22、联网嵌入式设备的配置与管理

联网嵌入式设备的配置与管理

1 引言

嵌入式微控制器的出现，以及为其配备小型、快速且低成本网络接口的可能性，催生了由一组联网嵌入式设备组成的智能分布式系统。分布式系统构建的主要原因在于实现冗余和利用并行性。在嵌入式网络环境中，分布式系统还支持以下应用：
- 智能传感器的分布式传感：智能传感器集成了传感器/执行器、处理元件和网络接口，能对模拟传感器信号进行本地预处理，并通过网络以数字方式传输测量值。
- 遗留系统集成：将因法律或封闭系统问题而无法扩展或更改的遗留系统作为子系统集成到网络中，形成更大的整体系统。
- 复杂性管理：将整体应用划分为多个具有独立硬件和软件的子系统。

然而，拥有分布式嵌入式设备网络也增加了系统配置和管理的复杂性，如系统设置、诊断、修复、监控、校准和更改等任务。为应对这些复杂性，计算机自动化机制可执行诸如注册新设备、自动配置数据流、检测配置不匹配等任务。

2 概念与术语

2.1 配置与管理

配置涵盖了广泛的操作，包括设置现场总线网络及其节点的硬件基础设施（如物理连接和使用开关、跳线进行配置），以及在逻辑（软件）层面设置网络。特定的配置机制通常取决于网络拓扑或底层通信范式。例如，时间触发协议（TTP）工具专为时间触发架构设计，可提供用于设计可靠实时系统的各种配置机制。

管理则侧重于处理已建立的系统，包括维护、诊断、监控和调试。不同系统在这些方面的支持和能力可能有很大差异。配置和管理往往难以区分，例如即插即用过程既涉及配置任务，也涉及管理任务。

2.2 智能设备

智能或智能设备指配备网络接口的传感器或执行器设备，便于集成到分