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黑龍江省教育科学规划课题重点课题《网络监控设备在高职教学中的应用与研究》课题编号HZZ014
摘要：在现有监控设备中嵌入ARM（Advanced RISC Machine），形成网络监控设备，使其可接入Internet，为其设计简易的软件接口，方便地通过网络实现远程监控。
关键词：网络监控 ARM 软件接口
在Internet应用的驱动下，各种控制设备都从独立化解决方案向着开放式设备互连、向上兼容和可编程序平台的方向发展[1]。Internet 现已成为社会重要的基础信息设施之一，是信息流通的重要渠道，将嵌入式监控系统连接到Internet上面，可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。将来在Internet上传输的信息中，将有70％的信息来自小型嵌入式系统。网络监控将有很好的发展前景和广阔的市场，未来的Internet技术将是网络监控占主导地位，因此嵌入式系统与Internet的接入方式已成为人们研究的热点[2]。
1 系统结构
监控作为一种重要的安防手段已经有很长的发展历史，随着技术的发展，摄像机的精度越来越高，对于前端设备的控制也越来越方便，可以说，在模拟信号传输的环境下监控系统是一项较为成熟的技术。随着数字技术的发展，局域网的应用越来越广泛，基于TCP/IP协议的数字传输正逐渐成为替代各种传统传输方式的手段，传统的应用也逐渐被搬到了数据网络上。
本方案立足以互联网、宽带ADSL应用方案，由网络摄像机将数字语音、图像信号路由器或交换机或ADSL输到局域网或互联网。再利用动态域名解析系统（动态域名解析系统是将用户的动态 IP地址映射到一个固定的域名解析服务上（DDNS）。该系统包括服务器端及客户端。服务器采用嵌入式Linux操作系统。客户端（网络摄像机或网络视频服务器）内嵌ADSL拔号程序，可以自动拔号上网并在服务器端更新域名解析记录。用户访问网络设备只需输入域名即可。）远端用户可以通过IE浏览器直接观看。
2 系统设计及应用
2.1 系统硬件组成 该系统由网络视频采集子系统、视频传输子系统功能和中心控制子系统组成。视频采集子系统主要网络摄像机组成，可以全面的监控实验室的活动。视频传输子系统由网线、无线网桥、光纤收发器、交换机、路由器等设备组成。主要完成从视频采集子系统到中心控制子系统的数据数传输，由网络摄像机把监控前端子系统的现场图像和报警触发信号转换成IP数据包，利用各种网络传输给中心控制子系统。中心控制子系统主要是视频服务器系统，可以看到从视频采集子系统中，采集到的视频信息，可以任意选择摄像机。
2.2 基于ARM的数据采集系统 基于ARM核的微控制器被认为是现在世界上最先进的微控制器，它在监视控制、人机接口、支持实时操作系统等方面的强大功能很强。其指令密度相对其他RISC机器要大，存储器的利用率很高，芯片结构相对简单，体积和能耗都很小，可很好地支持使用高级语言的开发。
利用ARM开发板，开发了嵌入式的数据采集监控系统，以ARM作为主处理器，负责任务管理、输入输出，控制外部设备，运行嵌入式操作系统。ARM具有强大多线程处理和多任务顺序机制，具有很高的稳定性和实时性。采用北京微芯力科技开有限公司的ARM嵌入式系统的开发系统，该开发系统具有IO接口、AD接口及网络设备必备的RJ-45网络接口，可以满足我们开发网络监控设备的需求。
仿真模块为USB2.0接口的DSP仿真模块，通过JTAG对板上的5410DSP仿真和调试，支持Code Compose Studio。主要特点是：（1）采用USB2.0接口，传输速度可达到480Mb/s，完全即插即用。（2）兼容USB1.1接口，可直接插在USB1.1接口上使用，传输速度是12Mb/s。（3）支持热插拔，可以在不关闭主机的情况下插拔USB电缆而不会损坏。
2.3 中心控制子系统 基于Internet的网页监控系统，登录校园网主页可找到网络设备实验室，监控网络设备实验室的工作情况，达到了基于网络的远程监控目的。
