屈德建

摘 要 近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)化進(jìn)程快速推進(jìn)，安全問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們提供了安全問(wèn)題的核心解決方案。將Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與嵌入式理念相結(jié)合，逐漸成為監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展主流。本文先對(duì)現(xiàn)有嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行概要分析，后對(duì)Web服務(wù)技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控；Web服務(wù)技術(shù)；嵌入式

中圖分類(lèi)號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）15-0101-02

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控作為一種主流的安全系統(tǒng)，已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展必不可少的技術(shù)。在日常生活中各個(gè)方面都隨處可見(jiàn)監(jiān)控系統(tǒng)身影，然而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控存在很多不足，如系統(tǒng)本身安全性問(wèn)題。在傳統(tǒng)嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中引入Web服務(wù)技術(shù)，能夠極大彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)不足，從而提升監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。因此探究如何將Web服務(wù)技術(shù)應(yīng)用在嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中有深遠(yuǎn)

意義。

1 嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

隨著國(guó)家信息化建設(shè)的逐步推進(jìn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與嵌入式技術(shù)不斷發(fā)展，加上監(jiān)控技術(shù)日益成熟及監(jiān)控范圍的不斷擴(kuò)大，嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所具有的內(nèi)存占用小、穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，使其越來(lái)越受人們所青睞。

1.1 嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

現(xiàn)如今，監(jiān)控視頻的實(shí)時(shí)采集是基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)功能，所以在監(jiān)控體系的功能需求上，首先需要通過(guò)基于嵌入式研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭來(lái)完成前端的視頻圖像收集，同時(shí)基于嵌入式的軟件應(yīng)用主流的視頻壓縮編碼技術(shù)手段，如JPEG技術(shù)，MPEG-4技術(shù)及H.26X技術(shù)等，將所拍攝的圖像進(jìn)行壓縮，后通過(guò)TCP/IP或RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議將壓縮后的圖像傳送給視頻服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)處理之后將視頻監(jiān)控畫(huà)面發(fā)送給用戶(hù)。用戶(hù)與服務(wù)器之間，可以通過(guò)客戶(hù)端或者瀏覽器進(jìn)行交互，也可通過(guò)指定的IP地址來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)攝像頭的訪問(wèn)，直接獲取視頻監(jiān)控畫(huà)面[1]。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主要用來(lái)訪問(wèn)、存儲(chǔ)、調(diào)用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，需具備較大的物理存儲(chǔ)空間，至少需要保存1～3個(gè)月的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。通過(guò)設(shè)定服務(wù)器不同的訪問(wèn)權(quán)限，提升安全口令強(qiáng)度，修補(bǔ)系統(tǒng)安全漏洞等可以確保系統(tǒng)的安全性，能夠防止網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)被惡意訪問(wèn)或數(shù)據(jù)

破壞。

1.2 嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)需求

與傳統(tǒng)PC類(lèi)似，嵌入式系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成[2]。

硬件系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，同時(shí)為軟件提供相應(yīng)的調(diào)用接口，支持確保嵌入式監(jiān)控軟件的正常運(yùn)行。在嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控體系中，硬件平臺(tái)首要包含監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器、嵌入式采集攝像頭、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等。而嵌入式網(wǎng)絡(luò)攝像頭核心組件主要包括嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器、通信接口等，嵌入式技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)攝像頭的硬件平臺(tái)、硬件結(jié)構(gòu)等部分，都得到了極大的簡(jiǎn)化。

軟件部分主要運(yùn)行在視頻采集攝像頭及視頻儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)部。監(jiān)控?cái)z像頭中的軟件能夠捕獲到的原始音視頻碼流壓縮成適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，其軟件是基于嵌入式Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，Linux內(nèi)核對(duì)與多任務(wù)協(xié)調(diào)、進(jìn)程調(diào)度、I/O讀取、硬件驅(qū)動(dòng)等方面有很好支持。

2 Webservice技術(shù)應(yīng)用

2.1 Web服務(wù)技術(shù)介紹

Web服務(wù)是一項(xiàng)技術(shù)，能夠?qū)⒊绦蚺c編程語(yǔ)言和平臺(tái)區(qū)分獨(dú)立，使程序的運(yùn)行無(wú)關(guān)平臺(tái)和編程語(yǔ)言。用戶(hù)可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)由個(gè)人或企業(yè)通過(guò)Web服務(wù)發(fā)布的在線應(yīng)用。Web服務(wù)本質(zhì)是一組軟件接口，其使用標(biāo)準(zhǔn)化的XML在Internet上進(jìn)行消息互通操作。它通過(guò)使用基于XML語(yǔ)言的協(xié)議來(lái)反映要執(zhí)行的指令或者要與另一個(gè)Web服務(wù)交換的數(shù)據(jù)。

