| 标题 | 基于物联网的远程数据交互式设计系统 |
| 范文 | 程渝星 摘要：近年来，物联网的快速发展，使物联网在嵌入式系统中融入层次不断加深，这也使嵌入式系统的功能愈发强大，给人们的生产生活带来了极大便利。将物联网技术应用于远程数据交互式设计系统中，能够提高用户对系统的交互体验，从而使用户能够利用系统从网络中获取所需的数据，大大提高了数据的利用效率。鉴于此，本文对基于物联网的远程数据交互式设计系统进行深入的研究，以期能为我国远程数据交互式系统的开发工作提供借鉴。 关键词：物联网；远程数据；交互式设计 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）04-0022-02 物联网技术在各个领域中的普及与应用，使我国迎来了物联网时代，物联网给人们的生产生活也带来了巨大的改变，并推动了各个领域的技术革新。在嵌入式系统设计中，将物联网概念融入其中，应用物联网技术来进行远程交互式设计系统研发，能够实现系统和网络之间的数据互联互通，从而更好提高系统的智能化程度，并帮助人们利用浏览器来远程监测和控制各种远程设备。为此，以下提出物聯网的概念，并探讨基于物联网的远程数据交互式设计系统的原理及其具体实现。 1 物联网的概念 现代信息技术的发展与应用，使物联网成为现代信息技术的重要组成部分，这标志着我国在信息化发展中迎来了一个新的阶段。物联网的英文全称叫作Internet of things，物联网从本质上来讲是一种物物相连的互联网络，物联网概念具有两层含义，第一层含义是互联网为物联网的发展基础及核心，可以说，物联网是在互联网的基础上逐渐延伸与扩展出的一种新型网络。第二层含义是物联网使原有的用户端和用户端的信息交换与通信层面，逐渐上升至物品和物品之间的信息交换与通信层面，这种层面上的延伸与扩展，使物与物之间具有了紧密的联系。在物联网中，主要包括识别技术、智能感知技术及普适计算技术等，这使其能够在网络中进行有效融合，从而为全世界信息产业的发展带来了第三次技术改革浪潮。与此同时，物联网的快速发展，使应用创新成为其核心所在，从而使人们在物联网应用创新中越来越重视用户的体验。 2 基于物联网的远程数据交互式设计系统原理 2.1 嵌入式Web服务器 在基于物联网的远程数据交互式设计系统研发中，远程数据交互式设计系统从本质上来讲是一种嵌入式系统，而嵌入式系统则是利用嵌入模块来与网络进行数据互连互通的。在嵌入式系统中，其自身配备有相应的微处理器，通过微处理器和网络设备之间的连接，用户可通过Web浏览器从网络中进行信息获取，从而达到远程数据交互的目的，这种嵌入式系统又被称之为嵌入式Web服务器，其在远程数据交互式设计系统研发中具有成本低、体积小、功能简单的应用优势。物联网概念在远程数据交互式设计系统中的融入，便是应用嵌入式Web服务器来实现其数据互联互通功能的。在嵌入式Web服务器中，LM3S8962是其核心所在，LSM3S8962中的温度传感器与光强传感器能够对温度及光强等数据进行采集，并可调节PWM的输出占空比来改变LED亮度。 2.2 远程数据交互式设计系统原理 基于物联网的远程数据交互式设计系统是利用TCP协议来进行数据互联互通的，TCP协议能够与HTTP协议结合进行数据传输，用户只需在客户端的Web页面中提出HTTP请求，系统中的嵌入式服务器在接收到用户的HTTP请求后，便会做出及时响应，进而实现用户客户端和嵌入式服务器之间的数据互联互通。在嵌入式Web服务器中，CGI是其CGI目录中的主要运行程序，CGI程序能够为用户客户端的Web浏览器页面提供相应的接口，从而使浏览器中的信息能够传递至嵌入式Web服务器中的CGI目录中，由CGI程序来处理这些信息，并向用户客户端反馈处理结果。在物联网技术中，对远程数据交互式设计系统的研发还需要应用ASP网页制作技术，SSI指令能够使ASP网页中包含各种应用程序、图形及文本，嵌入式Web服务器在处理客户端的某个请求时，会在网页中搜索相应格式标记，然后将tag标志进行记录，并待反馈处理结果时，确定已注册tag，然后将所需数据添加到对应的tag格式中，以此实现对数据的更新，从而使用户能够及时获取到更新后的数据，实现了用户客户端和系统中嵌入式Web服务器的数据互联互通。在远程数据交互式设计系统研发中，还要应到AJAX技术，而AJAX技术的核心为XMLHTTPRequest，在XMLHTTPRequest基础上，可实现系统的局部刷新与异步交互，从而大幅提高系统的交互功能，充分发挥物联网的作用。通过创建XMLHTTPRequest对象，可通过调用open来对特定的请求方式进行选择，并通过send方法来发送请求，用户只需在客户端等待微处理器的处理结果即可。 3 基于物联网的远程数据交互式设计系统实现 在基于物联网的远程数据交互式设计系统中，可通过嵌入式Web服务器的用户来对用户请求进行监听，并依据用户请求来提供交互服务。服务器在接收到用户请求以后，会将服务器中存储对应网页或数据传输至用户客户端的浏览器中，从而实现数据在用户客户端与服务器之间的互联互通，增强用户的交互体验。