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淺談嵌入式網際網路的互聯特性

上網時間: 2003年06月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:Internet  網際網路  NEC Electronics (Europe) GmbH  NEC電子(Europe) 股份有限公司  online shopping 

2002年歐洲線上購物的銷售額突破了970億歐元,究竟是什麼推動了網際網路購物的蓬勃發展?又是什麼使得網際網路在極短的時間內從虛幻世界脫離,並成為幾乎每一個人生活中不可或缺的一部份?本文從實實在在的嵌入式網際網路的應用出發,探討實現嵌入式網際網路需要關注的事項。

在嵌入式領域,我們或多或少地聽說過‘嵌入網際網路(embedding the Internet)’這個新概念。有人預言,5年內PC將不再成為主要的網際網路接取設備,網際網路設備正引領家用電器和產業設備的下一波衝擊,從PDA、冰箱到電源控制板,從汽車到自動販賣機,從儀表到醫療器械,這所有的一切都需要某種形式的互聯,否則將很快被淘汰。對此,您以前肯定已有所耳聞,本文將從嵌入式網際網路的應用、安全、特性、協議和軟體等幾個方面給予概要性的介紹。

嵌入網際網路的應用

在使用冰箱時,還能同時播放MP3的功能已不再是推動嵌入網際網路的唯一動力!因為對網際網路的偏見和成見已完全被其實用性取代,因此,不妨想像一下3年之後您的母親或父親,甚至祖父母們完全被互聯的設備所包圍的情形。

這完全有可能產生!在整個歐洲,幾乎每個市場和應用領域都利用網際網路進行互聯。不在明天,不在3年以內,而是在今天!那麼他們在何處進行呢?如果網際網路互聯特性無法使廚房成為校園中新的娛樂中心,那麼我們又當何去何從?實際上,廚房仍然是考察網際網路互聯特性是否已經為生產商和消費者帶來實際效益的理想場所。

首先是洗衣機,甚至在洗衣機使用之前,就能真真切切感受到網際網路互聯特性的優越性!首次使用洗衣機時,可以根據出廠時的設置遠端配置語音特性及其他一些局部特性(如水質分佈),以獲得最佳性能。接著,還可以進行租賃設置,這是生產商完全為開拓新市場而提供給用戶的依使用次數計費(pay-per-wash)的洗衣方式。

以前,消費者必須每周去一趟自動洗衣店,便能享受到與在家中洗衣相同的服務,而自己無須購買洗衣機。如果價格產生變動,這也沒有問題,因為生產商只需在遠端控制中心發送一封電子郵件即可同時更新每一台洗衣機的價格資訊。如果洗衣機出現故障,那麼又將如何處理呢?洗衣機自己可以通知遠端控制中心,而且不僅僅是通知,還能詳細說明故障出在何處以及哪部份需要修復。這樣工程人員無須往返多次,只需一次即可修復故障,甚至還不需要工程人員。

顯然,用戶可能希望預先知道與哪個工程人員進行聯繫,這樣洗衣機只需發送一封電子郵件就能使工程人員在家中進行處理!那些或許還需要不時提供維修服務的生產商會認為這大幅降低了維護成本。在我們不再談論洗衣機之前,考慮一下設計人員在市場競爭中需要面對的最後一項挑戰:他們不僅需要提供不起皺的衣服和自動手洗功能,而且每年還要從大氣中清除數百萬噸二氧化碳。

提高所有家用電器的能源利用效率是網際網路互聯特性的另一核心優勢,具有整合數據機的電錶已經推出好幾年了,該電錶支援遠端讀數,但自從採用了網際網路技術(如電子郵件),現在該業務得到了顯著增強。在最新的產品中,韌體可以自動升級,新的費率可透過電子郵件在電網中發送至每個電錶。作為應答,每個電錶可提供即時的用電量和賬單數據,因而得到最佳的負載分佈。如果網路的電力需求達到峰值,嵌入到冰箱或洗碗機的智慧便可利用電錶提供的資訊關閉電器30分鐘左右。設想一下如果該技術推廣到千家萬戶,那麼不僅可以大幅改善環境,而且還能大幅節省用戶的電費開支!