Web service是能夠?qū)嵭刑囟ㄖ噶?，是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，其遵守通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)XML，SOAP，WSDL及UDDI。通過(guò)應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)Web Service能與其他Web Service進(jìn)行互操作，Web Service的核心思想就是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定義應(yīng)用程序。

2.2 Web服務(wù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的優(yōu)勢(shì)

首先，Web服務(wù)能夠規(guī)避語(yǔ)言和平臺(tái)的差異，通過(guò)采用統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成機(jī)制，使得只要有Web服務(wù)的地方均可以利用基于的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控。其次，基于Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)讓管理者可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控遠(yuǎn)程的生產(chǎn)狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中將要發(fā)生或者可能發(fā)生的緊急時(shí)間做出預(yù)警，在線關(guān)注和排除故障。最后，基于Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)采用統(tǒng)一外部接口，適合在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布，能夠大大降低軟硬件產(chǎn)品的發(fā)布、更新和維護(hù)成本。

2.3 Web服務(wù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)上關(guān)鍵技術(shù)

Web服務(wù)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)上的關(guān)鍵技術(shù)主要包括XML數(shù)據(jù)格式技術(shù)、SOAP消息傳遞技術(shù)、WSDL描述語(yǔ)言技術(shù)及UDDI注冊(cè)發(fā)布技術(shù)4個(gè)部分。

在Web Service平臺(tái)中應(yīng)用可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言XML作為展現(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)格式。采用Web Service的網(wǎng)絡(luò)制造的監(jiān)控系統(tǒng)能夠把前端采集數(shù)據(jù)封裝成統(tǒng)一的XML數(shù)據(jù)表示格式，傳送給遠(yuǎn)端的Web Service用戶(hù)。

簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議（Simple Object Access Protocol），是用于交換XML編碼信息的輕量級(jí)協(xié)議且能夠運(yùn)行在任何其他傳輸協(xié)議上，通過(guò)發(fā)送SOAP消息向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)查詢(xún)監(jiān)控信息，遠(yuǎn)程的客戶(hù)可以通過(guò)發(fā)送SOAP消息使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)提供的服務(wù)[3]。

Web服務(wù)描述語(yǔ)言（WSDL，Web Services Description Language），是一種XML語(yǔ)言，主要用來(lái)刻畫(huà)Web服務(wù)的功能、接口、參數(shù)、返回值等，便于用戶(hù)執(zhí)行調(diào)用和綁定操作。通過(guò)使用WSDL語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器的跨平臺(tái)調(diào)用。

3 基于Web技術(shù)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的

架構(gòu)

在基于Web技術(shù)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)中一般采用嵌入式技術(shù)與Web網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相組合的方式來(lái)進(jìn)行，其一般包括以下三部分內(nèi)容。

3.1 嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?cái)z像頭

監(jiān)控?cái)z像頭作為前端核心部件，需具備能夠?qū)崟r(shí)采集監(jiān)控圖像，實(shí)時(shí)進(jìn)行圖像壓縮，高效穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸及能夠通過(guò)獨(dú)立IP訪問(wèn)等功能[4]。

3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

為保證監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳送到監(jiān)控服務(wù)器，在網(wǎng)絡(luò)傳輸層需要選擇穩(wěn)定性好的工業(yè)以太網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上一般選用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其集中式結(jié)構(gòu)便于控制，并能保證網(wǎng)絡(luò)延遲小，傳輸誤差較低。

3.3 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器主要為了進(jìn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)用，其作為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理層，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和顯示終端共同完成了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控畫(huà)面的管理和訪問(wèn)。

4 結(jié)論

對(duì)比傳統(tǒng)嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用Web服務(wù)技術(shù)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢(shì)，例如，系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)，方便遠(yuǎn)程傳輸及開(kāi)發(fā)成本低等，因此，近年來(lái)基于Web服務(wù)技術(shù)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展主流，本文首先探討了傳統(tǒng)嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)概要，接著分析Web服務(wù)相關(guān)技術(shù)方法及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，最后探討Web服務(wù)技術(shù)應(yīng)用在嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的方法架構(gòu)。文章從理論研究和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行探討，具有很好的借鑒意義。同時(shí)，由于本文從傳統(tǒng)嵌入式監(jiān)控角度出發(fā)對(duì)比，具有一定的局限性，后期需廣大技術(shù)人員共同努力解決復(fù)雜的Web服務(wù)應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。

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