CN110971473B - 嵌入式设备网络管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了嵌入式设备网络管理方法及系统,涉及软件领域,其中,方法通过获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数,然后将网络设置参数发送至内核层,获取网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至应用层进行网络连接管理,通过将网络管理设置过程封装成接口,让应用层直接调用对应的接口,利用网络管理接口进行网络管理,实现arm linux系统应用层和内核层之间的网络连接,开发通用性高,可移植性高,有利于嵌入式产品快速升级迭代。可广泛应用于嵌入式设备。
Description
技术领域
本发明涉及软件领域,尤其是涉及一种嵌入式设备网络管理方法及系统。
背景技术
随着多媒体信息查询发展,人机交互设备的使用越来越广泛。人机交互设备不仅能够满足人们快速查询有用信息的需求,而且还具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。而人机交互设备是一个典型的嵌入式系统的应用场景,嵌入式系统是以应用为中心,以现代计算机技术为基础,能够根据包括功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等用户需求灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统,常见的比如arm-linux嵌入式系统等,随着网络形式多样化发展,嵌入式设备一般具备网络功能,能够实现基本的网络通信。
但是较多设备只支持一种网络,即便有支持一种以上网络的设备,均需要根据不同的网络设置不同的支持代码,开发通用性较低,可移植性受限。因此需要提出一种开发通用性高、可移植性高的支持多种网络方式的嵌入式设备网络管理方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种嵌入式设备网络管理方法,能够支持多种网络方式,同时开发通用性高、可移植性高。
第一方面,本发明的一个实施例提供了:一种嵌入式设备网络管理方法,包括:
获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数;
将所述网络设置参数发送至内核层;
获取所述网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至所述应用层。
进一步地,所述网络管理接口包括以下至少一种:网络初始化接口、网络联网设置接口、网络切换接口、网络参数查询接口、网络管理维护接口。
进一步地,所述网络联网设置接口通过修改路由表选项来选择联网方式,所述联网方式包括:无线方式、以太网方式、通信方式。
进一步地,当所述联网方式为无线方式时,修改所述路由表选项为无线路由选项,但是不关闭以太网路由选项。
进一步地,所述网络初始化接口包括:IPC模块初始化接口、以太网模块初始化接口、无线模块初始化接口、通信模块初始化接口;
所述IPC模块初始化接口工作流程具体包括:接收所述应用层发送的查询指令和/或参数设置指令,启动服务器端进行事件循环;
所述以太网模块初始化接口工作流程具体包括:设置配网参数,所述配网参数包括IP参数、网关参数、DNS参数,当联网方式为以太网方式时,则设置路由选项为以太网网关连接;
所述无线模块初始化接口工作流程具体包括:启动WPA_SUPPLICANT进程进行包括搜索无线、添加连接、保存连接一种或多种的无线连接配置,当所述联网方式为无线连接时,则设置路由选项为无线网关连接;
所述通信模块初始化接口工作流程具体包括:进行通信模块的硬件初始化,调用PPPD连接实现通信联网,当联网方式为通信方式时,则设置路由选项为通信连接。
进一步地,当所述联网方式为通信方式时,所述网络管理维护接口的工作流程具体包括:
扫描所述通信模块的连接状态信息,如果出现信号中断时,断开所述PPPD连接,重新启动所述通信模块进行通信联网。
进一步地,所述获取所述网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至所述应用层具体包括:
建立SOCKET通信连接;
通过所述SOCKET通信连接利用事件HANDLE链表循环处理所述网络管理接口传递的事件,并转发所述事件的参数。
第二方面,本发明的一个实施例提供了:一种嵌入式设备网络管理系统,包括:应用层、中间层、内核层;
所述应用层用于调用所述中间层的网络管理接口发送网络设置参数;
所述中间层用于接收并发送所述网络设置参数至所述内核层,并获取所述内核层根据所述网络设置参数得到的网络设置反馈结果发送至所述应用层。
第三方面,本发明提供一种嵌入式设备网络管理设备,包括:
至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
其中,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,用于执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本发明的有益效果是:
