HTTP协议的剖析及其在嵌入式监视系统中的应用
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HTTP协议安全扩展解析HTTP协议是互联网上常用的一种通信协议,用于在客户端和服务器之间传输数据。
然而,传统的HTTP协议存在一些安全性方面的问题,如数据传输过程中的数据泄漏和篡改的风险。
为了提供更加安全可靠的通信方式,人们引入了HTTP协议的安全扩展。
本文将对HTTP 协议的安全扩展进行解析。
一、HTTPS协议的引入HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)是HTTP协议的安全版本。
在传统的HTTP协议中,数据是明文传输的,容易被第三方截获和篡改。
而HTTPS协议通过使用SSL/TLS协议对数据进行加密,确保数据的安全性。
通过使用HTTPS协议,可以防止数据在传输过程中被窃听和篡改,增强了通信的安全性。
二、HTTPS协议的工作原理HTTPS协议的工作原理是通过在传输层和应用层之间添加SSL/TLS 协议来保护通信数据。
具体过程如下:1. 客户端发送HTTPS请求给服务器,并请求建立安全连接。
2. 服务器收到客户端的连接请求后,会将自己的数字证书发送给客户端。
数字证书是由可信任的证书颁发机构签名的,用于验证服务器身份和公钥的合法性。
3. 客户端接收到服务器的数字证书后,会对证书进行验证。
如果验证通过,客户端会生成一个用于加密通信的随机数,然后使用服务器的公钥对该随机数进行加密,并将加密后的随机数发送给服务器。
4. 服务器接收到客户端发送的加密随机数后,使用自己的私钥解密,得到客户端生成的随机数。
5. 客户端和服务器根据双方协商的加密算法和密钥,生成用于后续通信的会话密钥。
6. 客户端和服务器使用会话密钥对通信数据进行加密和解密,确保数据在传输过程中的安全性。
三、HTTPS的优势和应用场景HTTPS协议相对于HTTP协议具有以下优势:1. 数据传输安全:HTTPS协议通过加密通信数据,防止数据在传输过程中被窃听和篡改,保证了通信的安全性。
2. 身份认证:HTTPS协议使用数字证书验证服务器的身份,确保客户端和服务器之间的通信是安全可靠的。
嵌入式系统中的网络通信协议研究与优化第一章简介嵌入式系统是指嵌入到各种设备中的计算机系统,它们通常被设计用于某一个特定的应用领域。
网络通信在现代嵌入式系统中越来越重要,网络通信协议研究和优化成为关键技术。
本文将研究和探讨嵌入式系统中的网络通信协议研究与优化。
第二章嵌入式系统中的网络通信协议2.1 传统协议在嵌入式系统中,传统的网络通信协议包括TCP/IP协议、UDP协议、PPP协议等。
这些协议从传输层和网络层的角度优化了数据传输和网络通信效率,但是也存在诸多缺点,其中包括:(1)资源占用过大:TCP/IP协议采用了较为复杂的传输控制机制,因此在资源占用上较高,容易引起内存等资源紧缺情况。
(2)数据传输安全性低:传统的协议并没有为数据传输的安全性做出保障,容易被黑客攻击和非法获取数据。
(3)协议复杂性高:传统协议的复杂度非常高,且极具可扩展性。
2.2 物联网协议物联网协议是指为满足物联网特殊通信需求而量身定制的专用协议,在嵌入式系统中,物联网协议的应用非常广泛,包括MQTT协议、CoAP协议、ZigBee协议等。
(1)MQTT协议是一种轻量级的消息发布和订阅协议,使用MQTT协议可以实现设备间的长连接通信和低功耗消耗。
(2)CoAP协议是一种专门为物联网设计的应用层协议,使用CoAP协议可以实现UDP协议一样的低功耗特性,支持安全传输和多种载体传输。
(3)ZigBee协议是一种高效率,低功耗且低成本的协议,主要应用于低速短距离设备之间的通信。
第三章网络通信协议优化在嵌入式系统中,为了优化网络通信,需要对协议进行优化,包括以下方面:3.1 传输层优化深入根源解决网络通信的资源占用问题,对传输层进行优化避免内存紧缺情况的发生。
3.2 安全层优化提供网络通信的安全保证,实现数据加密和用户认证,保障数据安全性。
3.3 数据压缩技术在传输大量数据的时候,降低网络带宽消耗,提高数据传输效率,压缩传输的数据以减少传输的带宽消耗。
嵌入式系统中的通信协议分析与调试方法嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,通常被嵌入到其他设备或系统中,以实现特定的功能。
在嵌入式系统中,通信协议的设计和调试至关重要,因为它直接影响着系统的性能和稳定性。
本文将介绍嵌入式系统中常见的通信协议分析与调试方法。
首先,通信协议分析是指对系统内部和外部通信协议进行深入研究和分析,以确保其正确性和稳定性。
通信协议一般由数据格式、通信规则和协议栈组成。
为了对通信协议进行分析,可以使用以下方法:1. 协议分析器:协议分析器是一种软件或硬件工具,用于捕获和分析通信协议的数据包。
通过协议分析器,可以查看通信数据包的结构、字段和值,并识别协议中的错误或异常情况。
常见的协议分析器包括Wireshark、tcpdump等。
2. 数据流分析:数据流分析是通过对通信数据流进行统计和模式识别,来发现潜在的问题或异常。
通过分析数据流,可以了解通信的频率、时序和数据量等特征,从而确定通信协议的性能瓶颈和潜在故障。
数据流分析可以通过自定义脚本或专门的数据分析工具来实现。
3. 协议仿真:协议仿真是通过模拟通信环境和数据流,来验证通信协议的正确性和性能。
通过建立虚拟的通信环境,可以测试通信协议在不同网络条件下的表现,并通过一系列的评估指标来衡量协议的性能。
常见的协议仿真工具有NS-2、Omnet++等。
其次,通信协议调试是指在嵌入式系统开发过程中,及时发现和修复通信协议的问题和错误。
通信协议调试主要关注以下几个方面:1. 日志和调试信息:在嵌入式系统中,通信协议的运行状态和错误信息可以通过日志和调试信息输出。
通过打印相关信息,可以追踪程序的执行流程和数据变化,识别潜在的问题和错误。
在调试时,可以使用调试工具来查看和分析日志和调试信息。
2. 断点调试:断点调试是指在程序的特定位置设置断点,暂停程序的执行,并观察和分析当前代码的状态和变量的值。
