移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

于隆

【摘 要】隨著智能手機(jī)的發(fā)展以及移動(dòng)互連設(shè)備的廣泛使用，以及通過 WiFi 或蜂窩網(wǎng)絡(luò)而建立的廣泛連接，人們已經(jīng)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取或者發(fā)送實(shí)時(shí)的監(jiān)控圖像，直觀地報(bào)告或觀察現(xiàn)場活動(dòng)。智能手機(jī)終端的普及為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控提供了承載的終端，3G通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸提供了保證，這些都為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控提供了有利條件。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控具有移動(dòng)性和實(shí)時(shí)性，用戶可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地監(jiān)控，滿足用戶多元化的需求。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的方向。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

移動(dòng)終端不斷普及，臺(tái)式機(jī)、筆記本和移動(dòng)終端的界限越來越模糊，很多功能都可以轉(zhuǎn)移到移動(dòng)終端上，同時(shí)移動(dòng)終端無論從聽說讀寫還是從感知方面都擁有電腦所沒有的優(yōu)勢。作為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)之一，移動(dòng)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，也開始逐漸發(fā)展起來。

1 移動(dòng)通信Android平臺(tái)簡介

Android的系統(tǒng)架構(gòu)和其操作系統(tǒng)一樣，采用了分層的架構(gòu)。 Android結(jié)構(gòu)分為四個(gè)層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)印?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和Linux內(nèi)核層。Android會(huì)同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括客戶端，SMS短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用JAVA語言編寫的。Android系統(tǒng)既是一個(gè)完全開放的系統(tǒng)，也是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。

2 移動(dòng)通信Android開發(fā)環(huán)境

2.1 安裝Java語言運(yùn)行環(huán)境

Android應(yīng)用程序采用Java代碼開發(fā)，在Win 7系統(tǒng)下，需要Java編譯器JDK，經(jīng)典版本是JDK1.6，安裝JDK之前要先安裝JRE，即Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境，就是Java運(yùn)行虛擬機(jī)。

2.2 下載安裝Eclipse和Android SDK

為了更好地可視化地編譯Java代碼，還需要一個(gè)Java編譯的IDE，Eclipse是一個(gè)開放源代碼的、基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)。Eclipse是編譯Java的優(yōu)秀的可擴(kuò)展的IDE，本文使用Eclipse環(huán)境結(jié)合Android SDK進(jìn)行Java代碼的開發(fā)。下載Eclipse并解壓到某一目錄，就能使用。AndrnidSDK的同樣只需到相應(yīng)網(wǎng)站下載，解壓即可"這里還需AndroidsDK。

2.3 更新Eelipse，安裝Android開發(fā)插件ADT

Google為Android定制了一個(gè)Eelipse插件，即AndroidDevelopment

Kit（ADT）"ADT插件專用于擴(kuò)展Eclipse的功能，為用戶能夠快速地開發(fā)Android項(xiàng)目提供方便"例如，快速建立Andro記項(xiàng)目，使用XML布局文件創(chuàng)建應(yīng)用程序界面等" 安裝好ADT后，安裝好ADT后，就能創(chuàng)建Android Project了。

3 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)開放源碼的解決方案，能夠用很小的開銷在手機(jī)或者服務(wù)器上交換現(xiàn)場視頻。用戶只需要一個(gè)Android移動(dòng)設(shè)備和通過WiFi或蜂窩網(wǎng)絡(luò)。建立的網(wǎng)絡(luò)連接，就可以直接上傳或者播放現(xiàn)場視頻，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

