PowerPoint-Pr

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Webinterface für eingebettete Systeme in
Dual-Server-Architektur
M. Handy, R. Rennert, D. Timmermann
Nürnberg, 19.02.2002
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Agenda

• Einführung
• Modell der DS-Architektur
• Prototyp
• Funktionsweise
• Zusammenfassung

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Einführung (1)

• eingebettete Systeme sind bereits heute in einer
  Vielzahl von konventionellen Geräten vorhanden
• Inflation der Funktionalitäten durch
  fortschreitende Miniaturisierung und Erhöhung des
  Funktionsumfangs
• schlechte Benutzbarkeit bei vielen vorhandenen
  Systemen
• fehlende Affordances

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Einführung (2)
Entscheidendes Evaluierungskriterium technischer
Geräte
Relevanz
Bediener-freundlichkeit
Funktionsumfang
Zeit
Problem Wie können eingebettete Systeme
komfortabel bedienbar gemacht werden?
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Einführung (3)
Lösung Einsatz von Embedded Webservern

• Vorteile
• Überwachung und Steuerung aus der Ferne möglich
• einfache u. flexible Möglichkeit,
  Benutzerschnittstellen zu entwickeln

Interfaces werden in HTML, XML etc. entwickelt
und um gerätespezifische Abschnitte
erweitert Schnittstelle Browser ?? Hardware
CGI-Programme, Java-Applets, ...
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Einführung (4)
...flexibel, einfach aber komfortabel?

• Einsatz von Embedded Webservern hebt nicht die
  Ressourcenbeschränkungen auf, denen eingebettete
  Systeme unterliegen
• Die Kommunikation mit dem Embedded PC läuft nun
  lediglich nach dem Client-Server-Paradigma

Abhilfe verteiltes Softwaresystem
Dual-Server-Architektur
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Modell

• ?Webbrowser
• ermöglicht Plattformunab-hängigkeit der
  Benutzer-schnittstelle
• ?Embedded Webserver
• auch als Aggregat mehrerer Embedded Webserver
  möglich
• ?Applikationsserver
• Datenbankanbindung
• dynamische Webseiten

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Prototyp Der Embedded Webserver

• Gesytec DIMM PC EC
• 66 MHz AMD ELAN SC410 Prozessor
• 4 MB Flash / 8 MB DRAM
• MS Windows CE 2.11/3.0
• Gipsy HTTP-Server
• Zugriff auf Hardware-Schnittstellen via DLL

? Auf der Client-Seite werden Verbindungen zum
DIMM PC EC über Java-Applets verwaltet.
Zugriff auf den DIMM PC EC von jedem Browser aus
möglich!
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Prototyp Der Applikationsserver
Jakarta - Tomcat 4

• Open Source
• offizielle Referenzimplementierung der Servlet
  2.3 API und der JSP 1.2 API
• kann als eigenständiger HTTP/JSP-Server laufen
  oder als Apache-Modul installiert werden
• leichte Portierbarkeit von Tomcat-Webapplikationen
  auf andere Java-fähige Webserver (IBM Websphere,
  BEA Weblogic)

Unterstützung des ressourcen- und funktionsarmen
Embedded Webserver bei der Datenhaltung und
Datenverarbeitung
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Funktionsweise (1)

• Browser fordert Startseite des Interface an ?
  wird vom Applikationsserver geladen
• HTML-Code enthält mehrere Java-Applet-Aufrufe
  ?Applets werden vom Embedded Webserver geladen
• Applets ermöglichen Zugriff auf Hardware des
  Embedded PC

  ltapplet code"c_applet" name"cltigt"
width"20" height"20" align"absmiddle"
codebasehttp//139.30.201.100gt ltparam
name"nv_id" value"lt nv_id gt"gt ltparam
name"img0" value"pics/bulb1.gif"gt ltparam
name"img4" value"pics/bulb3.gif"gt lt if (
nv_id.startsWith("O") ) gt ltparam
name"option" value"send"gt lt gt lt/appletgt
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Funktionsweise (2)
Emb. Webserver
Verbindung über Java-Applets (Port 4211)
datapoints.dll
http-request /response (Port 80)
http-Client
JDBC-ODBC-Bridge
Datenbank
Applikationsserver
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Funktionsweise (3)
e-syHome - Beispielanwendung der DS-Architektur
? dynamisch generierbares Webinterface für die
Gebäudeautomation ? verteilte Sensoren und
Aktoren über eine gemeinsame Benutzer-schnittstell
e bedienbar
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Funktionsweise (4) Der Informationsfluss
Prozessinformation der Embedded PCs
Darstellungsbezogene Zusatzinformationen auf
Applikationsserver (DB)
plattformabhängig
Integration in Java-Applets
HTML-Erzeugung durch Servlets
Applet-Daten
HTML-Code
plattformunabhängig
Darstellung im Browser
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Zusammenfassung (1)
Vorteile der Dual-Server-Architektur

• Mehrere Embedded PC über eine zentrale
  Benutzerschnittstelle bedienbar
• weiterer Embedded PC ? kein weiteres Interface
• bedienerfreundliche und ergonomische Gestaltung
  von Benutzerschnittstellen für eingebettete
  Systeme möglich
• vereinfachte Wartung des Benutzer-Interface
• gute Portierbarkeit des Systems, da ein großer
  Anteil der Informationen für die
  Benutzerschnittstelle nicht auf dem Embedded PC
  gehalten werden

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Zusammenfassung (2)
Fazit
Bedienerfreundlichkeit und Komplexität einer
Benutzerschnittstelle müssen sich auch bei
begrenzten Ressourcen nicht ausschließen.

• Ressourcenunterschied zwischen eingebetteten und
  Standard-Desktop-Systemen wird immer vorhanden
  sein
• Dual-Server-Architektur zeigt, wie diese
  Ressourcenbeschränkungen für Embedded PCs
  umgangen werden können
• Der Nachteil der fortschreitenden
  Miniaturisierung kann dadurch ausgeglichen
  werden, dass reale durch virtuelle Affordances
  ersetzt werden.