本发明通过获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数,然后将网络设置参数发送至内核层,获取网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至应用层进行网络连接管理,通过将网络管理设置过程封装成接口,让应用层直接调用对应的接口,利用网络管理接口进行网络管理,实现arm linux系统应用层和内核层之间的网络连接,开发通用性高,可移植性高,有利于嵌入式产品快速升级迭代。
可广泛应用于嵌入式设备。
附图说明
图1是本发明实施例中嵌入式设备网络管理方法的一具体实施例实现流程图;
图2是本发明实施例中嵌入式设备网络管理方法的一具体实施例联网方式的一种示意图;
图3是本发明实施例中嵌入式设备网络管理方法的一具体实施例传递参数的一种示意图;
图4是本发明实施例中嵌入式设备网络管理方法的一具体实施例传递参数的又一种示意图;
图5是本发明实施例中嵌入式设备网络管理系统的一具体实施例结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
实施例一:
本发明实施例一提供一种嵌入式设备网络管理方法,图1为本发明实施例提供的一种嵌入式设备网络管理方法的实现流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:
S1:获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数;
S2:将网络设置参数发送至内核层;
S3:获取网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至应用层。
步骤S1中,网络管理接口包括以下至少一种:网络初始化接口、网络联网设置接口、网络切换接口、网络参数查询接口、网络管理维护接口,即将网络初始化、网络联网设置、网络切换、网络参数查询、网络管理维护等网络功能进行封装成接口形式,基于linux系统相关的网络驱动模型,生成相关的库文件,方便应用层根据需要进行调用就能够设置网络,简化了网络设置方法,提高了嵌入式设备的可扩展性。下面详细说明每个接口的工作流程。
可以理解的是,除了本实施例中说明的这几种接口,如果有其他进行网络管理的操作均可以封装成接口以供应用层进行调用,均属于本实施例汇总网络管理接口的等同替换,在本实施例的保护范围内,在此不做具体限定。
1)网络联网设置接口通过修改路由表选项来选择联网方式,联网方式包括:无线方式、以太网方式、通信方式,其中,无线方式可选的为WIFI方式,通信方式可选的如3G、4G等通信方式。通过设置联网方式的类型决定连接哪种互联网,路由表选项可选的为默认路由选项。
进一步地,当联网方式为无线方式时,修改路由表选项为无线路由选项,但是不关闭以太网路由选项。联网方式可以同时存在,便于嵌入式设备在多种网络共存的情况下,其中一个具备访问外网的功能,剩下的网络保留访问局域网的功能,这对于人机交互设备在工业控制方面非常重要。
如图2所示,为本实施例联网方式一种示意图,其中人机交互设备通过以太网方式与工业现场的PLC设备进行点对点通信,同时通过无线方式连接互联网服务器,将自身的数据上传到服务器进行保存和分析。
2)本实施例中,网络初始化接口包括:IPC模块初始化接口、以太网模块初始化接口、无线模块初始化接口、通信模块初始化接口,用于实现不同联网方式下网络初始化。
其中,IPC模块初始化接口工作流程具体包括:接收应用层发送的查询指令和/或参数设置指令,启动服务器端进行事件循环,IPC模块实现进程间通信,具体是接收应用层通过IPC模块初始化接口传递过来的查询指令或参数设置指令,同时启动server端进行事件循环处理。
以太网模块初始化接口工作流程具体包括:设置配网参数,其中,配网参数包括IP参数、网关参数、DNS参数,当联网方式为以太网方式时,则设置路由选项为以太网默认的以太网网关连接。
无线模块初始化接口工作流程具体包括:根据系统设置,启动Linux系统中的WPA_SUPPLICANT进程连接配置,进行包括搜索无线、添加连接、保存连接一种或多种的无线连接功能,当联网方式为无线连接时,则设置路由选项为无线网关连接;
通信模块初始化接口工作流程具体包括:进行通信模块的硬件初始化,调用PPPD连接进行拨号联网实现通信联网,当联网方式为通信方式时,则设置路由选项为通信连接。
进一步地,当联网方式为通信方式时,如果通信设备的信号变化频繁造成网络链路中断,则需要通过网络管理维护接口进行网络维护,工作流程具体包括:扫描通信模块的连接状态信息,如果出现信号中断时,断开PPPD连接,重新启动通信模块重新进行拨号通信联网,保证通信连接的可靠稳定。
3)网络切换接口在需要进行联网方式切换时,切换至新的联网方式进行网络设置。
4)网络参数查询接口用于根据linux的相关网络驱动,查询当前的网络参数。
步骤S3中,将步骤S2中网络设置参数发送至内核层进行网络设置反馈得到的网络设置反馈结果发送至应用层,其具体流程包括:
S31:建立进程间的SOCKET通信连接;