嵌入式網際網路的安全

在離開家庭生活這個話題之前,再考慮透過網際網路實現互聯的安全系統。如果控制中心突然中斷,那麼將能透過一封電子郵件給出事故的詳盡描述並採取適當的措施。以前當您度假時,肯定多次求助於鄰居照看自己的房子,現在不管身處何地,為何不透過標準的網路瀏覽器檢查家?的情況,或是線上控制電燈和窗簾,以使得別人感覺好像家?有人呢?

需要再次指出的是,在上述所有示例中,關鍵不在於可以利用網際網路互聯特性實現什麼,舉出這些示例只是因為我們都很熟悉。在產業自動化、醫療器械、建築控制、測試與測量、電腦週邊設備、EPOS以及其他任何您能想到的應用中,網際網路互聯特性也都大有用武之地。

即便每個人都堅信這一點,這?仍然還存在一個小問題,您所在公司生產的或是自動販賣機,或是煙霧探測器,或是示波器,您理所當然地是這方面的專家,因為公司生產的就是這些,但您不是網際網路、輸纜線TCP/IP或SMTP方面的專家,那麼又當如何處理呢?

互聯特性的基本知識

下面我們將介紹網際網路互聯特性的一些基本知識。當我們談論網際網路的互聯特性時,我們究竟想要說些什麼呢?最基本的一點,只需為電子設備提供可被普遍接受的‘語言’,即可使任何設備相互通訊。這種語言稱為網際網路協定。一旦使用了正確的語言,即可為電子設備提供網路地址和網頁,這樣我們就能透過網際網路或區域網與該設備進行通訊。所有這些均可嵌入到一個微控制器中。

微控制器的選擇完全取決於您。如前所述,您是本產業的專家,您所需的功能決定了所需的處理能力。我們可提供採用基於CISC、RISC、ARM或MIPS核心的8位元至64位元標準微處理器實現的網際網路互聯解決方案,這些核心既可整合應用程式,也可整合互聯特性。

下一步需要決定如何連接應用系統,這也完全取決於您。如前所述,由於很多測量設備都具有內建的數據機,因此可以採用PSTN連接。產業系統中,乙太網路最常用,那麼就堅持使用乙太網路吧。或者您還可以採用ISDN或輸纜線,甚至還可串聯起來。實際情況是,連接類型本身並不重要,因為所有的設備均使用相同的‘語言’。只要連接類型適用於應用系統,那就不存在任何問題,因為我們可提供適用於所有連接類型的解決方案。

互聯協議和軟體

現在需要考慮一下軟體。透過網際網路協定進行通訊,至少需要TCP/IP協議棧提供基本的互聯,提供電子郵件服務的SMTP以及提供網頁瀏覽服務的HTTP等也是必需的。這些功能完全取決於應用系統的要求,我們的解決方案不僅具有很強的靈活性,而且還頗具成本效益,因為只透過客戶所需的連接方式。對於TCP/IP協議,8位元微處理器在執行電腦提供的連接類型時存在一些困難,而32位元應用則成本昂貴,我們提供了一個簡化的協議棧,該協議棧的記憶體容量雖然較小,但具有很強的功能,並採用即時作業系統(RTOS)管理那些服務於應用程式的互聯任務。

本文小結

這就是您所要了解的網際網路互聯特性,而且這種描述方式確實通俗易懂。雖然只是簡單的介紹,但我們仍然討論了很多不同的特性、硬體類型和軟體選擇。同時我們還了解到,歐洲的每一家設備生產商已經意識到網際網路互聯特性的優勢。那麼,如果在選擇適用於應用系統的最佳解決方案時需要尋求幫助,或者需要全新的解決方案時,又該怎麼辦呢?

從最佳化硬體選擇到選擇RTOS或開發定製的驅動程式,我們已經成立了由資深應用工程師組成的團隊專注於網際網路互聯特性,以幫助客戶熟悉整個開發流程。這意味著可以保障客戶直接從銷售商那?了解整個網際網路環境對其產品的支援程度,而不是盡可能快地使產品分配到第三方那?。

作者:Steve Norman


產業與經銷業務部副經理


NEC電子(歐洲)股份有限公司





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