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嵌入式联网解决方案一、概述嵌入式联网解决方案是一种将嵌入式系统与互联网相连接的技术方案。
通过该方案，嵌入式设备可以实现与其他设备或者云端服务器的数据交互、远程控制和监测等功能。
本文将详细介绍嵌入式联网解决方案的相关技术、架构和应用场景。
二、技术原理1. 嵌入式系统嵌入式系统是指集成为了处理器、存储器、外设和操作系统等组件的微型计算机系统。
它通常被嵌入到其他设备中，以实现特定的功能。
嵌入式系统可以是单片机、嵌入式Linux系统或者其他操作系统。
2. 通信模块嵌入式联网解决方案中的通信模块负责与互联网进行通信。
常见的通信模块包括Wi-Fi模块、蓝牙模块、以太网模块和挪移通信模块（如4G、5G模块）。
通信模块可以通过无线或者有线方式与互联网连接。
3. 传感器和执行器传感器用于采集环境数据，如温度、湿度、光照等。
执行器用于控制其他设备或者执行特定任务。
传感器和执行器可以通过摹拟输入、数字输入/输出或者总线接口与嵌入式系统相连接。
4. 云端服务器嵌入式设备通过通信模块将采集到的数据发送到云端服务器。
云端服务器负责存储和处理数据，并提供相应的服务接口。
嵌入式设备可以通过云端服务器与其他设备或者用户进行数据交互。
5. 应用开辟嵌入式联网解决方案的应用开辟包括嵌入式软件开辟和云端应用开辟。
嵌入式软件开辟涉及嵌入式系统的驱动程序开辟、通信协议实现和数据处理等。
云端应用开辟涉及服务器端程序开辟、数据库设计和接口开辟等。
三、架构设计嵌入式联网解决方案的架构设计包括物理架构和软件架构两部份。
1. 物理架构物理架构涉及嵌入式设备、通信模块和云端服务器之间的连接方式。
常见的物理架构包括：- 单一设备架构：嵌入式设备直接连接到云端服务器，通信模块集成在嵌入式设备中。
- 网关架构：嵌入式设备通过网关与云端服务器通信，通信模块集成在网关中。
- 分布式架构：多个嵌入式设备通过局域网或者互联网与云端服务器通信，通信模块分布在各个设备中。
嵌入式系统的无线通信与网络接入技术嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它在日常生活中广泛应用于汽车、家电、医疗设备等各个领域。
随着无线通信和互联网的快速发展，嵌入式系统的无线通信与网络接入技术也逐渐成为其重要组成部分。
本文将着重介绍嵌入式系统的无线通信与网络接入技术及其应用。
一、无线通信技术无线通信技术是嵌入式系统与外部设备进行数据传输的重要方式之一。
其中，蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等技术被广泛应用于嵌入式系统的无线通信中。
1. 蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，它能实现设备之间的快速连接与数据传输。
在嵌入式系统中，蓝牙技术常用于与智能手机、平板电脑等终端设备的通信。
例如，一些智能家居设备通过蓝牙技术与手机相连接，实现远程遥控与数据传输，提高了用户的便利性与体验。
2. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种局域网无线通信技术，它能实现高速数据传输与互联网接入。
在嵌入式系统中，Wi-Fi技术被广泛应用于智能家居、智能医疗等领域。
通过Wi-Fi技术，用户可以远程控制家居设备，如智能灯光、智能窗帘等，同时也可以实时监测医疗设备的运行状态，并将数据传输到云端进行分析与处理，提高医疗服务的效率与质量。
3. Zigbee技术Zigbee技术是一种低功耗、低数据传输速率的无线通信技术，它被广泛应用于物联网领域。
在嵌入式系统中，Zigbee技术常用于传感器网络的构建。
例如，智能楼宇系统中的各类传感器可以通过Zigbee技术与集中控制系统相连接，实现自动控制与数据采集，提高了能源利用效率与环境监测的精确度。
二、网络接入技术网络接入技术则是指嵌入式系统与互联网进行通信的技术。
其中，以以太网、4G/5G等技术最为常见。
1. 以太网以太网是一种局域网通信技术，它使用双绞线进行数据传输，广泛应用于各种计算机网络中。
在嵌入式系统中，以太网常用于工业自动化、视频监控系统等领域。
通过以太网，嵌入式系统可以与远程服务器进行数据交互与远程控制，实现监控和远程管理的功能。
嵌入式系统的网络通信嵌入式系统是一种具有特定功能的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，如手机、汽车、电视等。
它们通常需要进行网络通信，以实现与其他设备或云服务器的交互。
本文将探讨嵌入式系统的网络通信相关内容。
嵌入式系统的网络通信方式嵌入式系统可以通过多种方式进行网络通信，其中最常见的是以太网、Wi-Fi和蓝牙等。
以太网是目前最常用的有线网络通信方式，它能够提供较高的通信速度和可靠性。
Wi-Fi是一种无线网络通信方式，它可以实现高速的数据传输，并且可以在室内范围内进行通信。
蓝牙则是一种适用于近距离通信的无线技术，通常用于连接手机和耳机、手环等设备。
不同的网络通信方式适用于不同的应用场景。
例如，以太网适用于需要高速、可靠网络连接的场景，例如服务器、路由器等；Wi-Fi则适用于需要在较大范围内进行通信的场景，例如家庭、办公室、公共场所等；蓝牙则适用于近距离通信的场景，例如手环、耳机等。
嵌入式系统的网络通信协议在进行网络通信时，嵌入式系统需要遵循特定的通信协议，以确保通信的准确性和可靠性。
以下是几种常用的网络通信协议：TCP/IP协议TCP/IP是一种用于互联网的通信协议，它包含了传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）两部分。
TCP负责数据的可靠传输，IP则负责数据在网络中的路由，确保数据能够正确到达目的地。
TCP/IP协议被广泛应用于网络通信中。
HTTP协议HTTP是一种用于客户端和服务器之间通信的协议，它通常被用于Web浏览器和Web服务器之间的通信，用于传输HTML和其他Web资源。
HTTP协议使用TCP/IP协议进行通信，是Web 的核心协议之一。
MQTT协议MQTT是一种轻量级的通信协议，被广泛应用于物联网领域。
它采用发布-订阅模式进行通信，可以实现高效的消息传递。
MQTT协议通常被用于传感器和云服务器之间的通信，例如用于智能家居、智能城市等场景。
CoAP协议CoAP是一种轻量级的通信协议，最初被设计用于无线传感器网络（WSN）中。
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。
嵌入式联网解决方案随着物联网技术的发展，嵌入式联网解决方案正逐渐成为各行业的热门话题。
嵌入式联网解决方案是指将嵌入式系统与互联网相结合，实现设备之间的互联互通，为用户提供更加智能化、便捷化的服务。
本文将从硬件、软件、通信、安全和应用五个方面详细介绍嵌入式联网解决方案的相关内容。
一、硬件1.1 嵌入式处理器：选择适合的嵌入式处理器是嵌入式联网解决方案的基础。
常用的嵌入式处理器有ARM、MIPS、Intel等，需要根据应用场景和需求选择合适的处理器。
1.2 传感器和执行器：传感器和执行器是嵌入式系统的重要组成部分，用于采集环境数据和执行控制指令。
在设计嵌入式联网解决方案时，需要根据实际需求选择合适的传感器和执行器。
1.3 存储器和接口：存储器和接口的选择对系统性能和扩展性有重要影响。
需要考虑存储容量、读写速度以及各种接口的兼容性。
二、软件2.1 操作系统：选择适合的嵌入式操作系统是嵌入式联网解决方案的关键。
