǎng)景(Netscape)瀏覽器都行；信息直接反映在色彩豐富的網(wǎng)頁(yè)上，形式可以是數(shù)據(jù)、文字、圖像、表格或語(yǔ)音，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)更新，設(shè)備的操作會(huì)有及時(shí)可見乃至可聞的反饋。但是，嵌入式設(shè)備又是如何接入互聯(lián)網(wǎng)呢 原則上講，嵌入式設(shè)備只要轉(zhuǎn)變?yōu)閃eb服務(wù)器，再加上傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol；TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就可以上互聯(lián)網(wǎng)。原則是一個(gè)，具體實(shí)現(xiàn)的技術(shù)有多種方式。已知的解決方案，有如下的方法1、用高檔微處理器(Micro Processor UnitMPU)上的系統(tǒng)，例如Osicon公司研發(fā)了NET+ARM的系統(tǒng)級(jí)芯片算是最正統(tǒng)的方案了。它是使用精簡(jiǎn)指令集運(yùn)算處理速度(Reduced Instruction SetComputingRISC)技術(shù)中處理速度40MIPS(Million InstructionPer Second每秒百萬(wàn)指令)的美商安謀(Arm)ARM7的知識(shí)產(chǎn)權(quán)架構(gòu)的微處理器(micrcore)，加上以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)；使用下列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)、反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(RARP)、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)；還有下列關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)的高層軟件協(xié)議超文本傳輸協(xié)議(HTTP)、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)、文件傳輸協(xié)議(FTP)；再包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(pSO SRTOS，IntegratedSystem公司的操作系統(tǒng))等組成的單芯片系統(tǒng)(System on a ChipSOC)。舉例來(lái)說(shuō)，上述的SOC嵌入一臺(tái)打印機(jī)就可以上網(wǎng)成為網(wǎng)上打印機(jī)，使互聯(lián)網(wǎng)上的任何一臺(tái)客戶機(jī)都可以用各自的瀏覽器在網(wǎng)頁(yè)上使用、監(jiān)視和控制這臺(tái)打印機(jī)。2、利用32/64位的嵌入式單芯片微控制器系統(tǒng)，它有足夠的能力和資源按上述SOC一樣的思路，在操作系統(tǒng)和函數(shù)的支持下毫不費(fèi)力的實(shí)現(xiàn)。3、8/16位的嵌入式單芯片微控制器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的原則與上述并無(wú)不同，只是應(yīng)當(dāng)照顧到8/16位系統(tǒng)速度不夠快和存儲(chǔ)器不夠大，要想一些辦法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化和保持最基本的東西，即嵌入式設(shè)備一定要轉(zhuǎn)變?yōu)閃eb服務(wù)器，一定要加上TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但是，上述利用嵌入式單芯片微控制器系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)難點(diǎn)是如何利用微控制器本身有限的資源進(jìn)行TCP/IP協(xié)議處理，使之變成可以在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包。目前，解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方案一種是個(gè)人電腦(Personal ComputerPC)接口+專用網(wǎng)；另一種是32位微控制器(MicricontrollerMCU)+實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(Real-Time OSRTOS)。PC接口+專用網(wǎng)方案是采用專用網(wǎng)絡(luò)(如RS232，RS485，CANBus等)把一小批單芯片微控制器系統(tǒng)連接在一起，然后再將專用網(wǎng)絡(luò)接到一臺(tái)PC上。這臺(tái)PC具有接口的作用，將專用網(wǎng)絡(luò)上的信息轉(zhuǎn)換成HTTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，然后發(fā)到網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)信息共享。這個(gè)方案可以連接多種單片機(jī)，但存在以下缺點(diǎn)它依賴PC機(jī)作為接口進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，在多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)分散的情況下，專用網(wǎng)絡(luò)布線極為不便；需要在PC機(jī)上安裝專門的協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件，而這些軟件通常是第三方軟件商提供，費(fèi)用較高。32位MCU+RTOS方案是采用32位單芯片微控制器系統(tǒng)，在RTOS的平臺(tái)上進(jìn)行軟件開發(fā)，在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)TCP/IP的協(xié)議處理；由于采用高檔單片機(jī)，這個(gè)方案可以完成很多復(fù)雜的功能。