通过断点调试,可以逐步执行和调试程序,定位通信协议的问题所在。
嵌入式联网解决方案一、引言嵌入式联网解决方案是指在嵌入式系统中实现网络连接和通信的技术方案。
随着物联网的快速发展,嵌入式设备的联网需求越来越高,嵌入式联网解决方案成为了实现智能化、互联互通的重要手段。
本文将详细介绍嵌入式联网解决方案的相关技术和应用。
二、技术概述1. 通信协议嵌入式联网解决方案中常用的通信协议有TCP/IP、HTTP、MQTT等。
TCP/IP 协议是互联网通信的基础协议,支持可靠的数据传输。
HTTP协议是基于TCP/IP 协议的应用层协议,常用于Web应用中的数据传输。
MQTT协议是一种轻量级的发布/订阅消息传输协议,适用于物联网设备之间的实时通信。
2. 硬件平台嵌入式联网解决方案可以基于多种硬件平台实现,如ARM、MIPS等。
ARM 架构具有低功耗、高性能等特点,广泛应用于嵌入式系统中。
MIPS架构则适用于对性能要求不高的应用场景。
3. 软件开发嵌入式联网解决方案的软件开发可以采用C/C++、Python等编程语言进行。
C/C++语言是嵌入式系统开发的主流语言,具有高效、可移植性强等优点。
Python 语言则具有简洁、易学、易用等特点,适合快速开发原型和简化复杂逻辑。
三、应用场景1. 智能家居嵌入式联网解决方案在智能家居领域有着广泛的应用。
通过将家电设备、安防设备等接入互联网,用户可以通过手机APP远程控制家居设备,实现智能化的家居管理。
例如,通过嵌入式联网解决方案,用户可以在外出时通过手机APP控制家中的灯光、空调等设备,实现远程开关、定时控制等功能。
2. 工业自动化嵌入式联网解决方案在工业自动化领域也得到了广泛应用。
通过将工业设备与互联网连接,实现设备之间的数据交互和远程监控。
例如,通过嵌入式联网解决方案,工厂可以实时监测设备的运行状态、温度、湿度等参数,并进行远程控制和故障诊断,提高工厂的生产效率和安全性。
3. 智能交通嵌入式联网解决方案在智能交通领域也有着重要的应用。
通过将交通设备、车辆等联网,实现交通信息的实时采集、处理和共享。
工控网中基于Linux的嵌入式HTTP服务器设计摘要:嵌入式超文本传输协议HTTP服务器是控制网络的关键设备,也是实现设备Internet远程监控的关键技术。
本文提出一种基于通用性和可移植性考虑的嵌入式HTTP服务器的设计思路,并利用Linux、PC104总线的CPU卡和通信模块给出一个应用实例。
关键词:嵌入式HTTP服务器 Linux 控制网络引言控制网络一般指以控制“事物对象”为特征的计算机网络系统,简称Infranet(infrastructure network),它处在企业网的底层,构成了整个企业网的基础。
近些年来,在控制网络中采用了现场总线和工业以太网两种技术。
出现这种情况主要有两个原因:第一,目前存在多种现场总线标准,不同的标准采用完全不同的通信协议,也就是说现场总线的开放性不够;第二,以太网虽然能够解决开放性的问题,并具备成本低廉、技术成熟等优点,但由于以太网最初是被设计用于以资源共享为目的的计算机局域网,因此在实时性和可靠性上暂时还不能完全满足工业控制的要求。
事实上,目前一个较大规模的控制网络往往综合采用了这两种技术。
在现场层,由于强调实时性、可靠性和安全性,常采用现场总线技术;在监控管理层,考虑到采用不同标准的控制网段之间的集成以及与高层企业信息网络的集成,一般采用以太网技术。
现场层的现场总线控制系统FCS或其它设备级轻质网络通过网关或嵌入式HTTP服务器与高层以太网相连。
这样,不仅采用不同协议的控制网段能够实现互联,而且各个控制网段能方便地与高层企业信息网互通,从而最终实现企业网的管控一体化和对现场设备的Internet 远程监控。
通过以上分析可以看出,控制网络中的网关或嵌入式HTTP服务器起着连接现场层和监迭管理层的作用,因此它是整个控制网络的关键设备。
网关或嵌入式HTTP服务器与传统的嵌入式系统相比,有一些不同的特性。
传统的嵌入式系统是面向应用、有一些不同的特性。
传统的嵌入式系统是面向应用、面向产品的,强调成本和高效设计系统,因此本质上不具备通用性和可移植性。
HTTP安全协议的实际应用随着互联网的发展,网络安全问题变得越来越重要。
HTTP安全协议(HTTP Secure,简称HTTPS)作为一种应用层协议,为HTTP通信提供了一种安全性更高的传输方式。
本文将探讨HTTPS在实际应用中的作用和优势。
一、HTTPS概述HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
它通过使用SSL/TLS协议,对HTTP协议进行了加密和身份认证,从而保护了数据的传输安全和通信的完整性。
HTTPS默认使用443端口,相比HTTP的80端口,更加安全可靠。
二、HTTPS的作用1. 数据加密:HTTPS使用SSL/TLS协议对通信数据进行加密,防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
这使得敏感信息,如账号密码、信用卡信息等,在传输过程中更加安全可靠。
2. 身份认证:HTTPS提供了服务器的身份认证功能,确保用户可以信任他们正在连接的服务器。
服务器端通过数字证书验证身份,防止中间人攻击或伪造网站,保护用户的隐私和数据安全。
3. 完整性保护:HTTPS使用消息摘要算法对数据进行校验,确保数据在传输过程中没有被篡改。
这使得信息的传输过程更加可靠,防止数据被恶意篡改或篡改意外导致数据不一致的情况发生。
三、HTTPS在实际应用中的优势1. 保护用户隐私:HTTPS通过加密通信,防止敏感信息泄露,保护用户隐私。
这对于金融机构、电子商务网站等处理用户个人信息的网站来说尤为重要。
2. 提升网站信任度:HTTPS使用数字证书对服务器进行身份认证,证明网站的合法性和可信度。
这使得用户对网站的信任度提高,增加了用户与网站的互动和交易。
3. 改善搜索引擎排名:搜索引擎越来越重视网站的安全性,将使用HTTPS的网站排名更靠前。
使用HTTPS可以提升网站的可见性和搜索引擎排名,对于网站的流量和品牌推广有积极的影响。
4. 防止篡改攻击:HTTPS通过校验数据完整性,能够有效防止中间人攻击或篡改攻击。