3.2 系統(tǒng)編碼協(xié)議和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議

3.2.1 H.263

H.263是由ITU-T制定的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議用的低碼率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，屬于網(wǎng)絡(luò)信息編解碼器。H.263最初設(shè)計(jì)為基于H.324的系統(tǒng)進(jìn)行傳輸（即基于公共交換電話網(wǎng)和其它基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)會(huì)議和網(wǎng)絡(luò)電話）。后來發(fā)現(xiàn)H.263也可以成功的應(yīng)用與H.323（基于RTP/IP 網(wǎng)絡(luò)的會(huì)議系統(tǒng)），H.320（基于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的會(huì)議系統(tǒng)），RTSP（流式媒體傳輸系統(tǒng)）和SIP（基于因特網(wǎng)的會(huì)議）。H.263在2010年和2012年調(diào)整為更高質(zhì)量的流。H.263從眾多類似的信息編碼/解碼標(biāo)準(zhǔn)中脫穎而出，因?yàn)樗还雀鐰ndroid操作系統(tǒng)所采用，因此目前市場上大多數(shù)的Android設(shè)備都支持。除了良好的兼容性，H.263是一種低帶寬流，使得能夠在第三代（3G）蜂窩網(wǎng)絡(luò)上工作。

3.2.2 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）

實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP），是定義了一種傳輸音頻和視頻的報(bào)文格式，這些音頻和視頻在互聯(lián)網(wǎng)或本地網(wǎng)絡(luò)上采用各種不同的編碼器類型進(jìn)行編碼。RTP通過UDP進(jìn)行傳輸，而不需要TCP確認(rèn)或TCP ACK數(shù)據(jù)包。UDP作為向服務(wù)器傳送的報(bào)文類型原因之一就是不需要ACK數(shù)據(jù)包。例如，如果發(fā)送視頻的設(shè)備或用戶進(jìn)入一個(gè)較差的蜂窩覆蓋區(qū)域，可能會(huì)導(dǎo)致沒有足夠的帶寬將所有的數(shù)據(jù)包及時(shí)地從服務(wù)器發(fā)送給用戶來觀看事件。這將會(huì)導(dǎo)致一個(gè)時(shí)斷時(shí)續(xù)的視頻，不過視頻仍在傳輸。最壞的情況是用戶進(jìn)入一個(gè)完全沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，在用戶端的播放裝置就會(huì)完全停止；直到設(shè)備到達(dá)了一個(gè)可以傳輸數(shù)據(jù)包的區(qū)域，播放器才能重新顯示。

3.2.3 實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議

實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議（RTSP）是用來控制播放RTP流。RTSP服務(wù)器允許播放器接收從設(shè)備發(fā)送的RTP數(shù)據(jù)包。播放器（例如VLC或ffmpeg）不能直接打開一個(gè)RTP流，因此，RTSP服務(wù)器需要提供其他的流信息并控制流數(shù)據(jù)包的開始和停止。RTSP服務(wù)器是基于RFC2326。它包含以下命令：選項(xiàng)，描述，宣布，設(shè)置，播放，暫停和拆卸。基于RFC4566的會(huì)話描述協(xié)議（SDP）與描述命令配合使用。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

該系統(tǒng)將信息編解碼協(xié)議，RTP協(xié)議以及RTSP協(xié)議相互關(guān)聯(lián)并組成一個(gè)界面友好的、操作簡單的應(yīng)用程序。系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)由Android設(shè)備的獲取信息流，傳輸至信息服務(wù)器，并可以在基于WEB瀏覽器的終端網(wǎng)頁上的播放實(shí)時(shí)信息流。

服務(wù)器打開許多不同的偵聽端口接收傳入連接。端口使用的協(xié)議是TCP和UDP。服務(wù)器產(chǎn)生兩個(gè)監(jiān)聽器，一個(gè)用于客戶或播放器查看接收到的信息，另一個(gè)用于用戶或手機(jī)發(fā)送信息。每個(gè)新的TCP或UDP端口需要一個(gè)額外的線程。每產(chǎn)生一個(gè)新的線程類型就要增加一個(gè)新的Java類。一個(gè)并發(fā)哈希表將用于同步用戶觀看信息和手機(jī)線程之間的信息流。

參考文獻(xiàn)：

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