Web服務技術在嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控中的應用

屈德建

摘 要 近年來，隨著我國社會化進程快速推進，安全問題逐漸成為人們關注的焦點，網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們提供了安全問題的核心解決方案。將Web服務網(wǎng)絡通信技術與嵌入式理念相結合，逐漸成為監(jiān)控領域的發(fā)展主流。本文先對現(xiàn)有嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行概要分析，后對Web服務技術在其中的應用進行探究。

關鍵詞 網(wǎng)絡監(jiān)控；Web服務技術；嵌入式

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0101-02

網(wǎng)絡監(jiān)控作為一種主流的安全系統(tǒng)，已經(jīng)成為社會發(fā)展必不可少的技術。在日常生活中各個方面都隨處可見監(jiān)控系統(tǒng)身影，然而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡監(jiān)控存在很多不足，如系統(tǒng)本身安全性問題。在傳統(tǒng)嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中引入Web服務技術，能夠極大彌補傳統(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服務技術應用在嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中有深遠

意義。

1 嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

隨著國家信息化建設的逐步推進，計算機技術與嵌入式技術不斷發(fā)展，加上監(jiān)控技術日益成熟及監(jiān)控范圍的不斷擴大，嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)所具有的內(nèi)存占用小、穩(wěn)定性高、實時性好等優(yōu)點，使其越來越受人們所青睞。

1.1 嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

現(xiàn)如今，監(jiān)控視頻的實時采集是基于嵌入式的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)基礎功能，所以在監(jiān)控體系的功能需求上，首先需要通過基于嵌入式研發(fā)的網(wǎng)絡攝像頭來完成前端的視頻圖像收集，同時基于嵌入式的軟件應用主流的視頻壓縮編碼技術手段，如JPEG技術，MPEG-4技術及H.26X技術等，將所拍攝的圖像進行壓縮，后通過TCP/IP或RTP/RTCP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議將壓縮后的圖像傳送給視頻服務器，服務器通過處理之后將視頻監(jiān)控畫面發(fā)送給用戶。用戶與服務器之間，可以通過客戶端或者瀏覽器進行交互，也可通過指定的IP地址來實現(xiàn)對遠程網(wǎng)絡攝像頭的訪問，直接獲取視頻監(jiān)控畫面[1]。

網(wǎng)絡視頻服務器主要用來訪問、存儲、調用監(jiān)控數(shù)據(jù)，需具備較大的物理存儲空間，至少需要保存1～3個月的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)。通過設定服務器不同的訪問權限，提升安全口令強度，修補系統(tǒng)安全漏洞等可以確保系統(tǒng)的安全性，能夠防止網(wǎng)絡視頻服務被惡意訪問或數(shù)據(jù)

破壞。

1.2 嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)平臺需求

與傳統(tǒng)PC類似，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)絡監(jiān)控系統(tǒng)的基礎功能，同時為軟件提供相應的調用接口，支持確保嵌入式監(jiān)控軟件的正常運行。在嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控體系中，硬件平臺首要包含監(jiān)控數(shù)據(jù)服務器、嵌入式采集攝像頭、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸設備等。而嵌入式網(wǎng)絡攝像頭核心組件主要包括嵌入式微處理器、存儲器、通信接口等，嵌入式技術使得網(wǎng)絡攝像頭的硬件平臺、硬件結構等部分，都得到了極大的簡化。

軟件部分主要運行在視頻采集攝像頭及視頻儲服務器內(nèi)部。監(jiān)控攝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)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，其軟件是基于嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)設計，Linux內(nèi)核對與多任務協(xié)調、進程調度、I/O讀取、硬件驅動等方面有很好支持。

2 Webservice技術應用

2.1 Web服務技術介紹

Web服務是一項技術，能夠將程序與編程語言和平臺區(qū)分獨立，使程序的運行無關平臺和編程語言。用戶可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)訪問由個人或企業(yè)通過Web服務發(fā)布的在線應用。Web服務本質是一組軟件接口，其使用標準化的XML在Internet上進行消息互通操作。它通過使用基于XML語言的協(xié)議來反映要執(zhí)行的指令或者要與另一個Web服務交換的數(shù)據(jù)。