这对于网银、在线支付等对数据准确性要求高的应用来说尤为重要,保障了数据的可靠性和准确性。
http协议解析HTTP协议解析。
HTTP,全称为超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol),是一种用于传输超文本数据(例如HTML、图片、视频等)的应用层协议。
它是互联网上应用最为广泛的协议之一,也是万维网的基础。
在本文中,我们将对HTTP协议进行解析,包括其基本原理、请求和响应格式、状态码等内容。
HTTP协议的基本原理是客户端与服务器之间的请求和响应。
客户端发送HTTP请求到服务器,服务器接收并处理请求后返回HTTP响应给客户端。
这种请求-响应模式是HTTP协议的核心,它使得客户端能够从服务器获取所需的资源,例如网页、图片、视频等。
在HTTP协议中,请求和响应的格式都是由报文构成的。
HTTP请求报文由请求行、请求头部、空行和请求体组成。
请求行包括请求方法(GET、POST等)、请求的URL和协议版本。
请求头部包括一些关于客户端的信息,例如User-Agent、Accept、Cookie等。
空行用来分隔请求头部和请求体。
请求体包含了客户端发送给服务器的数据,例如表单数据、文件等。
而HTTP响应报文由状态行、响应头部、空行和响应体组成。
状态行包括协议版本、状态码和状态消息。
响应头部包括一些关于服务器的信息,例如Server、Content-Type、Content-Length等。
空行用来分隔响应头部和响应体。
响应体包含了服务器返回给客户端的数据,例如网页内容、图片、视频等。
在HTTP协议中,状态码用来表示服务器对请求的处理结果。
常见的状态码包括200(OK)、404(Not Found)、500(Internal Server Error)等。
状态码的含义对于客户端和服务器来说都非常重要,它可以帮助它们了解请求的处理情况,并作出相应的处理。
除了基本的请求和响应外,HTTP协议还支持一些其他功能,例如缓存、认证、重定向等。
缓存可以减少对服务器的访问,提高网页加载速度。
嵌入式Web智能监控物联网系统设计与分析
嵌入式Web智能监控物联网系统是一种智能化的监控系统,能够通过互联网远程监控
和管理,为用户提供便捷的监控服务,以及更加安全、高效的生产和生活环境。
在本文中,我们将对嵌入式Web智能监控物联网系统进行设计和分析,以期为广大用户充分发挥该系
统的优势和功能。
首先,嵌入式Web智能监控物联网系统由物联网技术、嵌入式系统和Web技术三个部
分组成。
其中,物联网技术作为底层技术,用于设备的联网和数据传输,嵌入式系统则负
责设备的控制和数据处理,Web技术则为用户提供便捷的监控界面和数据可视化分析功
能。
其次,嵌入式Web智能监控物联网系统应具备以下特点:稳定性高,能够长时间运行
而不出现卡顿或死机;易于使用,用户可以轻松上手并进行操作;可靠性强,能够保证监
控数据的准确性和及时性;配备智能算法,实现数据分析和预测,优化监控效果和质量。
针对以上特点,我们需要注意以下几个方面来进行设计。
首先,选择合适的硬件和软
件平台,以确保系统的稳定性和可靠性。
其次,设计人性化的用户界面,让用户能够轻松
使用和理解监控系统。
最后,通过人工智能算法实现数据分析和预测,为用户提供更智能、高效的监控服务。
在具体实现上,我们需要选择硬件和软件平台,如树莓派和Arduino等,来满足系统
的功能和要求。
此外,我们还需要设计嵌入式应用程序和Web应用程序,并进行集成和调试,确保系统的稳定性、可靠性和安全性。
最后,通过实现智能算法和数据分析,优化监
控效果和质量。
HTTP协议详解(真的很经典)转⾃:Author :Jeffrey引⾔HTTP是⼀个属于应⽤层的⾯向对象的协议,由于其简捷、快速的⽅式,适⽤于分布式超媒体信息系统。
它于1990年提出,经过⼏年的使⽤与发展,得到不断地完善和扩展。
⽬前在WWW中使⽤的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化⼯作正在进⾏之中,⽽且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议的主要特点可概括如下:1.⽀持客户/服务器模式。
2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求⽅法和路径。
请求⽅法常⽤的有GET、HEAD、POST。
每种⽅法规定了客户与服务器联系的类型不同。
由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模⼩,因⽽通信速度很快。
3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。
正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4.⽆连接:⽆连接的含义是限制每次连接只处理⼀个请求。
服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。
采⽤这种⽅式可以节省传输时间。
5.⽆状态:HTTP协议是⽆状态协议。
⽆状态是指协议对于事务处理没有记忆能⼒。
缺少状态意味着如果后续处理需要前⾯的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增⼤。
另⼀⽅⾯,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
⼀、HTTP协议详解之URL篇http(超⽂本传输协议)是⼀个基于请求与响应模式的、⽆状态的、应⽤层的协议,常基于TCP的连接⽅式,HTTP1.1版本中给出⼀种持续连接的机制,绝⼤多数的Web开发,都是构建在HTTP协议之上的Web应⽤。
HTTP URL (URL是⼀种特殊类型的URI,包含了⽤于查找某个资源的⾜够的信息)的格式如下:]http表⽰要通过HTTP协议来定位⽹络资源;host表⽰合法的Internet主机域名或者IP地址;port指定⼀个端⼝号,为空则使⽤缺省端⼝80;abs_path指定请求资源的URI;如果URL中没有给出abs_path,那么当它作为请求URI时,必须以“/”的形式给出,通常这个⼯作浏览器⾃动帮我们完成。
