遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

朱曉軍，朱詩旭

（1.中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014；2.鄂北地區(qū)水資源配置工程建設(shè)與管理局，湖北 武漢 430000）

0 引 言

隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程通信技術(shù)得到了廣泛運(yùn)用，其在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的前提下提高傳輸效率，為監(jiān)控對(duì)象的良性運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。因此，開展以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)提高以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和規(guī)范化具有重要意義。

1 遠(yuǎn)程通信技術(shù)概述

1.1 概 述

遠(yuǎn)程通信技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)上生成的一種新興技術(shù)，其可在不同計(jì)算機(jī)之間通過通信傳輸技術(shù)進(jìn)行圖片、文字等相關(guān)信息的傳遞。隨著5G技術(shù)、人工智能技術(shù)等高科技技術(shù)的愈發(fā)成熟，遠(yuǎn)程通信技術(shù)也有了更加廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展前景，同時(shí)其也在不斷應(yīng)用過程中取得了更加良好的應(yīng)用效果，正在不斷推動(dòng)著相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展[1]。

1.2 遠(yuǎn)程通信技術(shù)分類

根據(jù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)信息傳輸方向的不同能夠?qū)⑵浞譃閱喂ねㄐ?、半雙工通信以及雙工通信3種，不同類別的遠(yuǎn)程通信技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)所存在一定差距，且所能取得的應(yīng)用效果也有不同之處。

（1）單工通信。單工通信指信息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，如遙控、遙測(cè)等。單工通信信道發(fā)送端和接收端的身份固定不變，發(fā)送端只能夠發(fā)送信息，不能夠接收信息；接收端只能夠接收信息，卻不能發(fā)送信息。

（2）半雙工通信。半雙工通信指信息能夠在一個(gè)信號(hào)載體的2個(gè)方向上傳輸，但是不能夠同時(shí)傳輸。半雙工通信信道屬于雙向信道，發(fā)送端和接收端的位置可以相互變換，2個(gè)端口皆可以發(fā)送和接收信息，但是卻不能夠同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)一個(gè)端口發(fā)送信息時(shí)，另一個(gè)端口就只能夠接收信息，而不能夠同時(shí)發(fā)送信息[2]。

（3）雙工通信。雙工通信指信息能夠在信道內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙方同時(shí)雙向傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，所使用的信道也是雙向信道。與半雙工通信不同的是，雙工通信能夠?qū)崿F(xiàn)2個(gè)端口的同時(shí)發(fā)送和接收信息，也就是端口在擔(dān)任發(fā)送端任務(wù)的同時(shí)也擔(dān)任著接收端的任務(wù)，能夠在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙方信息的共同傳輸與接收。

2 遠(yuǎn)程通信技術(shù)特點(diǎn)

2.1 應(yīng)用范圍廣

遠(yuǎn)程監(jiān)控通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較廣泛，不僅可以幫助人們更好、更安全地在生活中使用互聯(lián)網(wǎng)，還可以促進(jìn)運(yùn)輸業(yè)、制造業(yè)以及商業(yè)等各行業(yè)的發(fā)展，在為經(jīng)營者帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，創(chuàng)造出一定的社會(huì)效益[3]。

2.2 傳輸可靠性高

遠(yuǎn)程通信技術(shù)具有較高的可靠性，一方面是因?yàn)檫h(yuǎn)程通信技術(shù)所涉及到的基礎(chǔ)技術(shù)比較多，相對(duì)來說要更加成熟先進(jìn)一些；另一方面則是因?yàn)檫h(yuǎn)程通信技術(shù)中采用的通信協(xié)議和傳輸機(jī)制能夠保證信息傳輸過程中的安全性，大幅降低了信息在傳輸過程中損壞或者丟失的可能性。

2.3 可操作性強(qiáng)

遠(yuǎn)程通信技術(shù)具有較強(qiáng)的可操作性，工作人員通過該技術(shù)對(duì)接收到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及刪除等操作比較簡單便捷，能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行相應(yīng)的操作。此外，遠(yuǎn)程通信技術(shù)隨時(shí)隨地都能夠滿足工作各個(gè)方面的要求，為相關(guān)應(yīng)用行業(yè)減少更多的信息傳輸時(shí)間、人力成本支出，更有利于推動(dòng)相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的快速發(fā)展。

3 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的兼容性比較強(qiáng)

將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠兼容各種各樣的視頻設(shè)備，使得用戶能夠遠(yuǎn)程操作監(jiān)控設(shè)備，按照個(gè)人的實(shí)際需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。能夠節(jié)約用戶在監(jiān)控過程中所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力，降低了人們的工作壓力。

3.2 有利于提升數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量

近年來，隨著時(shí)代和社會(huì)的發(fā)展，原本所需要處理的數(shù)據(jù)信息也在不斷增加，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)⒏鞣N各樣復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成視頻圖像的形式，使用戶能夠及時(shí)獲取到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息，給用戶帶來更好的感受和體驗(yàn)。

