无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络,以自组网的形式,连接了众多的传感器,其目的是协作地感知、收集和处理传感器网络所覆盖的地理区域中感知对象的信息,并传递给观察者,在军事,环境,医疗健康方面都有重大的应用前景,是近年来的研究热点。正是在这种背景下,研究如何将无线传感器网络应用到设备状态远程监测上面来是一件非常有意义的事情。本文综合了应用的需要和成本的考虑,提出了一种无线传感器网络与传统的以太网相结合的解决方案,即在无线传感器基站上加入嵌入式Web技术,这样既充分利用了现有的网络资源,又弥补了无线传感器网络传输距离小,抗干扰性差等缺点,增强了远程数据传输可靠性。 在分析了系统整体方案的基础上,结合实验室已有的研究成果,本文重点讨论嵌入式Web技术,提出了一种基于16位单片机实现嵌入式web服务器的实现方案,主要从以太网接口和TCP/IP协议栈的精简两方面作了一些理论探讨并阐述了实现的具体方法。 以太网接口实现的主要内容包括:选择了16位微处理器和以太网控制芯片,并对系统的硬件进行了设计。以太网的驱动是嵌入式Web Server运行的基础,文章针对嵌入式环境,编写了以太网控制芯片驱动程序。 TCP/IP协议栈是一个庞大并且十分复杂的协议族,运行时需要占用大量系统资源,而对于片上资源和处理速度都十分有限的16位微处理器来说,实现整个协议是不可能的。为了满足嵌入式系统有限的资源,本文通过对TCP/IP协议的介绍,分析了实现监控领域的小型嵌入式Web Server所需要的各层相关协议,以满足应用为目的,对TCP/IP进行了合理的简化。一个嵌入式Web服务器能够提供WWW服务,并选择以太网作为其运行环境,至少需要实现应用层上负责页面请求和应答的HTTP协议,位于传输层上保证数据进行传输的TCP或UDP协议,位于网络层上的数据传输的IP协议,以及位于链路层上实现网卡地址到IP地址转换的ARP协议,本文就是主要实现以上四个协议。 文章最后实现了一个小型Web Server,分析了其优缺点,对其应用前景作了展望并讨论了今后进一步的努力方向。