论文题目:嵌入式LINUX系统中HTTP协议的实现方法研究学生姓名:指导老师:所在学院:时间: 2017 年 6 月摘要随着计算机技术的发展,嵌入式系统已成为计算机应用领域的一个重要组成部分。
随着网络技术与嵌入式技术的结合,Internet 网络体系结构中应用层的各种协议,在嵌入式系统设备中有了实现的可能。
本文就是在嵌入式系统设备上实现HTTP1.0 协议的部分功能。
本论文从嵌入式系统的设计与开发入手,到在嵌入式系统硬件设备上,实现基于Linux 操作系统上实现HTTP 协议的服务端功能程序。
整个发生过程如下:首先,嵌入式系统的硬件设备的选择与实现。
在众多的嵌入式CPU中,考虑到实现HTTP协议的服务端功能程序,对CPU的性能要求不是很高,最终选择了性价比较高的SAMSUNG公司的基于ARM7TDMI的S3C44B0X一款CPU芯片。
以太网控制芯片为RTL8019AS。
博创科技公司开发的一款实验箱恰好恰符合这种要求。
其次,嵌入式软件系统的实现。
对于嵌入式系统操作系统的选择,由于硬件功能的限制,通过比较几个常用的嵌入式操作系统,最后选择了linux 操作系统。
在该系统下,选用 C 程序设计语言,利用linux 操作系统地系统函数库和SOCKET 编程技术,实现http 服务端的功能。
最后,该项目的实际意义主要在于两个方面的应用,一个是监视功能,用于在服务器端进行某项监视任务,使在客户端的浏览器中的显示监视的信息,这样能帮助用户主动获取信息。
另一个是控制仪器设备。
用户可以通过执行CGI 程序或脚本语言,通过Internet 获得交互式信息,对其进行远程控制。
关键词:嵌入式系统;超文本传输协议;Linux;AbstractWith the development of the computer technology, embedded system technology has become an important part of the computer application. After the computer network technology and the embedded system technology combines, some protocols of the application layer in the internet network architecture can be translated into programs that run on the embedded devices. The thesis presents the design and implementation of part of the HTTP1.0 protocol based on embedded hardware and operation system. The server processes the request, returns a header containing a status code and either a file or an HTML document attached after the header. The thesis introduces the procedure of the design and development of the embedded system, which the server function program of the HTTP protocol realizes based on embedded devices system and µCLinux OS platforms .The entire process goes as follows.First, the thesis introduces the choice and the realization of the embedded system hardware. Because the performance and complexion of the program of the HTTP server function is not too much, I chose Samsung’s S3C44B0X CPU that is based on ARM7TDMI among the many embedded CPU and the Ethernet controller chip of the system is RTL8019AS.fortunately, UP-NETARM3000 experiment system based on ARM7 platform meets the need, which is made by universal pioneering Technology Co., LTD.Second, the embedded system realizes. Considering the limited performance of the embedded system hardware, I finally choose µCLinux OS as the software platform by comparing several operation systems of current embedded system. I choose C programming language to program by use of the operation system functions and socket technology offered by µCLinux in order to realize the HTTP server function.Finally, the application of the project consists of two primary parts. One