基于安卓的設備監控系統設計與實現

王軍　宋亮

摘要：目前，我國已經進入到信息時代，手機和電腦已經成為人們生活和工作中不可缺少的工具。手機和電腦都是安卓系統的產物，在運用這些裝有安裝系統的電腦或者手機中，實施監控目標物體，不但可以提高監控信息的準確性，而且也能節省費用成本，具有較強的實際應用價值。文章對于基于安卓的設備監控系統進行了設計與研究。

關鍵詞：安卓設備；監控系統；設計；實現

隨著科學技術的進步，監控技術越來越完善。在這樣的情況下，手機視頻監控技術也越發健全，監控技術所應用的領域也越發廣泛。所謂的嵌入式手機視頻監控技術，也就是指在手機前端安裝一個攝像頭實現采集圖像功能，在采集完成之后壓縮成視頻流，然后再下載相應的系統軟件，在手機上自動處理圖像。只要是手機或者電腦在有網絡的情況下，就可以看到這些視頻圖像。

1嵌入式Web服務器

操作工作者可以在Web頁面中，對PLC內有關數據信息直接訪問。在利用各種Web頁面的過程中，安卓設備本身具有Web瀏覽器功能，所以它可以直接訪問在PLC內的數據信息。PLC是嵌入式的Web服務器監控系統硬件框架。這個系統由路由器、安卓移動設備、輸入元器件、輸出元器件等硬件組合而成。在這個監控結構系統中，監測數據既可以由安卓平板電腦負責執行，也可以由安卓手機負責執行。通常情況下，安卓智能手機或者安卓智能電腦由只讀存儲器和隨機存儲器及CPU共同配置而成，提高了存儲信息的有效性。在這個監控系統結構中，對路由器沒有什么特別的要求，但是對PLC有較高的要求，所使用的PLC需要具有嵌入式Web服務器功能。如果PLC不具有這個功能，就不能直接訪問內存中的數據。在有網絡的前提下，安卓手機可以通過Web瀏覽器自動訪問服務器終端的PLC，并且實時監控PLC信息，在監控PLC信息之后，可以實時將這些信息反饋給按安卓移動設備，用戶再根據所反饋的信息進行操作，確保了信息的可操作性。本文以西門子S7-1200系列PLC為基本例子。根據S7-1200系列的PLC作為Web服務器，以下為具體開發思路：一是先連接硬件設備，圖1為完整的系統構建；二是利用HTML編輯器設備；三是采用西門子專門設置的編程軟件進行組態，并讀取相應的數據；四是根據HTML頁面，生成完整的程序塊；五是編程設計STEP7；六是利用STEP7功能，啟動PLC中的服務器功能，并設置相應的IP地址；七是在安卓設備中可以直接訪問在PLC內中的Web頁面，實時控制PLC。在完成上述一系列操作步驟后，用戶就可以運用安卓移動設備瀏覽器，直接訪問Web控制頁面，也可以現場設備展開如下操作：改變設備的工作參數；設置報警通知功能；讀取現場設備的運行參數；了解現場設備工作實際情況等。

2以觸摸屏作為嵌入式Web服務器

對于Web服務器而言，操作者在Web瀏覽器的作用下，可以成功訪問觸摸屏，同時也可以訪問PLC內部的數據信息。在訪問Web頁面過程中，可以實時訪問安卓移動設備中的嵌入式服務器，在訪問嵌入式服務器之后，便可以對PLC進行實時操作，也可以監控現場設備。結合安卓移動設備作為監控移動終端。其實在整個監控結構系統中，安卓手機可以實現實時監測數據信息，對PLC并沒有太多的要求，普通型號的PLC就可以使用。但對觸摸屏卻有很高的要求，所采用的觸摸屏一定要有嵌入式Web服務器的多項功能，操作工作者也可以在Web瀏覽器的作用下，實時訪問在嵌入式服務器的功能和作用，實時監控現場設備，確保設備的正常運行。但是需要注意的是，如果設備一旦不能正常運行，就需要操作人員及時處理這一問題，在解決問題中，也需要監測是否存在隱患的問題，同時將這些隱患的問題一并解決。如果安卓手機、安卓平板電腦可以成功連上網絡，用戶可以對安卓移動設備直接進行嵌入式的訪問，成功控制PLC。本文以施耐德MagelisXBTGT系列觸摸屏作為基本例子，如下為對Web服務器設計思路：一是連接硬件，圖2為完整的系統架構；二是PLC程序的編寫，在編寫完成后，自動下載到PLC中；三是利用Vijeo-Designer組態軟件，直接設定出IP地址，并且成功共享數據；四是設置程序變量屬性，將私有屬性設置成為共享屬性，并在觸摸屏內直接下載程序；五是PLC與調試觸摸屏間的通訊，提高程序的準確率；六是在接入網絡安卓移動設備之后，可以直接訪問在觸摸屏內的控制頁面。在上述所有步驟完成之后，用戶可以在安卓移動設備的作用下，直接訪問Magelis XBTGT系列觸摸屏服務器端的Web控制頁面，更好地控制現場設備。在開發嵌入式Web服務器中，PLC是下位機，觸摸屏是上位機，安卓移動設備是監控終端。在這樣的情況下，安卓移動設備可以在自身所具有的Web瀏覽器中對其他嵌入式的服務器進行實時訪問，這一系列操作過程中都可以自動進行，操作者根本不需要在現場手動操作設備，既提高了工作效率，也保證了工作質量，同時也極大地節約了費用成本。