在已建立的监控系统环境下，采用的是activeX control Pad软件进行视频网页设计。activeX control Pad软件可实现在网页中加入ActiveX控件，编辑网页，利用它可建立用一般HTML无法建立的互动、多媒体网站。在校园网的网站中加入了视频监控的HTML代码、ActiveX控件、HTML Layout以及VBScript或JavaScript。就可以直接登陆校园网，通过网络监控设备查看校园各处的情形。
2.4 软件开发 软件由Visual Basic 语言开发，其中用到了VB的一些常用内部控件一个第三方ActiveX控件 VitaminControl，VitaminControl是程序的核心。在VB中通过调用VitaminControl就可实现以下功能：多通道同时监控；实时影音同步监视；任意时段录像以及回放；任意时刻画面截取及查看；监测报警窗；全方位远程控制。
3 功能实现
本系统可实现多通道的网上实时监控、录像／回放、快照／察看、报警及报警后录像等功能。其中各项功能都是通过VitaminControl控件实现的。
（1）通道选择 该监控系统可实现四通道的同时监控也可单画面监视一个通道。
（2）监控通过设置服务器IP、用户名、密码、再调用VitaminControl的Connect方法即可连接到服务器实施监控。
（3）录像／回放 视频文件的搜索功能通过取得文件的创建时间，得到用户要搜索时间段内的视频文件，为用户查看文件提供方便
（4）快照／查看该功能与录像／回放功能实现过程相似。
（5）报警 报警功能是利用VitaminControl控件的FrameRate参数实现的。当监控窗口中有移动时该值变小，用户通过设置报警值即可实现报警功能。此功能有声音报警和文字报警，声音报警通过Window Media Play控件实现的播放声音。
4 结束语
在全球的数字化趋势中，数字监控作为一个崭新的课题摆在了我们面前，传统的监控设备生产商做出了各种各样的尝试，对软件监控系统也提出了更高的要求，网络监控设备有很好的市场前景和商业价值。
参考文献
[1]W.Richard stevens，范建华，胥光辉，张涛等译，TCP/IP详解（卷1），北京，机械工业出版社，2004
[2]黄天戌，一种嵌入式web服务器的设计与实现，计算机应用，2004（11）
摘要：在现有监控设备中嵌入ARM（Advanced RISC Machine），形成网络监控设备，使其可接入Internet，为其设计简易的软件接口，方便地通过网络实现远程监控。
关键词：网络监控 ARM 软件接口
在Internet应用的驱动下，各种控制设备都从独立化解决方案向着开放式设备互连、向上兼容和可编程序平台的方向发展[1]。Internet 现已成为社会重要的基础信息设施之一，是信息流通的重要渠道，将嵌入式监控系统连接到Internet上面，可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。将来在Internet上传输的信息中，将有70％的信息来自小型嵌入式系统。网络监控将有很好的发展前景和广阔的市场，未来的Internet技术将是网络监控占主导地位，因此嵌入式系统与Internet的接入方式已成为人们研究的热点[2]。
1 系统结构
监控作为一种重要的安防手段已经有很长的发展历史，随着技术的发展，摄像机的精度越来越高，对于前端设备的控制也越来越方便，可以说，在模拟信号传输的环境下监控系统是一项较为成熟的技术。随着数字技术的发展，局域网的应用越来越广泛，基于TCP/IP协议的数字传输正逐渐成为替代各种传统传输方式的手段，传统的应用也逐渐被搬到了数据网络上。
本方案立足以互联网、宽带ADSL应用方案，由网络摄像机将数字语音、图像信号路由器或交换机或ADSL输到局域网或互联网。再利用动态域名解析系统（动态域名解析系统是将用户的动态 IP地址映射到一个固定的域名解析服务上（DDNS）。该系统包括服务器端及客户端。服务器采用嵌入式Linux操作系统。客户端（网络摄像机或网络视频服务器）内嵌ADSL拔号程序，可以自动拔号上网并在服务器端更新域名解析记录。用户访问网络设备只需输入域名即可。）远端用户可以通过IE浏览器直接观看。
2 系统设计及应用
