基于短信控制的視頻監(jiān)控研究

郭曉學(xué)， 周 瑩

（貴州大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長、社會的迅速進(jìn)步和國力的不斷增強(qiáng)，各領(lǐng)域及個(gè)人對安全防范要求越來越高，視頻監(jiān)控在生產(chǎn)生活各方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控中，一般是在小范圍內(nèi)進(jìn)行，而目前用戶普遍要求訪問地點(diǎn)不受地域限制，能隨時(shí)隨地訪問被監(jiān)控地點(diǎn)，所以隨著網(wǎng)絡(luò)信息的不斷發(fā)展和寬帶技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于IP技術(shù)的短信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控也應(yīng)運(yùn)而生。由視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要安全性高，服務(wù)平臺架構(gòu)方便，權(quán)限管理方便等特點(diǎn)。手機(jī)短信遠(yuǎn)程遙控利用手機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)對視頻監(jiān)控裝置的啟動(dòng)關(guān)閉，個(gè)人電子計(jì)算作為輸出終端接收視頻畫面，這使視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程化實(shí)時(shí)化[1]。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及用戶界面

3G遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由手機(jī)控制視頻監(jiān)控的啟動(dòng)與停止，使用無線3G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，視頻終端由攝像頭和個(gè)人計(jì)算機(jī)組成。通過攝像頭提取視頻畫面，由計(jì)算機(jī)接收圖像。

用戶界面如圖1所示，此界面由Visual C++6.00編寫。Visual C++6.0是一個(gè)基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境（IDE），它由許多組件組成，包括、調(diào)試器以及程序向?qū)ppWizard、類向?qū)lass Wizard等開發(fā)工具，它從發(fā)行至今一直被廣泛地用于大大小小的項(xiàng)目開發(fā)。界面由連接和停止選項(xiàng)，IP地址欄和波特率設(shè)置欄，還有視頻窗口組成。用戶可以通過連接和停止選項(xiàng)控制視頻連接及播放，界面簡單易于操作。

圖1 用戶界面

2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

程序進(jìn)入主進(jìn)程首先進(jìn)行usb_modeswitch （將U口轉(zhuǎn)換成串口，其中0口撥號上網(wǎng)，3口發(fā)送AT命令收發(fā)短信），然后通過一個(gè)循環(huán)發(fā)送AT命令的函數(shù)[2]，監(jiān)聽 3口是否有短信，若收到短信，則調(diào)用pppd子進(jìn)程撥號上網(wǎng)，然后調(diào)用uvc_stream 采集，最后進(jìn)入循環(huán)等待短信，若收到短信，則殺死子進(jìn)程，并且跳轉(zhuǎn)到上一個(gè)循環(huán)等待短信;否則，依然等待短信[3]。具體流程圖如圖2所示。

圖2 軟件流程

2.1 USB模式轉(zhuǎn)換

因?yàn)閷SB 3G上網(wǎng)卡轉(zhuǎn)換成tty設(shè)備才可以在linux下面正常的撥號使用[4]。所以轉(zhuǎn)換步驟分兩步，第一步添加驅(qū)動(dòng)模塊，第二步利用usb_modeswitch(usb模式轉(zhuǎn)換) 轉(zhuǎn)換USB工作模式，即從Mass Storage（U盤模式） 存儲模式轉(zhuǎn)換到3G模式，需要對USB的地址發(fā)送一個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)作為轉(zhuǎn)換命令[5]。關(guān)于usb_modeswitch的工作原理，首先獲得 Mass Storage 的 pid與配置文件的default_pid（默認(rèn)進(jìn)程號）相比較，若相同，則認(rèn)為是Mass Storage 模式進(jìn)行下一步模式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的核心則是將USB的0x08端點(diǎn)發(fā)送一條命令產(chǎn)生轉(zhuǎn)換[6]，轉(zhuǎn)換以后在當(dāng)前USB 3G上網(wǎng)卡的pid與配置文件另一個(gè)預(yù)先設(shè)定好的pid相比較，如果相同，則認(rèn)為轉(zhuǎn)換成功；否則，轉(zhuǎn)換失敗[7]。

2.2 發(fā)送AT命令

AT指令為3G網(wǎng)絡(luò)通用傳輸指令。檢測發(fā)送短信需由AT指令判斷并控制。配合AT模塊的有串口的設(shè)置函數(shù)[8]，包括串口波特率設(shè)置，數(shù)據(jù)格式設(shè)置。首先查詢PIN狀態(tài)，輸入PIN碼，檢查SIM卡是否就緒；然后獲取SIM卡的IMSI(國際移動(dòng)簽署者標(biāo)識)；再獲得模塊標(biāo)識，得到支持的頻帶，當(dāng)模塊有多頻帶時(shí)，回應(yīng)可能是不同頻帶的結(jié)合。當(dāng)這些都就緒后，則設(shè)置短消息服務(wù)地址，刪除已讀與已發(fā)送短信留下待發(fā)送短信，然后再選擇PDU短信模式，最后接收且讀短信。若收到短信信號，則可以進(jìn)入下一進(jìn)程，啟動(dòng)視頻裝置；若無短信，則進(jìn)入循環(huán)，重新檢測短信信號，直到收到信號則中斷此次循環(huán)[7]。

2.3 PPPD上網(wǎng)進(jìn)程

Pppd上網(wǎng)進(jìn)程主要步驟如下，首先向linux內(nèi)核中添加3G模塊的驅(qū)動(dòng)（USB轉(zhuǎn)串口的驅(qū)動(dòng)）和ppp協(xié)議的支持[9]，重新編譯和下載內(nèi)核。然后對ppp-2.4.4源代碼進(jìn)行交叉編譯，得到pppd和chat，最后執(zhí)行“pppd call wcdma”命令進(jìn)行撥號，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試。

3 結(jié)語

由以上介紹可知基于短信控制的 3G遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，在生產(chǎn)生活中都有十分廣泛的應(yīng)用。而隨著 3G網(wǎng)絡(luò)的成熟和普及，3G無線視頻監(jiān)控以其無可比擬的優(yōu)勢將成為顛覆傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的工作方式?；?G標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜合了多門技術(shù)，主要包括視頻編解碼、3G無線網(wǎng)絡(luò)、流媒體協(xié)議等，隨著這些技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

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