S32:作为server端通过SOCKET通信连接根据应用层和内核层传递过来的事件HANDLE链表循环处理网络管理接口传递的事件,并转发事件的参数到下一步处理目的地。
如图3所示,为本实施中传递参数的一种示意图,从图中可见,该过程中,首先应用层调用网络管理接口发起IPC连接请求,如ipcrequest(),接收该请求,将参数传递给内核层,内核层完成进程处理后返回处理结果信息。
如图4所示,为本实施例中传递参数的又一种示意图,从图中可见,该过程是网络连接波动后,消息传递给应用层的过程,定时扫描监视网络参数,如果发现参数改变,则添加event到事件HANDLE链表中,处理之后,将消息通过广播的方式传递给应用层。
下面是本实施例中网络管理接口的一些例子,通过以太网方式和无线方式进行说明,同样的,仅作示意不做限定。
以太网方式:
int ethernetGetInterfaces(int fd,char*names,int len);
int ethernetGetConfig(int fd,const char*name,ethernetConfig_t*info);
int ethernetSetConfig(int fd,const char*name,ethernetConfig_t*info);
int ethernetGetStatus(int fd,const char*name,ethernetStatus_t*info);
无线方式:
int WIFIStationScan(int fd,const char*name);
int WIFIStationGetScanResult(int fd,const char*name,ipcArrayIterator_titerator,void*data);
本实施例通过将网络管理设置过程封装成接口,让应用层直接调用对应的接口,利用网络管理接口进行网络管理,实现arm linux系统应用层和内核层之间的网络连接,开发通用性高,可移植性高,有利于嵌入式产品快速升级迭代。
实施例二:
本实施例提供一种嵌入式设备网络管理系统,如图5所示,为本实施例中嵌入式设备网络管理系统结构示意图,包括:应用层100、中间层200、内核层300;
应用层100用于调用中间层200的网络管理接口发送网络设置参数;
中间层200用于接收并发送网络设置参数至内核层300,并获取内核层300根据网络设置参数得到的网络设置反馈结果发送至应用层100。
其中,中间层200包括如实施例一中所述的网络管理接口,执行如实施例一所述的嵌入式设备网络管理方法,因此此处不再赘述。
进一步地,基于中间层200提供的网络管理接口,应用层100可以将网络参数设置开放给用户,例如设置不同的UI界面用来实现如以太网设置、无线设置、通信设置、连接信息查询等过程。
其中,以太网设置界面可以根据用户需求,以太网设置界面需要根据用户需求,决定DHCP设置还是静态IP设置;
无线设置界面能够完成对WIFI的定时扫描,便于用于选择连接对应的WIFI,并显示连接状态,保留有一定的记忆功能,如果WLAN列表中出现曾经连接过的账号,可以进行自动连接,相应的也具有动态IP和静态IP的功能。
通信设置界面用于设置是否启用通信数据连接,例如是否进行4G连接等。
连接信息查询界面能够让用户根据需求选择联网方式,连接设置完成之后,可以查看各网络的连接信息。
进一步地,应用层100通过接收中间件发送的广播消息实现对网络状态的监视功能,比如检测到IP变化、自动模式下网络切换等消息,均会反馈给用户。
进一步地,应用层100可选的还进行网络检测功能,用于测试网络参数设置完成之后,是否具有连接外网功能,避免由于DNS限制等原因,无法连接远程服务器等问题。
本实施例的嵌入式设备网络管理系统通过获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数,然后将网络设置参数发送至内核层,获取网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至应用层进行网络连接管理。
另外,本发明还提供嵌入式设备网络管理设备,包括:
至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
其中,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,用于执行如实施例一所述的方法。计算机程序即程序代码,当程序代码在嵌入式设备网络管理设备上运行时,程序代码用于使嵌入式设备网络管理设备执行本说明书上述实施例一部分描述的嵌入式设备网络管理方法中的步骤。
另外,本发明还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,其中计算机可执行指令用于使计算机执行如实施例一所述的方法。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (4)
1.一种嵌入式设备网络管理方法,其特征在于,包括:
获取应用层调用网络管理接口发送的网络设置参数;所述网络管理接口包括以下至少一种:网络初始化接口、网络联网设置接口、网络切换接口、网络参数查询接口、网络管理维护接口;所述网络联网设置接口通过修改路由表选项来选择联网方式,所述联网方式包括:无线方式、以太网方式、通信方式;所述联网方式为无线方式时,修改所述路由表选项为无线路由选项,但是不关闭以太网路由选项;或,所述网络初始化接口包括:IPC模块初始化接口、以太网模块初始化接口、无线模块初始化接口、通信模块初始化接口;所述IPC模块初始化接口工作流程具体包括:接收所述应用层发送的查询指令和/或参数设置指令,启动服务器端进行事件循环;所述以太网模块初始化接口工作流程具体包括:设置配网参数,所述配网参数包括IP参数、网关参数、DNS参数,当联网方式为以太网方式时,则设置路由选项为以太网网关连接;所述无线模块初始化接口工作流程具体包括:启动WPA_SUPPLICANT进程进行包括搜索无线、添加连接、保存连接一种或多种的无线连接配置,当所述联网方式为无线连接时,则设置路由选项为无线网关连接;所述通信模块初始化接口工作流程具体包括:进行通信模块的硬件初始化,调用PPPD连接实现通信联网,当联网方式为通信方式时,则设置路由选项为通信连接;所述联网方式为通信方式时,所述网络管理维护接口的工作流程具体包括:扫描所述通信模块的连接状态信息,如果出现信号中断时,断开所述PPPD连接,重新启动所述通信模块进行通信联网;
将所述网络设置参数发送至内核层;
获取所述网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至所述应用层;所述获取所述网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至所述应用层具体包括:建立SOCKET通信连接;通过所述SOCKET通信连接利用事件HANDLE链表循环处理所述网络管理接口传递的事件,并转发所述事件的参数。
2.一种嵌入式设备网络管理系统,其特征在于,包括:应用层、中间层、内核层;
所述应用层用于调用所述中间层的网络管理接口发送网络设置参数;所述网络管理接口包括以下至少一种:网络初始化接口、网络联网设置接口、网络切换接口、网络参数查询接口、网络管理维护接口;所述网络联网设置接口通过修改路由表选项来选择联网方式,所述联网方式包括:无线方式、以太网方式、通信方式;所述联网方式为无线方式时,修改所述路由表选项为无线路由选项,但是不关闭以太网路由选项;或,所述网络初始化接口包括:IPC模块初始化接口、以太网模块初始化接口、无线模块初始化接口、通信模块初始化接口;所述IPC模块初始化接口工作流程具体包括:接收所述应用层发送的查询指令和/或参数设置指令,启动服务器端进行事件循环;所述以太网模块初始化接口工作流程具体包括:设置配网参数,所述配网参数包括IP参数、网关参数、DNS参数,当联网方式为以太网方式时,则设置路由选项为以太网网关连接;所述无线模块初始化接口工作流程具体包括:启动WPA_SUPPLICANT进程进行包括搜索无线、添加连接、保存连接一种或多种的无线连接配置,当所述联网方式为无线连接时,则设置路由选项为无线网关连接;所述通信模块初始化接口工作流程具体包括:进行通信模块的硬件初始化,调用PPPD连接实现通信联网,当联网方式为通信方式时,则设置路由选项为通信连接;所述联网方式为通信方式时,所述网络管理维护接口的工作流程具体包括:扫描所述通信模块的连接状态信息,如果出现信号中断时,断开所述PPPD连接,重新启动所述通信模块进行通信联网;
所述中间层用于接收并发送所述网络设置参数至所述内核层,并获取所述内核层根据所述网络设置参数得到的网络设置反馈结果发送至所述应用层;所述获取所述网络设置参数的网络设置反馈结果并发送至所述应用层具体包括:建立SOCKET通信连接;通过所述SOCKET通信连接利用事件HANDLE链表循环处理所述网络管理接口传递的事件,并转发所述事件的参数。
3.一种嵌入式设备网络管理设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
其中,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,用于执行如权利要求1至2任一项所述的方法。
4.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至2任一项所述的方法。
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GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: Network management methods and systems for embedded devices Granted publication date: 20230728 Pledgee: Shenzhen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Shenzhen Shantou Special Cooperation Zone Branch Pledgor: SHENZHEN SAMKOON TECHNOLOGY Corp.,Ltd. Registration number: Y2024980009185 |