3虛擬網絡計算機嵌入式監控系統

虛擬網絡計算機（virtual network computing）縮寫成為VNC，這是一種遠程軟件，在RFB協議屏幕畫面的作用下，充分實現自身功能。這款軟件在有網絡的前提下，不但可以傳送鍵盤動作，也可以傳送鼠標動作，甚至可以實時分享屏幕動畫，與其他監控系統對比來講，虛擬網絡計算機系統功能更強大一些。在VNC系統中，由服務器終端、客戶端、協議所共同組合而成，其中服務器端負責分享在機器運行中所出現的屏幕，服務器端處于一個被動的位置中，它受到其他客戶端的控制，服務器端受到VNC客戶端的實時控制。但是從運行結構上來講，VNC和操作系統之間并無明顯的關系，甚至可以說沒有任何一點關系，所以可以跨平臺利用，但是在跨平臺使用中，一定要精心排查各操作系統有無異樣，如果發現問題，應及時解決。借助安卓移動設備，組合成VNC鍵入式系統。在這個系統中有硬件設備，也有軟件設備，主要包括：路由器、輸入元器件、上位機、安卓移動設備、輸出元器件等。在這個監控系統中，安卓手機負責監測數據。同時，在該監測系統中，路由器可以使用普通形式的路由器，PLC也可以使用最普通的PLC，但是上位機一定要具有接入局域網的作用。在這種開發方式利用的安卓移動平臺中，必須有NVC客戶端，在NVC客戶端的作用下，安卓移動設備才能成功訪問上位機，實時顯示出在上位機中的操作界面，控制好下位機，對現場設備實時監控。根據步科MT4414型號的觸摸屏中開發VNC方式，如下為具體設計思路：一是連接硬件；二是PLC程序的編寫；三是在觸摸屏IP地質設置中，充分利用HMIware組態軟件；四是觸摸屏程序的編寫；五是調整試驗PLC和觸摸屏中的通訊，保障程序編寫的準確性；六是手機客戶端的安裝，設置相應的IP地址，成功訪問在觸摸屏中的各個操作頁面，實時監控下位機。在完成上述一系列步驟之后，用戶可以直接利用安卓設備操作現場設備。結合PCL作為嵌入式Web服務器中所利用的方法，其方法是一樣的，操作方式也是相同的。在VNC鍵入式中的監控系統中，監控終端是安卓移動設備，上位機是觸摸屏，下位機是PLC。在安裝移動設備中，可以在VNC客戶端的作用下，輸入相應的IP地址訪問觸摸屏，可以自動完成這一系列的訪問過程，操作者不需要在現場監督和操作。

4開發安卓監控系統APP應用程序

Application簡稱為APP，最近幾年，安卓手機受到了.人們的追捧和認可，尤其是一些年輕人更是對安卓手機愛不釋手。據有關調查結果表明，年輕人之所以如此喜愛安卓移動手機，安卓手機運行速度快和操作方便是一大原因，其中更主要的原因是安卓系統中可以下載多種APP程序。所指的APP也就是智能手機第三方應用程序，所以開發可以運用在監控系統中的APP，APP實現監控目標對象的作用。安卓移動設備是上位機，監控終端也可以作為上位機，應用PP開發方式的監控系統。在這個系統中由多種硬件設備組成，主要包括路由器、輸入元器件、安卓移動設備、PLC等器件。在此監控系統結構中，安卓手機可以負責執行監測數據，安卓平板電腦也可以負責監測數據。在監控系統中所運用的路由器，可以是普通形式的路由器，但是所運用PLC需要具備網絡接入的功能，在這里對輸入元件沒有什么要求，對輸出元件也沒有什么特別的要求。但這種開放方式要求所運用的安卓移動平臺中裝有APP應用程序，這樣安卓移動設備才能在IP地址的作用下成功訪問下位機，從而實時監控現場設備。通常情況下，在監控系統中所運用的安卓APP開放方式并不是始終不變的，它是形式多樣的，我們以2種經常運用到的監控系統APP開放方式為主要例子。第1種，基于安卓應用程序所開發和使用的平臺，在開發這個平臺中，需要運用到一些高級語言程序進行監控；第2種是基于組態軟件，在開發監控結構系統中，利用組態軟件，以my SCADA為平臺，所開發的安卓APP程序為例子，在APP程序中，安卓移動設備作為基本載體，如下為開發安卓移動APP的思路：一是連接硬件；二是PLC程序編寫；三是運用my SCADA軟件；四是安裝監控系統設備APP；五是調試PLC與安卓設備中的通訊，監控APP。在完成上述一系列步驟之后，用戶結合所開發和設計的APP客戶端，對現場設備展開操作。用戶在安裝APP程序之后，可以直接訪問在安卓移動設備中的數據，也可以直接訪問APP程序頁面，同時也可以對APP程序進行如下操作：重新設置和更改操作參數；設置APP程序的報警功能；讀取設備輸入參數等。在開發手機APP過程中，下位機是PLC，安卓移動設備既可以作為監控終端，也可以作為上位機。同時，安卓移動設備在訪問APP客戶端中，可以直接訪問對應的IP地址，這樣就可以對PLC實行遠程監控，操作人員可以不用在現場進行實時操作，既節省了工作時間，也大大提高了工作效率，同時也確保了程序的準確性。

5結語

總而言之，根據在安卓平臺中的嵌入式監控系統開發方法，其中所有開發方法都是在網絡系統中才能實現的，對現場設備所采用的操作方式也都是大同小異的。在利用PLC作為嵌入式Web服務器中，其中PLC可以是訪問信息的基本載體。在運用VNC進行開發中，觸摸屏可以是安卓移動設備訪問信息的基本載體。據有關研究，不管是訪問信息的載體是觸摸屏，或者是PLC，最后都可以在終端安卓移動設備的作用下，對目標設備實施遠程訪問和遠程監控。