常用的嵌入式操作系统有Linux、RTOS等，需要根据系统要求和开发经验选择合适的操作系统。
2.2 应用软件：开发应用软件是实现嵌入式联网解决方案的关键一步。
需要根据用户需求和功能要求设计和开发相应的应用软件。
2.3 远程管理软件：远程管理软件可以实现对嵌入式设备的远程监控和管理，提高系统的可靠性和稳定性。
需要选择成熟可靠的远程管理软件。
三、通信3.1 通信模块：选择合适的通信模块是嵌入式联网解决方案的关键。
常用的通信模块有WiFi、蓝牙、LoRa等，需要根据通信距离和功耗要求选择合适的通信模块。
3.2 通信协议：通信协议是实现设备之间互联互通的重要桥梁。
常用的通信协议有TCP/IP、MQTT等，需要根据系统需求和通信方式选择合适的通信协议。
3.3 数据传输安全：数据传输安全是嵌入式联网解决方案的重要保障。
需要采取加密、认证等措施保护数据传输的安全性。
四、安全4.1 设备安全：设备安全是嵌入式联网解决方案的重要组成部分。
嵌入式系统网络连接技术研究嵌入式系统是一种应用广泛的计算机系统，可以嵌入到各种设备中，如智能手机、家用电器、汽车、工业自动化等。
嵌入式系统的核心是处理器和存储器，其功能是控制设备的运行和数据处理。
随着互联网的发展，嵌入式系统可以通过网络连接到互联网上，实现远程控制和数据交换等功能。
本文将探讨嵌入式系统网络连接技术的研究现状和未来发展方向。
嵌入式系统网络连接技术的现状当前，嵌入式系统网络连接技术已经发展到了一个相当成熟的阶段。
通过网络连接，嵌入式系统可以与其他设备和云平台进行数据交换和远程控制。
常用的网络连接技术有以下几种。
1.以太网以太网是一种广泛应用于局域网（LAN）的技术，它使用双绞线或光纤传输数据。
嵌入式系统可以通过以太网接口连接到以太网上，并与其他设备和服务器进行数据交换。
以太网接口的成本较低，传输速度较快，但需要使用网线进行连接，不适用于移动设备。
2.Wi-FiWi-Fi是一种无线局域网（WLAN）技术，可以通过无线电波传输数据。
嵌入式系统可以通过Wi-Fi模块连接到Wi-Fi网络上，实现远程控制和数据交换。
Wi-Fi的使用方便，适用于移动设备，但需要消耗电量，传输速度较限制，且容易受到干扰。
3.蓝牙蓝牙是一种无线个人局域网（WPAN）技术，适用于短距离传输数据。
嵌入式系统可以通过蓝牙模块连接到其他蓝牙设备上，如手机、电脑等，进行控制和数据交换。
蓝牙的使用方便，成本较低，但传输速度慢，容易受到干扰。
4.4G/5G4G/5G是现代移动通信技术，可以通过移动通信网络进行数据传输。
嵌入式系统可以通过4G/5G模块连接到移动网络上，实现远程控制和数据交换。
4G/5G的传输速度较快，覆盖范围广，但成本较高，需要使用SIM卡等外部设备。
嵌入式系统网络连接技术的未来发展方向随着互联网的发展，嵌入式系统网络连接技术也在不断发展和完善。
未来，嵌入式系统的网络连接将呈现以下几个趋势。
1.5G和6G技术的应用5G和6G技术是未来通信技术发展的方向，可以提供更快的传输速度和更稳定的连接。
嵌入式网络视频服务器技术介绍1、嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。
嵌入式系统集软硬件于一体，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。
嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
嵌入式系统的优缺点：a. 系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快；b. 系统数据置于ROM/FLASH MEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好；c. 系统处理实时性好，性能稳定；d. 文件管理系统更适合于大量的数据；２、嵌入式视频Web服务器① 嵌入式视频Web服务器的主要原理视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。
摄像机送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到内置的Web服务器，网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。
由于把视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，达到即插即看，省掉多种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP地址），用户也无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。
② 嵌入式视频Web服务器监控系统与其它监控系统的比较a. 布控区域广阔嵌入式视频Web服务器监控系统的Web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控区域。
b. 系统具有几乎无限的无缝扩展能力所有设备都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充。
嵌入式联网解决方案引言概述：嵌入式联网解决方案是指将嵌入式系统与互联网相连接的技术和方法。
随着物联网的快速发展，嵌入式联网解决方案成为了各行各业的热门话题。
本文将介绍嵌入式联网解决方案的五个关键部份，包括硬件平台选择、通信协议、数据安全、云平台和应用开辟。
一、硬件平台选择：1.1 处理器选择：在选择嵌入式联网解决方案的硬件平台时，首先需要考虑的是处理器的性能和功耗。
常见的处理器包括ARM、MIPS和x86等。
根据实际需求，选择适合的处理器平台，保证系统的稳定性和性能。
1.2 存储器选择：嵌入式联网解决方案需要存储大量的数据和程序。
因此，在选择硬件平台时，需要考虑存储器的容量和速度。
常见的存储器包括闪存和SDRAM等，根据实际需求选择适当的存储器。
1.3 传感器选择：嵌入式联网解决方案通常需要与各种传感器进行数据交互，如温度传感器、湿度传感器等。
在选择硬件平台时，需要考虑传感器的类型和接口，以便实现数据的采集和处理。
二、通信协议：2.1 无线通信协议：嵌入式联网解决方案通常采用无线通信方式进行数据传输。
常见的无线通信协议包括Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等。
根据实际应用场景和需求，选择适合的无线通信协议，确保数据的稳定传输。
2.2 有线通信协议：在某些特定场景下，嵌入式联网解决方案也可以采用有线通信方式进行数据传输。
常见的有线通信协议包括以太网和串口等。
根据实际需求选择适合的有线通信协议，确保数据的可靠传输。
2.3 通信安全：嵌入式联网解决方案需要考虑数据的安全性。
在选择通信协议时，需要关注协议的安全性和加密能力。
同时，还需要采取合适的安全措施，如数据加密和身份认证等，以确保数据的安全传输。
三、数据安全：3.1 数据加密：嵌入式联网解决方案中的数据需要进行加密，以保护数据的机密性。
常见的数据加密算法包括AES和RSA等。
选择合适的加密算法，对数据进行加密处理，确保数据的安全性。
3.2 身份认证：在嵌入式联网解决方案中，身份认证是保证数据安全的重要环节。
嵌入式联网解决方案一、概述嵌入式联网解决方案是一种将嵌入式设备与互联网连接的技术方案。
通过该方案，嵌入式设备可以实现远程控制、数据传输和云端存储等功能，从而实现设备的智能化和互联网化。