它的缺點(diǎn)是高檔單片機(jī)價(jià)格較高，開發(fā)周期較長(zhǎng)，并且需要購(gòu)買昂貴的RTOS開發(fā)軟件，且開發(fā)人員在設(shè)計(jì)時(shí)也必須同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等規(guī)范，增加應(yīng)用程序開發(fā)的復(fù)雜度，對(duì)開發(fā)人員的開發(fā)能力要求較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種單芯片監(jiān)控服務(wù)器，以解決以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，該單芯片監(jiān)控服務(wù)器架構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)使得使用者在軟件編程時(shí)無(wú)須考慮于HTTP/TCP/IP等通信協(xié)議及加密權(quán)限管理等基礎(chǔ)軟件程序，從而降低了軟件程式開發(fā)的復(fù)雜度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種用于互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的單芯片監(jiān)控服務(wù)器，包括電路板、置于電路板上的微控制器、網(wǎng)絡(luò)芯片、用于連接互聯(lián)網(wǎng)的連接接口以及用于外接及傳送外接儀器信息的信息接口，其特征在于所述微控制器包括一軟件程序，該軟件程序包括一服務(wù)器程序和一軟件燒錄程序；所述服務(wù)器程序包括一超文本傳輸協(xié)議/傳輸控制通信協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議、密碼權(quán)限管理程序及動(dòng)態(tài)連接庫(kù)；所述服務(wù)器程序是先判斷及設(shè)定網(wǎng)絡(luò)芯片的網(wǎng)卡地址和協(xié)議地址；再接受互聯(lián)網(wǎng)傳送的封裝過(guò)的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述各協(xié)議及密碼權(quán)限管理程序，判斷是否執(zhí)行使用者端的指令；根據(jù)所述動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的程序規(guī)范，使用者僅需撰寫服務(wù)器軟件應(yīng)用程序，即可通過(guò)該動(dòng)態(tài)連接庫(kù)與服務(wù)器程序交換信息數(shù)據(jù)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向遠(yuǎn)端用戶提供其所需的服務(wù)；所述軟件燒錄程序在微控制器重置后，由微控制器決定是否執(zhí)行軟件燒錄程序，通過(guò)該軟件燒錄程序，使用者不需經(jīng)燒錄器即可直接將軟件應(yīng)用程序自行燒錄于微控制器內(nèi)。所述微控制器為8位元的微控制器。所述網(wǎng)絡(luò)芯片是具有超文本傳輸協(xié)議/傳輸控制通信協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)芯片。所述單芯片監(jiān)控服務(wù)器設(shè)置一應(yīng)用程序燒錄器，配合所述微控制器內(nèi)的軟件燒錄程序，用以燒錄設(shè)定微控制器所需的程序及互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用程序。所述連接接口為配合網(wǎng)絡(luò)線接頭的網(wǎng)絡(luò)連接接口。所述信息接口可為串行端口、I2C總線或串行外圍接本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的單芯片監(jiān)控服務(wù)器（１０），包括電路板（１５）、置于電路板（１５）上的微控制器（１１）、網(wǎng)絡(luò)芯片（１２）、用于連接互聯(lián)網(wǎng)的連接接口（１３）以及用于外接及傳送外接儀器信息的信息接口（１４），其特征在于：所述微控制器（ １１）包括一軟件程序，該軟件程序包括一服務(wù)器程序和一軟件燒錄程序；所述服務(wù)器程序包括一超文本傳輸協(xié)議／傳輸控制通信協(xié)議／互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議、密碼權(quán)限管理程序及動(dòng)態(tài)連接庫(kù)；所述服務(wù)器程序是：先判斷及設(shè)定網(wǎng)絡(luò)芯片（１２）的網(wǎng)卡地址和協(xié)議地址 ；再接受互聯(lián)網(wǎng)傳送的封裝過(guò)的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述各協(xié)議及密碼權(quán)限管理程序，判斷是否執(zhí)行使用者端的指令；根據(jù)所述動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的程序規(guī)范，使用者僅需撰寫服務(wù)器軟件應(yīng)用程序，即可通過(guò)該動(dòng)態(tài)連接庫(kù)與服務(wù)器程序交換信息數(shù)據(jù)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向遠(yuǎn)端用戶提供 其所需的服務(wù)；所述軟件燒錄程序在微控制器（１１）重置后，由微控制器（１１）決定是否執(zhí)行軟件燒錄程序，通過(guò)該軟件燒錄程序，使用者不需經(jīng)燒錄器即可直接將軟件應(yīng)用程序自行燒錄于微控制器（１１）內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳昌暉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吳昌暉，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：71[中國(guó)|臺(tái)灣]