论文研究-普适计算环境下的嵌入式设备监控模型.pdf

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针对普适计算环境下对嵌入式Internet技术的要求,设计了一个面向非网络设备的嵌入式监控模型,通过该模型可以将不具备网络接口的设备连入Internet,实现远程监控;首先对该模型的管理系统和被管系统进行了描述;接着对该模型的主要功能模块SNMP管理器、SNMP代理以及嵌入式Web服务器进行了具体的设计;最后将该模型应用到了对UPS设备的远程监控中,并在实际应用中测试了其网络性能与实时性能,证明该模型能够很好的满足普适计算环境下的嵌入式技术应用的需要。
张希元,赵海,孙佩刚,等:普适计算环境下的嵌入式设备监控模型 2007,43(18)29 件上传 SNMP报文响应时间是指SNMP管理器向SNMP代理发 游览器 客户端 出对UPS设备的查询信息后,SNMP代理通过抽象对象层对 UPS设备进行相应的操作,并把操作的结果返回给客户端这一 过程所需要的时间。 HTP引擎安全验证-FTP服务器 TCP建立时间是指当用户访问Web服务器时,利用三次 握手与Web服务器建立连接所需的时间。 设备管理应用程序 /CGI 这三个指标都反映了系统的实时性能,体现了该模型对外 界请求的响应灵敏度。表2是利用网络协议分析仪 Fluke设备 对这三个指标多次测量的统计结果。 嵌人式文件系统 表2实时性能指标统计值 测试项目 平均值标准差最大值最小值 虚拟磁盘 Java Applet控制报文响应时间4650.047472457 SNMP报文响应时间 4.27 0.052 4.36 4.17 TCP建立时间 3.150.0603.23 3.07 图4嵌入式Web服务器各功能模块 由表2可以看出,系统的响应时间都是在几毫秒的量级 调用嵌入式文件系统的读写操作对文件进行更新。 上,响应时间较短,说明系统具有较高的实时性。而且这三个指 标的标准差都很小,说明在实际应用中具有很高的稳定性。从 4性能测试 表2可以看出该模型能够稳定地以较强的实时性完成对设备 为了验证该模型的有效性,木文以具有自主知识版权的嵌入 的远程监控。 式实时操作系统 WebitOS为开发平台,将该模型在 Atmega128 芯片上具体实现,应用到了对UPS设备的远程监控中,并在实际 5结束语 应用中针对系统的网络性能和实时性能等一些重要的指标进行 本文针对在普适计算环境下对嵌入式 Internet技术的新要 了测试 求,设计了非网络化设备的嵌入式远程监控模型,通过该模型 4.1网络性能 可以将设备接入互联网进行管理。并在该模型的具体应用中进 HTP下载速率和FTP上传速率是反映该模型支持嵌入行性能测试,其结果证明了该模型可以无缝、自动透明地完成 式 Internet应用的重要指标。由于该模型主要是完成对设备的对设备的远程监控,适于应用在普适计算坏境下的设备管理。 远程访问与控制功能,而实现这一功能的很重要的部分 (收稿日期:2007年3月) Java Applet程序及其网页文件需要通过文件系统上传到虚拟 磁盘,并从虚拟磁盘下载到客户机上,因此,这两个指标的好坏 参考文献: 直接影响着对UPS进行远程监控的速度。 「赵海,陈燕普适计算——计算混沌形式[M]沈阳:东北大学出版 利用网络协议分析仪 Fluke设备,对通过 Internet相连的 社,2005:40-62 客户机和服务器之间的通信进行监测,获取数据包后进行分 2 Mukherjee S A. Pervasive computing: a paradigm for the 2lst cen 析。表1是对这两个指标进行多次测量后的统计结果。 turyJ.IEEE Computer, 2003, 36(3): 25-31 表1网络性能指标统计值 [3 Riihijarvi J Providing network connectivity for small appliances: a 测试项目 平均值 标准差 最大值最小值 functionally minimized embedded Web server[.IEEE Communica HTP下载速率 62.39 141 tions magazine, 2001, 39(3): 74-79. FTP上传速率 5148 146 53.9 [4 Andrea A, Casini A L Embedded Java in a Web-based teleradiology system[J.IEEE Internet Computing, 1998, 2(3): 60-68 由表1可以看出,HTP下载速率平均在6239Kbp,FTP5JuHT, Choi M J, Hong j WEws- based management application 上传速率平均在51.48Kbps,这样的传输速率完全能够满足嵌 interface and integration mechanisms for Web-based element man- 入式应用的需求,这是因为,利用该模型对UPS进行监控时, agement [J] Journal of Network and Systems Management, 2001, 9 传输的数据大多是监测或控制信息,并不需要传送诸如音频 (1):31-50 视频等信息。同时表中所示下载速率与上传速率这两个性能指6林涛,王济勇.一个基于信任的嵌入式 Internet办同工作模型通 标的标准差都很小,说明HTTP下载速率与FTP上传速率都比 信学报,2004,3(17):36-38 较稳定,在实际应用中性能比较可靠。所以这样稳定的传输速[7] Comer d E. Steven D L Internetworking with TCP/IP VolumeⅢ 率可以满足对UPS设备进行远程管理的需求。 lient-server programming and application [M].2nd ed. Upper Saddle 4.2实时性能 River: Prentice-Hall, 1998: 65-131 「8]王汝传,卞正皑基于移动代理网管平台的集成化系统模型研究 为了验证系统的实时响应性能,测试了系统的 Java Applet 通信学报,2004,3(10):52-54 控制报文响应时间、SNMP报文响应时间和TCP建立时间 [9 Agranat I Embedded Web servers in network devices[J]. Communi Java Applet控制报文响应时间是指用户访问We服务器 cation Systems Design, 2002, 23(14): 30-36 时,调用 Java Applet类通过抽象对象层对UPS设备进行相应10张希元,赵海,孙佩刚,等 Webitos内核的实现机制及性能分析U 操作,并将操作结果返回给客户端这一过程的时间。 东北大学学报,2006,27(4):394-397.

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