二、技术原理嵌入式联网解决方案主要基于以下几个技术原理：1. 网络通信：嵌入式设备通过网络接口与互联网进行通信。
常用的网络通信技术包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
通过这些通信技术，嵌入式设备可以连接到本地网络或者公共互联网。
2. 协议支持：嵌入式设备需要支持一系列的网络协议，如TCP/IP、HTTP、MQTT等。
这些协议可以确保设备与云端服务器之间的数据传输和通信的稳定性和安全性。
3. 数据传输：嵌入式设备可以通过网络将采集到的数据传输到云端服务器。
数据传输可以采用实时传输或者定时传输的方式，以满足不同应用场景的需求。
4. 云端存储：云端服务器可以提供存储服务，将嵌入式设备上传的数据进行存储和管理。
通过云端存储，用户可以随时随地访问和管理设备数据。
三、应用场景嵌入式联网解决方案可以广泛应用于各个领域，如智能家居、工业自动化、智能交通等。
以下是几个常见的应用场景：1. 智能家居：通过嵌入式联网解决方案，用户可以通过手机或者电脑远程控制家中的灯光、空调、窗帘等设备，实现智能化的家居管理。
2. 工业自动化：嵌入式设备可以与传感器、执行器等设备进行联网，实现工业设备的远程监控和控制。
这可以提高生产效率，减少人力成本。
3. 智能交通：通过嵌入式设备与交通设施联网，可以实现交通信号的智能调度、车辆远程监控等功能，提升交通管理的效率和安全性。
四、解决方案优势嵌入式联网解决方案具有以下几个优势：1. 灵便性：嵌入式联网解决方案可以根据不同的应用需求进行定制开辟，满足各种不同场景的要求。
2. 可扩展性：嵌入式设备可以通过添加模块或者接口进行功能扩展，以适应不断变化的需求。
3. 高效性：嵌入式设备可以实现实时数据传输和远程控制，提高设备的响应速度和工作效率。
嵌入式Web服务器BOA实现原理
.嵌入式W eb服务器BOA实现原理
BOA是一款非常小巧的Web服务器，源代码开放、性能优秀、支持CGI通用网关接口技术，特别适合应用在嵌入式系统中。
BOA服务器主要功能是在互联嵌入式设备之间进行信息交互，达到通过网络对嵌入式设备进行监控，并将反馈信息自动上传给主控设备的目的。
它是基于HTTP超文本传输协议的，Web 网页是Web服务最基本的传输单元。
嵌入式Web服务的工作基于客户机/服务器计算模型，由Web浏览器(客户机)和Web服务器(服务器)构成，也即著名的B/S结构。
运行于客户端的浏览器首先要与嵌入式Web 服务器BOA端建立连接，打开一个套接字虚拟文件，此文件建立标志着SOCKET连接建立成功然后客户端浏览器通过套接字SOCKET以GET或者POST参数传递方式向Web服务器提交请求，Web浏览器提交请求后，通过HTTP协议传送给Web服务器。
Web服务器接到请求后，根据请求的不同进行事务处理，返回HTML文件或者通过CGI调用外部应用程序，返回处理结果。
服务器通过CGI与外部应用程序和脚本之间进行交互，根据客户端浏览器在请求时所采用的方法，服务器会搜集客户所提供的信息，并将该部分信息发送给指定的CGI扩展程序，CGI扩展程序进行信息处理并将结果返回给服务器，然后服务器对信息进行分析，并将结果发送回客户端在浏览器上显示出来。
Web Server for Embedded SystemsAfter the “everybody-in-the-Internet-wave” now obviously follows the“everything-in-the-Internet-wave”.The most coffee, vending and washingmachines are still not available about the worldwide net. However the embeddedInternet integration for remote maintenance and diagnostic as well as the so-calledM2M communication is growing with a considerable speed rate.Just the remote maintenance and diagnostic of components and systems by Webbrowsers via the Internet, or a local Intranet has a very high weight for manydevelopment projects. In numerous development departments people work oncompletely Web based configurations and services for embedded systems. Theremaining days of the classic user interface made by a small LC-display with frontpanel and a few function keys are over. Through future evolutions in the field ofthe mobile Internet, Bluetooth-based PAN s (Personal Area Network's) andthe rapidly growing M2M communication (M2M=Machine-to-Machine)a further innovating advance is to be expected.The central function unit to get access on an embedded system via Web browser isthe Web server. Such Web servers bring the desired HTML pages (HTML=HyperText Markup Language) and pictures over the worldwide Internetor a local network to the Web browser. This happens HTTP-based (HyperText Transfer Protocol). A TCP/IP protocol stack –that means it is based onsophisticated and established standards–manages the entire communication.Web server (HTTP server) and browser (HTTP client) build TCP/IP-applications. HTTP achieved a phenomenal distribution in the last years.Meanwhile millions of user around the world surf HTTP-based in the WorldWide Web. Today almost every personal computer offers the necessaryassistance for this protocol. This status is valid more and more for embeddedsystems also. The HTTP spreads up with a fast rate too.1. TCP/IP-based HTTP as Communication PlatformHTTP