is monitoring function, that is, the information monitored by the HTTP server can be sent to the client that gets it by the browser; the other is remote controlling appliances and devices. Users can control them remotely by running CGI programs or scripts language programs through the internet.Key words:Embedded system;HTTP protocol,;Linux目录第一章嵌入式的基础简介 (1)1.1嵌入式系统的历史、现状与发展 (1)1.2嵌入式系统概述 (2)1.3 Linux的主要特性 (4)1.4嵌入式 Web 服务器 (5)第二章 HTTP 协议简介 (7)2.1 HTTP 协议基础 (7)2.2 HTTP 协议的运作过程 (8)2.3 HTTP 协议的工作模式及特点 (10)第三章 HTTP 设计思想 (11)3.1系统总体设计 (11)3.1.1系统的结构图说明 (11)3.1.2 功能分配 (12)3.2详细设计 (12)3.2.1主程序设计 (12)3.2.2 客户请求连接处理模块设计 (14)3.2.3 客户请求解析处理模块设计 (15)3.2.4 发送 HTTP 协议数据头模块设计 (16)3.3 程序设计需求分析 (16)第四章程序实现 (19)4.1主程序实现的主要思想 (19)4.2 几个主要函数的名称及相关参数说明 (20)4.3 系统程序(函数)源码 (21)第五章嵌入式Web服务器的实现 (22)5.1 Web服务器的模块框图 (22)5.2介绍......................................。
HTTP协议详解(真的很经典)概要:HTTP是⼀个属于应⽤层的⾯向对象的协议,由于其简捷、快速的⽅式,适⽤于分布式超媒体信息系统| |⽬录123451引⾔HTTP是⼀个属于应⽤层的⾯向对象的协议,由于其简捷、快速的⽅式,适⽤于分布式超媒体信息系统。
它于1990年提出,经过⼏年的使⽤与发展,得到不断地完善和扩展。
⽬前在WWW中使⽤的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化⼯作正在进⾏之中,⽽且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议的主要特点可概括如下:1.⽀持客户/服务器模式。
2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求⽅法和路径。
请求⽅法常⽤的有GET、HEAD、POST。
每种⽅法规定了客户与服务器联系的类型不同。
由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模⼩,因⽽通信速度很快。
3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。
正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4.⽆连接:⽆连接的含义是限制每次连接只处理⼀个请求。
服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。
采⽤这种⽅式可以节省传输时间。
5.⽆状态:HTTP协议是⽆状态协议。
⽆状态是指协议对于事务处理没有记忆能⼒。
缺少状态意味着如果后续处理需要前⾯的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增⼤。
另⼀⽅⾯,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
2⼀、HTTP协议详解之URL篇http(超⽂本传输协议)是⼀个基于请求与响应模式的、⽆状态的、应⽤层的协议,常基于TCP的连接⽅式,HTTP1.1版本中给出⼀种持续连接的机制,绝⼤多数的Web开发,都是构建在HTTP协议之上的Web应⽤。
HTTP URL (URL是⼀种特殊类型的URI,包含了⽤于查找某个资源的⾜够的信息)的格式如下:http表⽰要通过HTTP协议来定位⽹络资源;host表⽰合法的Internet主机域名或者IP地址;port指定⼀个端⼝号,为空则使⽤缺省端⼝80;abs_path指定请求资源的URI;如果URL中没有给出abs_path,那么当它作为请求URI时,必须以“/”的形式给出,通常这个⼯作浏览器⾃动帮我们完成。
嵌入式联网解决方案随着物联网技术的不断发展,嵌入式联网解决方案在各个领域得到了广泛应用。
嵌入式联网解决方案是指将传感器、控制器等嵌入式设备与互联网相连接,实现设备之间的数据交换和远程控制。
本文将从硬件设备、通信协议、云平台、安全性和应用场景等五个方面详细介绍嵌入式联网解决方案。
一、硬件设备1.1 嵌入式处理器:嵌入式联网解决方案通常采用高性能的嵌入式处理器,如ARM Cortex-M系列、Intel Atom等,以实现数据处理和通信功能。
1.2 传感器模块:传感器模块是嵌入式设备的重要组成部分,常见的传感器包括温湿度传感器、光敏传感器、加速度传感器等,用于采集环境数据。
1.3 通信模块:通信模块是嵌入式设备与互联网连接的桥梁,常见的通信模块包括Wi-Fi模块、蓝牙模块、LoRa模块等。
二、通信协议2.1 MQTT协议:MQTT是一种轻量级的通信协议,适用于嵌入式设备与云平台之间的数据传输,具有低能耗、可靠性高等特点。
2.2 CoAP协议:CoAP是一种专为物联网设计的应用层协议,适用于资源受限设备之间的通信,支持快速响应和低功耗。
2.3 HTTP协议:HTTP协议是一种常用的互联网通信协议,适用于嵌入式设备与云端服务器之间的数据传输,具有广泛的应用范围。
三、云平台3.1 AWS IoT:AWS IoT是亚马逊提供的物联网云平台,提供设备管理、数据存储、消息传递等功能,支持大规模设备连接和数据处理。
