基于车载网络嵌入式浏览器的设计

2010-01-05 20:53:35来源: 电子设计应用 关键字:汽车网络  XML  浏览器  B  S模型  消息机制

  现在,车辆的控制向高精度、高安全性发展,汽车行业正走向智能化、网络化。在此过程中,汽车网络起着重要的作用,CAN总线和LIN总线就是重要的汽车网络总线。

  但是,在汽车逐渐发展成为一个信息终端时,却存在着网络体系结构滞后的情况,在互联网络普遍采用B/S(浏览器/服务器模式)三层网络结构的同时,车载网络还处在简单的C/S(客户端/服务器模式)两层网络结构的阶段。针对汽车网络标准不统一、接口混乱、管理困难、网络体系滞后的状况,可以引入当前互联网络中广泛使用的标记语言(ML Markup Language)和B/S网络结构。标记语言是一种跨平台的信息交换方式,在汽车网络中采用标记语言,可以解决不同智能节点之间标准不统一、接口不同和跨层信息交换的问题。B/S网络结构可以很好地解决网络节点信息处理能力不足的状况,把大部分的信息处理通过网络提交到处理能力强大的主设备,甚至通过互联网络连接到大型主机,而从设备仅仅需要通过浏览器软件解析主机处理的结果。

  但是目前使用标记语言和B/S网络结构最大的问题是缺乏针对车载网络的嵌入式浏览器系统。通用的嵌入式浏览器使用HTML语言作为信息的载体,  而HTML语言存在着内容和显示信息不分、描述结构数据能力差等缺点。此外,通用的嵌入式浏览器对实时数据的处理和显示的能力不足等,也是需要解决的问题。因此,设计一款面向多层汽车局域网络,针对车载网络信息处理需要,使用可扩展标记语言(XML)为信息载体,可以同时显示汽车内部实时信息和互联网络信息的专用嵌入式浏览器,具有非常重要的意义。

嵌入式浏览器总体设计

  根据汽车网络自身的特点、车载网络浏览器的特殊要求,以及模块内高内聚和模块间低耦合的要求,将车载网络浏览器的设计和实现划分5个模块,分别为扩展标记语言模块、网络接入和信息缓存模块、标记语言解析模块、布局模块、用户界面模块。

  扩展标记语言模块主要根据车载网络的特点,在保持与HTML语言兼容性的同时,使用XML技术对HTML语言进行扩展,定义一种基于车载网络的标记语言 EXML,扩展标记语言模块以模块的方式定义。网络接口与缓冲模块主要用于同时连接汽车局域网络和互联网络,以获取汽车实时信息和广泛的互联网信息;文档解析模块是在基于车载网络的嵌入式浏览器中使用的标记语言,有两种,分别为HTML和EXML,其中包括HTML语言的基本标签。因此,在语言解析模块中使用同一个解析器,对两种标记语言进行解析,并将解析的结果存在内存中;文档布局模块主要用于确定每个页面元素的大小,页面元素分为文本、图像和图形两类,其中图像和图像的大小可以直接获取,文本的大小则受标签和属性的影响;用户界面显示模块的作用是显示用户界面,其中包括:工作区、标题栏、标签栏、实时标签显示区等。他们之间的关系如图1所示。

基于车载网络的嵌入式浏览器的模块设计

网络接口设计

  网络结构模块分为两部分,即互联网络接口与实时网络接口。

  互联网络接口主要负责互联网络接入功能。首先是通过网络协议建立到服务器的连接,然后向服务器发送请求,服务器确认请求,并负责把浏览器请求的文件通过网络协议传送给浏览器。具体的过程如图2所示。

图2 互联网络接口的工作模型

  车载局域网络接口主要实现浏览器对汽车实时信息的获取。浏览器和汽车网络节点通信的方式有两种:应答式通信和被动式通信。

  在应答式通信过程中,车载网络嵌入式浏览器对节点发送获取某项参数的请求,网络节点根据请求以EXML消息的形式发送实时信息。浏览器收到信息后通过解析模块解析,更新数据并刷新显示。
在被动方式下,网络节点按一定的时间周期发送包含实时信息的EXML消息,浏览器侦听网络节点发送来的信息。一旦有新消息传来,浏览器就通知解析模块更新数据,并刷新显示。EXML消息的格式如下:

  <信息类别>参数值<信息类别>
   
解析模块的设计

  文档解析模块是整个系统的基础模块。在基于车载网络的嵌入式浏览器中,我们根据车载网络的应用实践将HTML语言进行扩展,形成了EXML语言。EXML语言是XML语言在车载网络系统中的一个应用,所以对EXML语言的解析可以使用标准的XML语言解析技术。XML的解析方式又有两种:基于事件驱动的解析方式(SAX方式)和基于树的解析方式(DOM方式)。SAX技术在响应事件的同时对标记文本进行处理,并不保存中间数据结构。DOM解析方式采用的是基于树的解析方式,并使用XML Schema验证。这种方式在解析完XML文档后生成一个文档树,应用程序可以遍历、搜索、编辑该文档树。

  在实际的车载网络中,嵌入式浏览器不仅仅需要对静态的超文本信息进行浏览,还需要把下层节点发来 的数据进行实时处理、显示和保存。这就需要在内存中保存一个完整的解析数据结构,以方便数据的实时更新和显示。因此使用DOM解析技术更加符合车载网络的应用要求。


  

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关键字:汽车网络  XML  浏览器  B  S模型  消息机制

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0105/article_1592.html
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