Web服務技術在嵌入式網絡監控中的應用

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，網絡監控系統的出現為人們提供了安全問題的核心解決方案。將Web服務網絡通信技術與嵌入式理念相結合，逐漸成為監控領域的發展主流。本文先對現有嵌入式網絡視頻監控系統進行概要分析，后對Web服務技術在其中的應用進行探究。

關鍵詞 網絡監控；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

網絡監控作為一種主流的安全系統，已經成為社會發展必不可少的技術。在日常生活中各個方面都隨處可見監控系統身影，然而傳統的網絡監控存在很多不足，如系統本身安全性問題。在傳統嵌入式網絡監控系統中引入Web服務技術，能夠極大彌補傳統監控系統不足，從而提升監控系統穩定性和安全性。因此探究如何將Web服務技術應用在嵌入式網絡監控系統中有深遠

意義。

1 嵌入式網絡監控系統

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展，加上監控技術日益成熟及監控范圍的不斷擴大，嵌入式網絡監控系統應運而生。嵌入式網絡監控系統所具有的內存占用小、穩定性高、實時性好等優點，使其越來越受人們所青睞。

1.1 嵌入式網絡監控系統功能需求

現如今，監控視頻的實時采集是基于嵌入式的網絡監控系統基礎功能，所以在監控體系的功能需求上，首先需要通過基于嵌入式研發的網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網絡傳輸協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控畫面發送給用戶。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地址來實現對遠程網絡攝像頭的訪問，直接獲取視頻監控畫面[1]。

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

破壞。

1.2 嵌入式網絡監控系統平臺需求

與傳統PC類似，嵌入式系統主要由硬件系統和軟件系統兩大部分組成[2]。

硬件系統提供網絡監控系統的基礎功能，同時為軟件提供相應的調用接口，支持確保嵌入式監控軟件的正常運行。在嵌入式網絡監控體系中，硬件平臺首要包含監控數據服務器、嵌入式采集攝像頭、網絡數據傳輸設備等。而嵌入式網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部。監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絡傳輸的數據格式，其軟件是基于嵌入式Linux系統開發設計，Linux內核對與多任務協調、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分獨立，使程序的運行無關平臺和編程語言。用戶可以經由互聯網訪問由個人或企業通過Web服務發布的在線應用。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語言的協議來反映要執行的指令或者要與另一個Web服務交換的數據。

Web service是能夠實行特定指令，是基于網絡的、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的核心思想就是網絡服務定義應用程序。

2.2 Web服務在監控系統上的優勢

首先，Web服務能夠規避語言和平臺的差異，通過采用統一描述、發現和集成機制，使得只要有Web服務的地方均可以利用基于的網絡監控系統進行系統監控。其次，基于Web服務的網絡監控系統讓管理者可以經由網絡監控遠程的生產狀態，對生產過程中將要發生或者可能發生的緊急時間做出預警，在線關注和排除故障。最后，基于Web服務的網絡監控系統采用統一外部接口，適合在互聯網上發布，能夠大大降低軟硬件產品的發布、更新和維護成本。

2.3 Web服務應用在網絡監控系統上關鍵技術

Web服務應用在監控系統上的關鍵技術主要包括XML數據格式技術、SOAP消息傳遞技術、WSDL描述語言技術及UDDI注冊發布技術4個部分。

在Web Service平臺中應用可擴展的標記語言XML作為展現數據的基礎格式。采用Web Service的網絡制造的監控系統能夠把前端采集數據封裝成統一的XML數據表示格式，傳送給遠端的Web Service用戶。

簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol），是用于交換XML編碼信息的輕量級協議且能夠運行在任何其他傳輸協議上，通過發送SOAP消息向網絡監控系統服務查詢監控信息，遠程的客戶可以通過發送SOAP消息使用網絡監控系統提供的服務[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、返回值等，便于用戶執行調用和綁定操作。通過使用WSDL語言，可以實現網絡監控服務器的跨平臺調用。

3 基于Web技術的嵌入式網絡視頻監控系統的

架構

在基于Web技術的嵌入式網絡監控系統架構中一般采用嵌入式技術與Web網絡技術相組合的方式來進行，其一般包括以下三部分內容。

3.1 嵌入式網絡視頻監控攝像頭

監控攝像頭作為前端核心部件，需具備能夠實時采集監控圖像，實時進行圖像壓縮，高效穩定數據傳輸及能夠通過獨立IP訪問等功能[4]。

3.2 網絡傳輸層

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

3.3 網絡視頻監控服務器

網絡視頻監控服務器主要為了進行監控數據的存儲和調用，其作為整個監控系統的管理層，網絡視頻服務器和顯示終端共同完成了遠程視頻監控畫面的管理和訪問。

4 結論

對比傳統嵌入式監控系統，應用Web服務技術的嵌入式網絡監控系統具有許多優勢，例如，系統架構簡單，穩定性強，方便遠程傳輸及開發成本低等，因此，近年來基于Web服務技術的嵌入式視頻監控系統逐漸成為網絡視頻監控的發展主流，本文首先探討了傳統嵌入式監控系統的技術概要，接著分析Web服務相關技術方法及應用優勢，最后探討Web服務技術應用在嵌入式監控系統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絡視頻監控技術進行探討，具有很好的借鑒意義。同時，由于本文從傳統嵌入式監控角度出發對比，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的遠程監控系統的研究與應用[D].西安：長安大學，2009.

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

[3]余運強.基于Web服務的網絡監控系統設計與實現[D].杭州：浙江大學，2005.

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