3.2 Azure IoT:Azure IoT是微软提供的物联网云平台,具有强大的分析和可视化功能,支持设备注册、远程监控等应用场景。
3.3 Google Cloud IoT:Google Cloud IoT是谷歌提供的物联网云平台,提供设备注册、数据传输、安全管理等功能,支持多种通信协议。
四、安全性4.1 数据加密:嵌入式联网解决方案通常采用SSL/TLS等加密协议,保护数据在传输过程中的安全性,防止数据泄露和篡改。
WEB服务技术在嵌入式监控系统中的应用的开题报告一、研究背景和目的随着工业自动化和智能化的不断提升,嵌入式监控系统在现代工业领域中得到了越来越广泛的应用。
嵌入式监控系统是指利用嵌入式计算机技术和传感器等硬件设备对环境、设备和产品等进行实时监测、分析、处理和控制的系统。
基于嵌入式监控系统的实时性和可靠性的特点,它在物流、制造业、生产流程等领域都得到了广泛应用。
WEB服务技术是一种基于互联网的技术,可以实现不同终端之间的交互和数据传输。
在嵌入式监控系统中,WEB服务技术可以为用户、管理者等提供实时监控系统概况和状态的可视化管理界面,实现远程控制和数据交互功能。
为此,本文旨在研究WEB服务技术在嵌入式监控系统中的应用,进一步提高嵌入式监控系统的实时性、可靠性和可操作性。
二、研究内容和方法本文将研究WEB服务技术在嵌入式监控系统中的应用,具体内容包括:1. WEB服务技术的基本原理和应用场景分析。
2. 基于RPC、SOA等WEB服务技术的设计和实现,以实现嵌入式监控系统的实时监测、数据采集、处理和控制。
3. 嵌入式监控系统WEB服务技术的架构设计和选择,以实现系统的高可用性、高性能和高稳定性。
4. 嵌入式监控系统WEB服务技术的应用案例分析和测试验证。
本文主要采用文献综述和实验方法,通过查阅国内外相关文献,深入探究WEB服务技术在嵌入式监控系统中的应用,研究WEB服务技术在数据交互、实时监控和远程控制方面的优势和局限性。
同时,在设计和实现过程中,结合实际的嵌入式监控系统架构,根据系统的性能要求,选择和使用合适的WEB服务技术,验证其在实践中的应用效果。
三、研究意义1. 本文将深入研究WEB服务技术在嵌入式监控系统中的应用,可以更好地实现系统的远程控制和数据交互,提高系统的实时监测和控制能力。
2. WEB服务技术应用于嵌入式监控系统可以实现系统的可视化管理界面,使得用户和管理者可以通过WEB浏览器等终端设备实现实时监控和远程控制。
第21卷第2期宁波大学学报(理工版)V ol.21 No.2 2008年6月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) June 2008文章编号:1001-5132(2008)02-0164-05HTTP协议的剖析及其在嵌入式监视系统中的应用朱丽军1,杨鸣1,刘高平2(1.宁波大学医用光电仪器技术研究开发中心,浙江宁波 315211;2.浙江万里学院 EDA重点实验室,浙江宁波 315100)摘要:通过对超文本传输协议和嵌入式监视系统特点的分析,提出了一种用于嵌入式监视系统的HTTP协议实现方法,分别采用状态机制和循环机制实现单HTTP连接图像传输和多HTTP 连接图像传输. 在单片机Rabbit 3000上实现了监视系统的HTTP服务器,并在局域网中对服务器进行了测试. 测试结果表明:HTTP协议的实现方法能满足嵌入式监视系统的需要,同时也能应用于其他系统中.关键词:监视系统;HTTP协议;循环机制中图分类号:TP393.04 文献标识码:AHTTP作为代理、服务器/网关与其他Internet 协议进行通讯的一般协议被广泛地应用[1]. 与此同时,据网络专家预测,下一代网络设备中嵌入式设备的数量将大大增加,将来在互联网上传输的信息中,70%左右将来自嵌入式系统[2]. 嵌入式系统与通用网络协议的结合将是下一代网络设备的发展趋势. 如文献[3,4]都采用HTTP作为系统的通信协议,但是两者都是利用应用程序接口函数来实现HTTP功能,没有描述HTTP实现的详细过程. 本文结合嵌入式监视系统资源的特点,对HTTP协议进行了适当的剪裁,在满足监视系统需求的情况下,尽可能地简化HTTP服务器实现过程,并对其协议会话过程进行了详细阐述.1HTTP协议HTTP通信服务都由客户端发起,其请求/响应模式如图1虚线所示,客户端首先向服务器发送1个请求消息;服务器收到请求消息,并解析请求消息,根据内容执行相关操作,最后向客户端发送1个响应消息. 这也就是一次完整的HTTP通信服务. 图1中的实线是数据流通的实际路径,请求消息和响应消息都要经过传输层、网络层、数据链路层的封装和解析,HTTP协议在传输层采用传输控制协议(Transfer Control Protocol,TCP),TCP是保证可靠性的传输层协议,这样也同时保证了HTTP可靠图1 HTTP通信服务第2期 朱丽军,等:HTTP 协议的剖析及其在嵌入式监视系统中的应用 165地传输数据.但HTTP 又是1种无状态的协议,不同请求/响应对的操作之间不对其状态进行维护,而对资源的每个请求都会启动一个独立的应用请求,同时产生一个新的应用响应. 因此在HTTP 协议实现中不必要考虑每次HTTP 服务之间的相互影响,简化了HTTP 服务实现的复杂度. 另外支持HTTP 协议的用户浏览器已被广泛使用,用户容易接受以浏览器为界面的应用程序.为了实现嵌入式监视系统中数据可靠、有效和独立地传输,以及方便用户使用现有网络浏览器(如IE)进行监视,在嵌入式监视系统中一般采用HTTP 作为系统的通信协议.图3 响应消息数据格式2 实现HTTP 协议的数据结构HTTP 协议通过消息完成客户端和服务器端之间的通信,HTTP 消息分为请求消息和响应消息[5].如图2所示,请求消息的格式为:请求行(包括请求类型、URL 、协议版本号)、标头(包括普通标头、请求标头、实体标头)、空白行、实体主体[5]. URL 是请求消息中最重要的参数,它向服务器指示用户所需要的请求资源和资源的位置.图2 请求消息数据格式如图3所示,响应消息的格式为:状态行(包括协议版本号、状态码、状态语)、标头(包括普通标头、响应标头、实体标头)、空白行、实体主体[5].