3.3 有利于促進(jìn)社會(huì)的良性競爭

近年來，隨著我國計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展，該行業(yè)內(nèi)各個(gè)企業(yè)之間的競爭也越來越激烈。在這一市場(chǎng)背景下，許多企業(yè)為了提升自身產(chǎn)品的核心競爭力，花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力去研發(fā)新產(chǎn)品，努力尋找自身產(chǎn)品在應(yīng)用過程中存在的問題，并進(jìn)行改善，進(jìn)而促進(jìn)該行業(yè)的良性競爭，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展[4]。

4 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用重點(diǎn)分析

就目前的情況來看，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用還存在一定的不足之處，本文就遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)安全應(yīng)用重點(diǎn)進(jìn)行分析，以此來提升互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中的安全性。將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，可能會(huì)產(chǎn)生信息泄露的問題，導(dǎo)致信息的完整性受到一定的損害，進(jìn)而對(duì)人們的生活造成一定的影響。例如銀行自助提取款機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)如果被有心人攻擊，就可能會(huì)造成個(gè)人的銀行卡卡號(hào)、密碼等方面信息的泄露，給人們的財(cái)產(chǎn)安全帶來一定的危害。因此企業(yè)在生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備時(shí)要仔細(xì)檢查，收集用戶使用過程中出現(xiàn)的問題，提出相關(guān)的解決方案，及時(shí)修補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的漏洞，從而提升互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的安全性。除此之外，在使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，應(yīng)該根據(jù)自身的需要，建立防火墻，保證遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)病毒的攻擊，提升遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使用的安全性。還應(yīng)該提升信號(hào)控制質(zhì)量，將設(shè)備到信號(hào)接收模式修改成1∶N，開展相關(guān)的信息處理工作，這有利于提升使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)控制質(zhì)量[5]。

5 遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用

5.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)策

5.1.1 構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系

注重提升網(wǎng)絡(luò)安全體系的重要地位，具體來說，安全體系主要包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備安全模塊、網(wǎng)絡(luò)信息安全模塊、監(jiān)控信息管理模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用安全模塊。構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系，能夠有效降低遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的使用風(fēng)險(xiǎn)。首先，應(yīng)該根據(jù)使用者對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求，提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，為使用者提供一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其次，做好網(wǎng)絡(luò)信息安全傳輸工作，如果遇到病毒入侵的現(xiàn)象，能夠有效攔截，對(duì)于各個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行加密處理，就是利用各種各樣的加密算法對(duì)于監(jiān)控信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。一般情況下，每一種算法都有其獨(dú)特的密鑰，密鑰具有同步性和唯一性特征，而且同一個(gè)密鑰不能使用太長時(shí)間，要根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控使用者的實(shí)際情況更新密鑰信息，進(jìn)而提升信息傳輸?shù)陌踩?，?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控信息傳送的安全性。最后，使用者在登錄的過程中要做好身份驗(yàn)證工作，對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息的密鑰信息進(jìn)行拆分，基于使用者的實(shí)際需求不斷更新密鑰信息的內(nèi)容，并根據(jù)具體的監(jiān)控操作信息在身份安全驗(yàn)證通過以后將密鑰信息進(jìn)行重新組合，有利于構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)體系。

5.1.2 提高對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)核心技術(shù)管理的力度

提高對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)核心技術(shù)管理的力度，具體是指通過研發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使用的便捷性和有效性。不同行業(yè)的使用者對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有著不同的使用需求，根據(jù)不同行業(yè)使用者的需求開發(fā)出合適的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控控制體系內(nèi)部，建立科學(xué)合理的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)管理機(jī)制，為使用者提供全方位的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理服務(wù)。與此同時(shí)，為了保障遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的安全使用，避免受到各種外力因素的干擾，確保攝像頭對(duì)面的監(jiān)控信息能夠得到及時(shí)反饋，進(jìn)而充分發(fā)揮出遠(yuǎn)程監(jiān)控專業(yè)化管理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)核心技術(shù)的管理力度，為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

5.2 數(shù)字視頻控制系統(tǒng)

5.2.1 全方位攝像儀系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由解碼驅(qū)動(dòng)器、可變電動(dòng)鏡頭以及萬象云臺(tái)等部分組成，可以針對(duì)室內(nèi)情況和室外情況實(shí)施監(jiān)控，能夠提升監(jiān)控質(zhì)量。利用自動(dòng)化控制技術(shù)可以控制云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)情況，使其向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)、向左運(yùn)動(dòng)或者向右運(yùn)動(dòng)。同時(shí)重點(diǎn)調(diào)整攝像儀的光圈，可以及時(shí)調(diào)節(jié)焦距，將攝像頭推遠(yuǎn)或者拉近。