2.1 系统硬件组成 该系统由网络视频采集子系统、视频传输子系统功能和中心控制子系统组成。视频采集子系统主要网络摄像机组成，可以全面的监控实验室的活动。视频传输子系统由网线、无线网桥、光纤收发器、交换机、路由器等设备组成。主要完成从视频采集子系统到中心控制子系统的数据数传输，由网络摄像机把监控前端子系统的现场图像和报警触发信号转换成IP数据包，利用各种网络传输给中心控制子系统。中心控制子系统主要是视频服务器系统，可以看到从视频采集子系统中，采集到的视频信息，可以任意选择摄像机。
2.2 基于ARM的数据采集系统 基于ARM核的微控制器被认为是现在世界上最先进的微控制器，它在监视控制、人机接口、支持实时操作系统等方面的强大功能很强。其指令密度相对其他RISC机器要大，存储器的利用率很高，芯片结构相对简单，体积和能耗都很小，可很好地支持使用高级语言的开发。
利用ARM开发板，开发了嵌入式的数据采集监控系统，以ARM作为主处理器，负责任务管理、输入输出，控制外部设备，运行嵌入式操作系统。ARM具有强大多线程处理和多任务顺序机制，具有很高的稳定性和实时性。采用北京微芯力科技开有限公司的ARM嵌入式系统的开发系统，该开发系统具有IO接口、AD接口及网络设备必备的RJ-45网络接口，可以满足我们开发网络监控设备的需求。
仿真模块为USB2.0接口的DSP仿真模块，通过JTAG对板上的5410DSP仿真和调试，支持Code Compose Studio。主要特点是：（1）采用USB2.0接口，传输速度可达到480Mb/s，完全即插即用。（2）兼容USB1.1接口，可直接插在USB1.1接口上使用，传输速度是12Mb/s。（3）支持热插拔，可以在不关闭主机的情况下插拔USB电缆而不会损坏。
2.3 中心控制子系统 基于Internet的网页监控系统，登录校园网主页可找到网络设备实验室，监控网络设备实验室的工作情况，达到了基于网络的远程监控目的。
在已建立的监控系统环境下，采用的是activeX control Pad软件进行视频网页设计。activeX control Pad软件可实现在网页中加入ActiveX控件，编辑网页，利用它可建立用一般HTML无法建立的互动、多媒体网站。在校园网的网站中加入了视频监控的HTML代码、ActiveX控件、HTML Layout以及VBScript或JavaScript。就可以直接登陆校园网，通过网络监控设备查看校园各处的情形。
2.4 软件开发 软件由Visual Basic 语言开发，其中用到了VB的一些常用内部控件一个第三方ActiveX控件 VitaminControl，VitaminControl是程序的核心。在VB中通过调用VitaminControl就可实现以下功能：多通道同时监控；实时影音同步监视；任意时段录像以及回放；任意时刻画面截取及查看；监测报警窗；全方位远程控制。
3 功能实现
本系统可实现多通道的网上实时监控、录像／回放、快照／察看、报警及报警后录像等功能。其中各项功能都是通过VitaminControl控件实现的。
（1）通道选择 该监控系统可实现四通道的同时监控也可单画面监视一个通道。
（2）监控通过设置服务器IP、用户名、密码、再调用VitaminControl的Connect方法即可连接到服务器实施监控。
（3）录像／回放 视频文件的搜索功能通过取得文件的创建时间，得到用户要搜索时间段内的视频文件，为用户查看文件提供方便
（4）快照／查看该功能与录像／回放功能实现过程相似。
（5）报警 报警功能是利用VitaminControl控件的FrameRate参数实现的。当监控窗口中有移动时该值变小，用户通过设置报警值即可实现报警功能。此功能有声音报警和文字报警，声音报警通过Window Media Play控件实现的播放声音。
4 结束语
在全球的数字化趋势中，数字监控作为一个崭新的课题摆在了我们面前，传统的监控设备生产商做出了各种各样的尝试，对软件监控系统也提出了更高的要求，网络监控设备有很好的市场前景和商业价值。
参考文献
[1]W.Richard stevens，范建华，胥光辉，张涛等译，TCP/IP详解（卷1），北京，机械工业出版社，2004
[2]黄天戌，一种嵌入式web服务器的设计与实现，计算机应用，2004（11）