is a simple protocol that is based on a TCP/IP protocol stack (picture 1.A).HTTP uses TCP (Transmission Control Protocol). TCP is a relative complex andhigh-quality protocol to transfer data by the subordinate IP protocol. TCP itselfalways guarantees a safeguarded connection between two communication partnersbased on an extensive three-way-handshake procedure. As aresult the data transfer via HTTP is always protected. Due tothe extensive TCP protocol mechanisms HTTP offers only a low-gradeperformance.Figure 1: TCP/IP stack and HTTP programming modelHTTP is based on a simple client/server-concept. HTTP server and clientcommunicate via a TCP connection. As default TCP port value the port number80 will be used. The server works completely passive. He waits for a request(order) of a client. This request normally refers to the transmition of specificHTML documents. This HTML documents possibly have to be generateddynamically by CGI. As result of the requests, the server will answer with aresponse that usually contains the desired HTML documents among others(picture 1.B).GET /test.htm HTTP/1.1Accept]: image/gif, image/jpeg, */*User selling agent: Mozilla/4.0Host: 192.168.0.1Listing 1.A: HTTP GET-requestHTTP/1.1 200 OKDate: Mon, 06 Dec 1999 20:55:12 GMTServer: Apache/1.3.6 (Linux)Content-length: 82Content-type: text/html<html><head><title>Test-Seite</title></head><body>Test-Seite</body></html>Listing 1.B: HTTP response as result of the GET-request from listing 1.AHTTP requests normally consist of several text lines, which are transmitted to theserver by TCP. The listing 1.A shows an example. The first line characterizes therequest type (GET), the requested object (/test1.htm) and the used HTTP version(HTTP/1.1). In the second request line the client tells the server, which kind offiles it is able to evaluate. The third line includes information about theclient- software. The fourth and last line of the request from listing 1.A is used toinform the server about the IP address of the client. In according to the type ofrequest and the used client software there could follow some further lines. Asan end of the request a blank line is expected.The HTTP responses as request answer mostly consist of two parts. At first thereis a header of individual lines of text. Then follows a content object (optional).This content object maybe consists of some text lines –in case of a HTML file– ora binary file when a GIF or JPEG image should be transferred. The first line of theheader is especially important. It works as status or error message. If anerror occurs, only the header or a part of it will be transmitted as answer.2. Functional principle of a Web ServerSimplified a Web server can be imagined like a special kind of a file server.Picture 2.A shows an overview. The Web server receives a HTTP GET-requestfrom the Web browser. By this request, a specific file is required as answer (seestep 1 into picture 2.A). After that, the Web server tries to get access on the filesystem of the requested computer. Then it attempts to find the desired file (step 2).After the successful search the Web server read the entire file(step 3) and transmit it as an answer (HTTP response comprising of headerand content object) to the Web browser (step 4). If the