2 基於物聯網架構的終端方案設計
依據物聯網的三層架構，係統的實現由數據采集感知、采用TCP/IP的網絡傳輸和提供Web服務的應用層三部分組成[2]，其中數據采集屬於物聯網的感知層，利用傳感器采集目標區域各監測節點的物理信息；終端內嵌入了精簡的TCP/IP協議棧，保證信息在網絡上的正確傳輸，利用現有互聯網的基礎平台，提供從監測現場到數據中心的通訊鏈路，此屬於物聯網的網絡層；基於Web的數據監測中心屬於物聯網的應用層，通過分析采集到的數據，對現場作出決策[3]。
係統中的終端滿足一些條件才能夠被納入其範圍：能夠基於測量點的信號輸入，監測現場環境；可編程並且基於程序作出決策；能夠接收和發送數據；具有網絡化的特征； 統一的結構，支持操作； 有較強的數據處理功能，如數字信號采集、存儲等。
3 係統的劃分和介紹
3.1 感知層：物理信息的數據采集終端
建立監測點的終端，實現對環境溫度的實時監測，並將測試後數據作進一步處理。終端具有體積小和低功耗特點，如果在野外環境下工作，還要具有補充電源部分。
終端的采集單元直接使用數字溫度傳感器將被測物理量轉換為數字信號，這樣可以省去A/D轉換過程，經過微處理器的數據處理後將結果傳送給網絡。處理單元采用單片機和網絡控製芯片，完成信號處理、數據交換和控製的嵌入式智能單元，這部分是終端的核心部分。通信單元中，通過網絡接口與外界發送和接收數據，數據的交換是由精簡的TCP/IP傳輸協議保證正確執行。與傳統的終端相比，使用嵌入式Web的終端可以對原始數據的加工、處理直接在終端內部進行，並通過Internet和外界進行數據交互，具有可靠、易擴展的優點，可達到終端的智能化、微型化和網絡化的目的。傳感器的網絡接口也實現與Internet或以太網的互連，來進行資源共享和發布信息，其實現的方式是嵌入式Web終端研究的重點。
通信單元實現的關鍵之處在於TCP/IP通信協議的實現[4，5]。按照協議棧是否移植，TCP/IP通信協議棧的實現方法有兩種：第一種是TCP/IP協議棧的移植，針對嵌入式係統，將TCP/IP協議棧移植到開發的係統中，再調用相關的應用程序編程接口（API）函數達到網絡通信的目的；第二種是不采用移植方式，參照標準的TCP/IP協議精簡相應的協議層，編寫相關的API函數完成簡易的TCP/IP通信；采用協議芯片，如RTL8019AS芯片，該方法直接采用硬件方式實現TCP/IP協議，直接對芯片的寄存器進行設置，實現數據對網絡的傳送。本文采用了第二種方法來實現網絡協議的精簡。
3.2 網絡層：基於IP協議架構的數據傳輸
IP協議架構的一個突出特點在於它的互通性，互通是因為它運行在多種具有完全不同特性的鏈路層之上，在這些鏈路層之間提供互通性，也因為IP提供了與現有網絡、應用和協議的互通性。在IP協議架構內，互通的第二個特點是當今網絡環境中IP的廣泛應用[6]。因此，具備IP功能的設備可以和大量的設備、計算機和服務器互通。本係統中的終端有獨立的IP地址，同時可實現通過上位機軟件配置IP等參數的功能。定製後的精簡TCP/IP協議棧[7，8]。