根据HTTP 协议请求信息和响应信息的数据格式,以及嵌入式监视系统的需要,定义实现HTTP 协议服务器的基本数据结构如下:typedef struct {tcp_Sockets; long sockbuf; char state, nextstate, laststate; int spec; long filelength; long timeout, mai- n_timeout; char buffer[HTTP_MAXBUFFER]; char*p;char method; char url[HTTP_MAXURL]; char version; long content_length; char connection; char content_type[40]; char username[HTTP_MAXNAME]; char password[HTTP_MAXNAME]; char authentica- ted;long offset; long length; int headeroff; int hea- derlen; } HttpState;HTTP 服务器基本数据结构包括部分如下:(1)保存HTTP 连接的状态变量,主要存储当前HTTP 连接所在的处理阶段和计时器;(2)保存请求消息内容的变量;(3)验证与授权的变量,指示请求资源是否需要密码验证以及保存相应的账号和密码;(4)保存数据发送状况的变量.3 HTTP 协议的实现原理在嵌入式监视系统中传输的数据主要是图像,图像大小大多在10k byte 左右,传输层TCP 协议规定的最大包大小为1500 byte ,所以图像传输往往需要传输多个TCP 数据包;另外HTTP 协议需166 宁波大学学报(理工版) 2008要在同一时刻接受多个HTTP 连接的访问. 考虑到图像传输数据量大,根据HTTP 连接数量不同,把在嵌入式监视系统中的HTTP 实现分为2类情况:单HTTP 连接图像传输和多HTTP 连接图像传输.图4 HTTP 状态转换图3.1 单HTTP 连接图像传输单HTTP 连接图像传输的HTTP 连接需要处理的事件包括接收请求消息、解析消息、执行相关操作和生成并返回响应消息. 为了HTTP 实现方便,采用状态机制完成单HTTP 连接图像传输,并把单HTTP 连接处理事件分为9个处理状态,其状态和主要功能分别为:(1) 初始化状态(HTTP_INIT):分配HTTP 连接的内存空间和向变量赋初值;(2) 监听连接状态(HTTP_LISTEN):监听是否有新的HTTP 请求连接;(3) 获取请求行信息状态(HTTP_GETREQ):解析请求消息中的请求行信息,根据请求消息中的资源路径获得相应资源;(4) 获取标头信息状态(HTTP_GETHEAD):解析请求消息中的标头信息;(5) 生成响应消息状态(HTTP_PROCESS):将请求资源封装成响应消息的格式;(6) 发送响应消息状态(HTTP_SENDPAGE):发送响应数据. 因为传输层采用TCP 协议实现,其数据包大小是一定的,所以响应消息要根据数据大小采取不同的发送策略;(7) 重发数据状态(HTTP_FINISHWRITE):在数据包不能成功发送时,重发数据包;(8) HTTP 连接死亡状态(HTTP_DIE):检查HTTP 连接是否满足关闭条件;(9) HTTP 连接等待关闭状态( HTTP_CLOSE):释放HTTP 连接占用的资源,关闭连接.其各个状态的详细转换关系如图4所示. 服务器按照图4的状态转化过程对一个HTTP 连接进行处理. 其中HTTP_SENDPAGE 状态中完成对图像数据的发送,图像数据以1500 byte 为单位分成若干个数据包,以TCP 方式发送出去,并检测是否发送成功,如果没有发送成功,转到HTTP_FINISHWRITE 状态,把不能成功发送的数据包进行重发,直到发送成功为止.为了解决各个状态之间在转换中出现死循环,在实现中采用记时器机制,在HTTP 连接初始化时启动记时器,在进入每个处理状态前判断记时器,如果计时时间到,则关闭当前的HTTP 连接,否则进入处理状态.3.2 多HTTP 连接图像传输为了实现多HTTP 连接同时可以获取HTTP 服务器上的图像,HTTP 服务器采用循环机制同时接受多HTTP 连接的客户端访问. 服务器为每个用户的每次HTTP 请求分配1个独立的HTTP 连接,在HTTP 连接有效期间维护所有HTTP 连接的状态信息,并分时处理每个HTTP 连接.在多HTTP 连接处理中,HTTP 服务器采用循环机制轮循处理每个HTTP 连接. 在1次轮循中,HTTP 服务器对每个HTTP 连接只在其中1种状态下执行操作,服务器在执行当前HTTP 连接1个状态中的操作后,便暂停对当前HTTP 连接处理,转第2期 朱丽军,等:HTTP 协议的剖析及其在嵌入式监视系统中的应用 167向执行下个HTTP 连接的1个状态中的操作;使得每个HTTP 连接都能获得服务器的分时处理. 如果在当前HTTP 连接状态中的操作执行完毕,则把当前HTTP 连接状态指示变量指向下个状态,反之继续保持当前HTTP 连接的当前状态. 每个独立的HTTP 连接采用单HTTP 连接图像传输方式实现,其实现过程如3.1节.4 HTTP 在嵌入式监视系统中的应用4.1 系统实现嵌入式监视系统的硬件构架包括3个部分:(1)服务器:硬件采用Rabbit 3000单片机,实现HTTP 协议的服务器功能,与摄像头模块通信和采集图像. (2)客户端:硬件采用普通的个人计算机,用户可以使用浏览器软件显示用户和服务器交互的网页和图像. (3)摄像头:在本设计中采用型号为C328- 7640的串行口摄像头,该摄像头可以根据需要设置图像的分辨率和图像色彩. 系统如图5所示. 服务器与摄像头之间采用串行接口实现通信;客户端与服务器之间通过以太网RJ-45接口接入Internet 网络实现通信,并采用HTTP 协议作为通信协议. 用户利用PC 机上的浏览器通过Internet 网络控制服务器;服务器则根据用户指令通过串行接口控制摄像头拍摄图像和回传图像数据,最后服务器把图像数据通过网络传给客户端,这样用户就能观察到远程场景图像.