而在远程数据交互式设计系统中，其物联网作用的发挥是通过XMLHTTPRequest与GGI/SSI来实现的。 3.1 CGI CGI在递交数据时，是应用标准的HTML表单来完成的。客户端在请求数据后，嵌入式Web服务器会调用相应的CGI函数来进行请求响应，然后重新加载页面来实现系统的数据交互功能。在CGI交互时，用户客户端会通过物联网发送一个请求，嵌入式Web服务器在收到请求后会调用HTML文档，并将HTML表单发送给用户客户端，用户只需填写相应的数据，并将其发送到嵌入式Web服务器中，然后运行CGI程序来进行相应的处理，从而使 HTML文档得到更新后发送给用户。用户在将数据提交至服务器时，利用GET方式。这些提交的数据是以字符串的形式进行URL呈现，服务器会解码接收到的URL数据，并对数据进行相应的转换和处理。考虑到数据的GET请求内容是在URL后附加的，而URL在长度上是存在上限的，因此不能附加太多的请求内容，再加上远程数据交互式系统在资源上存在限制，因此无法进行太多的数据交互。因此，采用GET方法是最为适宜的。服务器在处理用户请求时，会对CGI处理函数进行调用，当Web服务器接收到客户端提交的URL数据时，会对URL数据中的参数进行解析，然后将相应的CGI处理函数提交给用户。当服务器在页面中对SSI标签进行处理时，会对SSI处理函数进行调用，以此转换SSI标签为相应的文本，并将文本显示到网页中，SSI函数在选择语句时会利用Switch来进行，从而实现对Web页面中SSI标签的解析，并根据标签具体内容的不同来进行响应。 在基于物联网的远程数据交互式设计中，CGI/SSI在数据交互时主要包括以下流程：第一步是由用户通过客户端向嵌入式Web服务器提出HTTP请求；第二步是由嵌入式Web服务器对HTTP协议进行解析，以此监听TCP数据；第三步是嵌入式Web服务器判断LwIP是否对HTTP协议进行支持，如果不支持，则将数据包丢弃，继续进行监听；第四步是嵌入式Web服务器对URL中包含的参数及关键字进行解析；第五步是嵌入式Web服务器对内部注册的CGI函数进行搜索；第六步是将搜索到CGI函数是否对应进行判断，如果不对应，则将数据包丢弃后继续监听，如果对应，则将URL中的参数发送至指定的CGI函数中；第七步是嵌入式Web服务器对网页中注册的SSI标签进行搜索，并将搜索到的SSI标签信息进行添加；第八步是将更新后的网页反馈给用户的客户端，并关闭连接。 3.2 XMLHTTPRequest 在基于物联网的远程数据交互式设计系统中，系统网页的交互过程是利用HTML文档中的JavaScript实现的，用户在发送HTTP请求时，需要运行HTML文档中的JavaScript程序，而XMLHTTPRequest则是JavaScript程序中的运行核心，嵌入式Web服务器能够在文件系统中URL文件进行搜寻，并在搜索到文件后进行响应，并将响应结果反馈给用户，在返回状态中添加一个标签。在JavaScript程序中，XMLHTTPRequest负责更新文本中的信息，这样便不需要对整个页面进行刷新，从而在降低网络延时的同时，也使系统的数据交互效率得到了明显提升。可以说，嵌入式Web服务器和浏览器之间的数据交互，是利用XMLHTTPRequest来实现的。在远程数据交互式设计系统中，嵌入式Web服务器需要将任务向客户端转移，可利用JavaScript来实现，从而使客户端具备任务处理功能。对于嵌入式Web服务器和客户端浏览器之间的异步交互，则可采用XMLHTTPRequest来实现，在网页中嵌有JavaScript，其作为HTML文件中的组成部分之一，可利用JavaScript解释器进行网页解析。通过系统测试，基于物联网的远程数据交互式设计系统能够实现数据在嵌入式Web服务器和浏览器之间的异步交互，从而使远程数据交互式设计系统具有良好的远程数据交互功能。 4 结语 总而言之，物联网技术的快速发展，使远程数据交互式设计系统能够利用互联网技术来实现数据的互联互通，从而帮助人们更加便捷、高效的获取所需数据，实现了人与人、物与物、人与物之间的数据交互，大大提高了系统的各方面性能，从而进一步推动了我国计算机应用领域的发展。 参考文献： [1] 陈波，杨永刚，朱广宇.一种基于可信嵌入式交互模块的物联网远程管理平台安全方案[J].信息技术与网络安全，2018，37（6）：47-51. [2] 范喜斌. WK-35电动挖掘机远程数据交互系统[J].机械工程与自动化，2018（5）：202-203. [3] 陈飛. 基于智能家电的交互设计技术应用研究[J].科技传播，2016，8（8）：180+196. [4] 曲冰洁. 物联网信息感知及交互技术探究[J]. 中国科技信息，2014（7）：130-132. 【通联编辑：李雅琪】 |
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