该方案灵活方便，实现简单；采用分布式结构，采集效率高，可适用于大量数据的采集，而且可以方便扩展为基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程数据采集．

１　前言

随着工业以太网的发展，由于传输速度、传输可靠性及可扩展性等综合性能方面的优越性，越来越多的数据采集系统都是基于以太网接口，并且越来越多的仪器仪表设备也提供了以太网接口．但是很多企业都有早期投入的设备仪表，一般使用串口进行数据通信，因此需要一种简单、高效、易于扩充的集成方案，实现对原有设备仪表的数据采集，并且可以方便的集成到现有的以太网工业控制系统中．本文提出一种数据采集方案，除了满足前面要求外，由于其采用ＨＴＴＰ协议，可以方便扩展为基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程数据采集．ＨＴＴＰ协议可以利用嵌入式系统（ＷｉｎＣＥ、Ｌｉｎｕｘ等）基于其自带的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈实现或者直接使用嵌入式Ｗｅｂ服务器［１～４］，在计算机系统中也可以利用高级语言直接使用Ｗｅｂ客户端使用ＨＴＴＰ协议或者利用Ｗｉｎｓｏｃｋ网络编程，实现基于ＨＴＴＰ的数据交互，但都会增加系统的开发成本，本文提出一种基于嵌入式网络模块在单片机系统中实现简单ＨＴＴＰ协议的方法，并基于此方法构建数据采集方案．

２　系统结构

ＨＴＴＰ协议是一种基于ＴＣＰ实现的应用层协议，它是因特网可靠的交换数据的重要基础．如果要实现ＨＴＴＰ协议　，必须以ＴＣＰ／ＩＰ协议栈为基础，利用嵌入式网络模块即可方便的实现ＴＣＰ／ＩＰ协议栈的功能．图１为一个利用嵌入式网络模块实现的基于ＨＴＴＰ协议的数据采集方案．

图１　系统结构

图１中，最关键部分是采集板和网络模块．当今仪器仪表最常用的通讯接口是４８５串行接口，采集板和仪表设备一般通过４８５总线连接，采集板利用单片机开发，实现下位机和设备仪表的通信，采用主从方式采集所需要的数据，再通过４８５总线发送给网络模块，网络模块收到采集板数据发出的串行数据，利用内嵌的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈实现串行数据到以太网数据的转换，网络模块通过网线、交换机和采集服务器连接．采集板是实现ＨＴＴＰ应用层协议的地方，只要采集板发出的数据符合ＨＴＴＰ协议，经由网络模块转化后成为合法的ＨＴＴＰ请求，则Ｗｅｂ服务器可使用任何的服务器端动态网页技术（ＣＧＩ、ＡＳＰ、ＪＳＰ、ＰＨＰ、ＡＳＰ．Ｎｅｔ等）实现数据的处理和保存．

３　系统实现

３．１　采集板

采集板和仪表进行主从通讯采集数据以外，最主要的任务就是把采集的数据封装为ＨＴＴＰ协议的数据包，也就是要在单片机中实现简化的ＨＴＴＰ协议，能够完成基本的数据交互功能即可．在国际标准中，有两个ＨＴＴＰ协议的标准文档：ＲＦＣ１９４５和ＲＦＣ２６１６［５］．这两个文档分别描述了ＨＴＴＰ／１．０和ＨＴＴＰ／１．１的实现标准．这两个版本的ＨＴＴＰ协议最大区别在于前者不支持保持连接，规定每次的ＨＴＴＰ请求和响应后都要关闭ＴＣＰ连接，而后者支持持久连接，这意味着可以打开一次ＴＣＰ连接进行多次请求／响应，大大提高了性能．为了提高性能，本文中将实现基本的ＨＴＴＰ１．１协议．经过分析研究，找出了一种比较简单且有效的实现．