Web service是能夠實行特定指令，是基于網(wǎng)絡的、分布式的模塊化組件，其遵守通用的技術標準XML，SOAP，WSDL及UDDI。通過應用這些標準Web Service能與其他Web Service進行互操作，Web Service的核心思想就是網(wǎng)絡服務定義應用程序。

2.2 Web服務在監(jiān)控系統(tǒng)上的優(yōu)勢

首先，Web服務能夠規(guī)避語言和平臺的差異，通過采用統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成機制，使得只要有Web服務的地方均可以利用基于的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)進行系統(tǒng)監(jiān)控。其次，基于Web服務的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)讓管理者可以經(jīng)由網(wǎng)絡監(jiān)控遠程的生產(chǎn)狀態(tài)，對生產(chǎn)過程中將要發(fā)生或者可能發(fā)生的緊急時間做出預警，在線關注和排除故障。最后，基于Web服務的網(wǎng)絡監(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、更新和維護成本。

2.3 Web服務應用在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)上關鍵技術

Web服務應用在監(jiān)控系統(tǒng)上的關鍵技術主要包括XML數(shù)據(jù)格式技術、SOAP消息傳遞技術、WSDL描述語言技術及UDDI注冊發(fā)布技術4個部分。

在Web Service平臺中應用可擴展的標記語言XML作為展現(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎格式。采用Web Service的網(wǎng)絡制造的監(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，傳送給遠端的Web Service用戶。

簡單對象訪問協(xié)議（Simple Object Access Protocol），是用于交換XML編碼信息的輕量級協(xié)議且能夠運行在任何其他傳輸協(xié)議上，通過發(fā)送SOAP消息向網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)服務查詢監(jiān)控信息，遠程的客戶可以通過發(fā)送SOAP消息使用網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)提供的服務[3]。

Web服務描述語言（WSDL，Web Services Description Language），是一種XML語言，主要用來刻畫Web服務的功能、接口、參數(shù)、返回值等，便于用戶執(zhí)行調用和綁定操作。通過使用WSDL語言，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控服務器的跨平臺調用。

3 基于Web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的

架構

在基于Web技術的嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)架構中一般采用嵌入式技術與Web網(wǎng)絡技術相組合的方式來進行，其一般包括以下三部分內(nèi)容。

3.1 嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控攝像頭

監(jiān)控攝像頭作為前端核心部件，需具備能夠實時采集監(jiān)控圖像，實時進行圖像壓縮，高效穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸及能夠通過獨立IP訪問等功能[4]。

3.2 網(wǎng)絡傳輸層

為保證監(jiān)控攝像頭數(shù)據(jù)能夠實時傳送到監(jiān)控服務器，在網(wǎng)絡傳輸層需要選擇穩(wěn)定性好的工業(yè)以太網(wǎng)，在網(wǎng)絡的拓撲結構上一般選用星型網(wǎng)絡結構，其集中式結構便于控制，并能保證網(wǎng)絡延遲小，傳輸誤差較低。

3.3 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控服務器

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控服務器主要為了進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲和調用，其作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的管理層，網(wǎng)絡視頻服務器和顯示終端共同完成了遠程視頻監(jiān)控畫面的管理和訪問。

4 結論

對比傳統(tǒng)嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)，應用Web服務技術的嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢，例如，系統(tǒng)架構簡單，穩(wěn)定性強，方便遠程傳輸及開發(fā)成本低等，因此，近年來基于Web服務技術的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為網(wǎng)絡視頻監(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)的技術概要，接著分析Web服務相關技術方法及應用優(yōu)勢，最后探討Web服務技術應用在嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的方法架構。文章從理論研究和實際應用兩個方面對網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術進行探討，具有很好的借鑒意義。同時，由于本文從傳統(tǒng)嵌入式監(jiān)控角度出發(fā)對比，具有一定的局限性，后期需廣大技術人員共同努力解決復雜的Web服務應用的技術問題。

參考文獻

[1]馬龍昌.基于Web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用[D].西安：長安大學，2009.

[2]胡省濤.WEB服務技術在嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[D].北京：北京郵電大學，2013.

[3]余運強.基于Web服務的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].杭州：浙江大學，2005.

[4]寧建睿.基于Web技術的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].中國新通信，2013，15（6）：83-84.endprint