Web server cannot findthe appropriate file in the file system, an error message (HTTP response whichonly contains the header) is simply be send as response to the client.Figure 2: Functional principle from Web server and browserThe web content is build by individual files. The base is build by static files withHTML pages. Within such HTML files there are references to further filesembedded –these files are typically pictures in GIF or JPEG format. However,also references to other objects, for example Java-Applets, are possible. After aWeb browser has received a HTML file of a Web server, this file will beevaluated and then searched for external references. Now the steps 1 to 4 frompicture 2.A will run again for every external reference in order to request therespective file from the corresponding Web server. Please note, that such areference consists of the name or IP address of a Web server (e.g. ""),as well as the name of the desired file (e.g. "picture1.gif"). So virtually everyreference can refer to another Web server. In other words, a HTML file could belocated on the server "ssv-embedded.de" but the required picture -which isexternal referenced by this HTML file- is located on the Web server"". Finally this (worldwide) networking of separate objects is thecause for the name World Wide Web (WWW). All files, which are required by aWeb server, are requested from a browser like the procedure shown on picture2.A. Normally these files are stored in the file system of the server. TheWebmaster has to update these files from time to time.A further elementary functionality of a Web server is the CommonGateway Interface(CGI) -we have mentioned before. Originally this technologyis made only for simple forms, which are embedded into HTML pages. The data,resulting from the padding of a form, will be transmitted to a Web server viaHTTP-GET or POST-request (see step 1 into picture 2.B). In such a GET- orPOST-request the name of the CGI program, which is needed for theevaluation of a form, is fundamentally included. This program has to be on theWeb server. Normally the directory "/cgi-bin" is used as storage location.As result of the GET- or POST-request the Web server starts the CGI programlocated in the subdirectory "/cgi-bin" and delivers the received data in form ofparameters (step 2). The outputs of a CGI program are guided to the Web server(step 3). Then the Web server sends them all as responses to the Web browser(step 4).3. Dynamic generated HTML PagesIn contradiction to a company Web site server, which informs people about theproduct program and services by static pages and pictures, an embeddedWeb server has to supply dynamically generated contents. The embedded Webserver will generate the dynamic pages in the moment of the first access by abrowser. How else could we check the actual temperature of a system viaInternet? Static HTML files are not interesting for an embedded Web server.The most information about the firmware version and service instructions arestored in HTML format. All other tasks are normally made via dynamic generatedHTML.There are two different technologies to generate a specific HTML page in themoment of the request: First the so-called server-side-scripting and secondthe CGI programming. At the