5.2.2 云臺(tái)及其控制器部分

云臺(tái)是負(fù)責(zé)承載攝像儀的重要裝置，可以讓攝像儀在水平方向和垂直方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除去使用機(jī)械化的傳動(dòng)裝置外，內(nèi)部還包括各類控制電路。在進(jìn)行云臺(tái)調(diào)整時(shí)無法利用手動(dòng)方式，需要利用自動(dòng)化控制的模式在室內(nèi)通過操作完成控制器調(diào)整。同時(shí)還需要將控制電壓加到電動(dòng)機(jī)上方，能夠讓云臺(tái)在空間任意方向完成旋轉(zhuǎn)，使攝像儀的空間可視范圍有所擴(kuò)大。為了能夠完成云臺(tái)的控制，要使用到局域網(wǎng)，主要包括多臺(tái)服務(wù)器以及分控終端。1臺(tái)服務(wù)器可以針對(duì)16臺(tái)攝像儀進(jìn)行控制和調(diào)整，服務(wù)器會(huì)利用RS232串口傳輸控制的信號(hào)，但是只能做到短距離傳輸，如果需要進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控則會(huì)出現(xiàn)問題。對(duì)此可以選擇RS485信號(hào)進(jìn)行傳輸，不僅速度快，而且還可以滿足遠(yuǎn)程傳輸需求，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

云臺(tái)解碼驅(qū)動(dòng)器是負(fù)責(zé)對(duì)攝像儀進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備，可以接收服務(wù)器所發(fā)送的控制數(shù)據(jù)。對(duì)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，在完成處理以后可以讓云臺(tái)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在針對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行開發(fā)的過程中，需要先初始化串口，之后初始化Scott，完成初始化數(shù)據(jù)后需要輸入相應(yīng)的客戶端數(shù)據(jù)，根據(jù)接收、讀取或者關(guān)閉等不同結(jié)果作出相應(yīng)的行為，最后函數(shù)返回，不斷調(diào)整軟件設(shè)計(jì)流程。

5.3 使用HTTP實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽功能

超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）協(xié)議是一個(gè)簡單的請(qǐng)求、響應(yīng)協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)利用超級(jí)文本置標(biāo)語言，通過用超文本標(biāo)記語言（Hyper Text Markup Langnage，HTML）編碼1個(gè)文件，而后再通過傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）協(xié)議便能夠?qū)崿F(xiàn)所有連接在Internet上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行上網(wǎng)服務(wù)的功能。遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用也包括了HTTP協(xié)議功能的實(shí)現(xiàn)，能夠在一定程度上保證監(jiān)控作用發(fā)揮的同時(shí)減少工作人員的工作強(qiáng)度，對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)中的HTTP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同地域?qū)崟r(shí)監(jiān)控的目的，工作人員只需要通過中心控制臺(tái)計(jì)算機(jī)，利用Web服務(wù)器便能對(duì)其他地域存在關(guān)聯(lián)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)工作操作，不僅能夠查詢各個(gè)攝像頭所監(jiān)測(cè)到的畫面，還能夠?qū)λ械倪\(yùn)行設(shè)備的具體運(yùn)行情況以及產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行查看。遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅在一定程度上為相關(guān)應(yīng)用企業(yè)減少了一定的安全防護(hù)成本支出，還提高了其整體監(jiān)控性能，從根本上確保了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作用的完全發(fā)揮，確保了相關(guān)應(yīng)用企業(yè)的絕對(duì)安全。

5.4 利用TCP/IP作為系統(tǒng)組網(wǎng)的通信協(xié)議

TCP/IP協(xié)議是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸進(jìn)行管理的一種規(guī)則，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的各種通信設(shè)備，特別是2個(gè)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換格式和傳輸模式進(jìn)行了規(guī)定。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是遠(yuǎn)程通信技術(shù)的組成部分之一，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的存在保證了遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中作用的發(fā)揮。TCP/IP協(xié)議是目前遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中采用的主要通信協(xié)議，可以最大限度地保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，并在一定程度上降低計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題。通過TCP/IP協(xié)議來保護(hù)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失和損壞，提高了數(shù)據(jù)的傳遞速度，既保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又保證了數(shù)據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行。

5.5 使用FTP用于文件的傳輸

文件傳輸協(xié)議（File Transfer Protocol，F(xiàn)TP）是遠(yuǎn)距離通信技術(shù)中比較重要的一種協(xié)議。FTP協(xié)議允許2臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的信息進(jìn)行雙向傳輸，不同的主機(jī)可以通過FTP協(xié)議來下載其他主機(jī)上的數(shù)據(jù)，也可以將自己的主機(jī)上的數(shù)據(jù)傳送給其他主機(jī)。FTP協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間信息的雙向傳輸，它可以在中心控制臺(tái)和其他地區(qū)的設(shè)備之間進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢，同時(shí)FTP協(xié)議還可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度和精確度。此外，F(xiàn)TP協(xié)議對(duì)于提高計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性也有很大的幫助，輸入FTP協(xié)議為其創(chuàng)建的注冊(cè)名和口令即可，否則就無法進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安全。

6 結(jié) 論

遠(yuǎn)程通信技術(shù)的應(yīng)用使計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)得以正常工作，通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景更加廣闊，但同時(shí)也面臨著一些問題與挑戰(zhàn)，因此必須立足現(xiàn)有技術(shù)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以適應(yīng)今后的發(fā)展趨勢(shì)。