图5 系统硬件架构框图在嵌入式监视系统中,用户通过一次HTTP 服务获得1幅实时图像. 客户端根据用户指令把获取图像的指令封装成请求消息(数据格式如图2),实际测试中获得的请求消息如下:GET /snapshot.cgi?Mon %20Mar %205%2019: 59:29%20UTC+0800%202007 HTTP/1.1 Accept-Encoding: gzip, deflat Host: 10.60.49.246 Connection: Keep-Alive.在以上请求信息中,用户向服务器请求1个名为snapshot.cgi 的CGI 函数. 服务器通过解析请求消息找到CGI 函数的入口地址,执行snapshot.cgi 函数,其功能是与摄像头取得通信,拍摄图像并获取图像数据. 最后服务器将图像数据封装成响应消息(数据格式如图3),并发送出去. 浏览器得到图像数据就可更新监视页面,从而实现了嵌入式监视系统的监视功能. 实际测试中获得的响应消息如下:HTTP/1.1 200 OKDate: Mon, 7 Jan 1980 04:07:17 GMT Server: Z-World Rabbit Connection: close Content-Type: image/jpeg…….以上是响应信息,省略号代表具体的图像数据. 服务器以状态码200响应用户,表明服务器成功响应客户端的请求消息. 4.2 测试结果把Rabbit 3000通过以太网RJ-45接口接入10 M 以太局域网进行测试,多个用户同时请求大小为640*480的图像数据(在测试中有4个用户同时访问服务器),在浏览器端都能流畅地观看到图像. 服务器对于单个用户的响应时间在0.2s 以内,随着用户的增加响应时间将相应增加.实验结果表明,基于Rabbit 3000单片机的嵌入式监视系统中的HTTP 服务器能对单HTTP 连接168 宁波大学学报(理工版) 2008进行完整操作和多HTTP连接进行循环处理. 与其他普通HTTP服务器相比较,本文实现的HTTP服务器结构简单,资源需求少,非常适用于一些资源受限的小系统(嵌入式系统)中.5结束语本文通过对HTTP协议的剖析,根据嵌入式监视系统实现的需要,定义了HTTP服务器的基本数据结构,在单片机Rabbit 3000上实现了HTTP服务器,实验结果表明本文提出的方案能满足嵌入式监视系统对资源及运行效率的要求,使用效果良好. 但如何把图像数据和监视站点状态信息数据结合在一起通过一次HTTP服务传输,提高HTTP服务器的效率,尚需进一步的研究和完善.参考文献:[1]叶强. 超文木传输协议—HTTP/1.0[J]. 科技情报开发与经济, 2004, 14(8):266-271.[2]黄天戍, 余智欣, 袁学文. 新型嵌入式Web服务器系统的设计与研究[J]. 计算机工程, 2005, 31(11):176-178. [3]Yogesh Bhole, Adrian Popescu. Measurement andanalysis of HTTP traffic[J]. Journal of Network and Sys- tems Management, 2005, 14(4):357-371.[4]马骏晓, 田地, 杨智君, 等. 支持HTTP代理的分布式监测终端的设计与实现[J]. 吉林大学学报, 2007, 37(2): 160-163.[5]Behrouz A, Forouzan, Sophia Chung Fegan. TCP/IP协议族[M]. 北京: 清华大学出版社, 2000.Analysis of HTTP Potocol and its Application in Embedded Monitoring SystemZHU Li-jun1, YANG Ming1, LIU Gao-ping2( 1.High Technology Research and Development Center of Medical Photoelectric Instrument, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2. EDA Key Laboratory, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China )Abstract: On the basis of the analysis of Hypertext Transfer Protocol (HTTP) and embedded monitoring system characteristics, this paper proposes an effectual implementation method of HTTP for embedded monitoring system. The single HTTP connected image transmission is implemented by the state mechanism, while multi- HTTP connected image transmissions are carried out using the circulation mechanism. As a result, the HTTP server of monitoring system is implemented on Rabbit3000 and tested in the LAN. The results indicate that HTTP implementation method can not only satisfy the requirement of embedded monitoring system but also be applicable to other systems.Key words: monitoring system; HTTP protocol; circulation mechanismCLC number: TP393.04 Document code: A(责任编辑 章践立)。