server-side-scripting, script code is embeddedinto a HTML page. If required, this code will be carried out on the server (server-sided).For this, there are numerous script languages available. All these languages areusable inside a HTML-page. In the Linux community PHP is used mostly. Thefavourite of Microsoft is VBScript. It is also possible to insert Java directly intoHTML pages. Sun has named this technology JSP(Java Server Pages).The HTML page with the script code is statically stored in the file system of theWeb server. Before this server file is delivered to the client, a special programreplaces the entire script code with dynamic generated standard HTML. The Webbrowser will not see anything from the script language.Figure 3: Single steps of the Server-Side-ScriptingPicture 3 shows the single steps of the server-side-scripting. In step 1 the Webbrowser requests a specific HTML file via HTTP GET-request. The Web serverrecognizes the specific extension of the desired file (for example *.ASP or *.PHPinstead of *.HTM and/or *.HTML) and starts a so-called scripting engine(see step 2). This program gets the desired HTML file including the script codefrom the file system (step 3), carry out the script code and make a newHTML file without script code (step 4). The included script code will be replacedby dynamic generated HTML. This new HTML file will be read by the Webserver (step 5) and send to the Web browser (step 6). If a server-sided scripting issupposed to be used by an embedded Web server, so you haveto consider the necessary additional resources. A simple example: In orderto carry out the embedded PHP code into a HTML page, additional programmodules are necessary for the server. A scripting engine together with theembedded Web server has to be stored in the Flash memory chip of an embeddedsystem. Through that, during run time more main memory is required.4. Web Server running under LinuxOnce spoken about Web servers in connection with Linux most peopleimmediately think of Apache. After investigations of the Netcraft Surveythis program is the mostly used Web server worldwide. Apache is anenhancement of the legendary NCSA server. The name Apache itself hasnothing to do with Red Indians. It is a construct from "A Patchy Server" becausethe first version was put together from different code and patch files.Moreover there are numerous other Web servers - even for Linux. Most of this arestanding under the GPL (like Apache) and can be used license free. Avery extensive overview you can find at "/". EveryWeb server has his advantages and disadvantages. Some are developed forspecific functions and have very special qualities. Other distinguishes at bestthrough their reaction rate at many simultaneous requests, as wellas the variety of their configuration settings. Others are designed toneed minimal resources and offer very small setting possibilities, as well as onlyone connection to a client.The most important thing by an embedded Web server is the actual resourcerequirements. Sometimes embedded systems offer only minimal resources, whichmostly has to be shared with Linux. Meanwhile there are numerous high-performance 32-bit-386/486-microcontroller or (Strong)ARM-based embeddedsystems that own just 8 Mbytes RAM and 2 Mbytes Flash-ROM (picture 4). Outgoing from this ROM (Read-only-Memory, i.e. Flash memory chips) a complete Linux, based on a 2.2- or 2.4-Kernel with TCP/IP protocol stack and Web server, will be booted. HTML pages and programs are also stored in the ROM to generate the dynamic Web pages. The space requirements of an embedded system are similar to a little bigger stamp. There it is quite understandable that there is no place for a powerful Web server like Apache.Figure 4: Embedded Web Server Module with StrongARM and LinuxBut also the capability of an Apache is not needed to visualize the counter of a photocopier or the status of a percolator by Web servers and browsers. In most cases a single Web server is quite enough. Two of such representatives are boa () and thttpd (). At first, both Web servers are used in connection with embedded systems running under Linux. The configuration settings for boa and thttpd are poor, but quite enough. By the way, the source code is available to the customer. The practicable binary files for these servers are always smaller than 80 Kbytes and can be integrated in the most embedded systems without problems. For the dynamic generation of HTML pages both servers only offer CGI (Common Gateway Interface) as enlargement. Further technologies, like server-side-includes (SSI) are not available.The great difference between an embedded Web server and Apache is, next to the limited configuration settings, the maximal possible number of simultaneous requests. High performance servers like Apache immediately make an own process for every incoming call request of a client. Inside of this process all further steps will then be executed. This requires a very good programming and a lot of free memory resources during run time. But, on the other hand many Web browsers can access such a Web server simultaneously. Embedded Web server like boa and thttpd work only with one single process. If two users need to get access onto a embedded Web server simultaneously, one of both have to wait a few fractions of a second. But in the environment of the embedded systems that is absolutely justifiable. In this case it is first of all a question of remote maintenance, remote configuration and similar tasks. There are not many simultaneous requests expected.List of FiguresFigure 1: TCP/IP stack and HTTP programming modelFigure 2: Functional principle from Web server and browserFigure 3: Single steps of the Server-Side-ScriptingFigure 4: Embedded Web Server Module with StrongARM and LinuxListingsListing 1.A: HTTP GET-requestListing 1.B: HTTP response as result of the GET-request from listing 1.A ContactSSV Embedded SystemsHeisterbergallee 72D-30453 HannoverTel. +49-(0)511-40000-0Fax. +49-(0)511-40000-40Email: sales@ist1.deWeb: www.ssv-embedded.deDocument History (Sadnp05.Doc)Revision Date Name1.00 24.05.2002FirstVersion KDWThis document is meant only for the internal application. The contents ofthis document can change any time without announcement. There is takenover no guarantee for the accuracy of the statements. Copyright ©SSV EMBEDDED SYSTEMS 2002. All rights reserved.INFORMATION PROVIDED IN THIS DOCUMENT IS PROVIDED 'ASIS' WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND. 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