基于GPRS的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

服務(wù)器程序中用到了兩個(gè)Socket類：CLis-tenSocket類和CAcceptSocket類。它們都是以Public方式繼承CSocket類生成的。CLiSTenSocket類為偵聽套接字類，只注冊(cè)FD_ACCEPT事件，主要負(fù)責(zé)維護(hù)為客戶連接服務(wù)的數(shù)據(jù)套接字。CAccept-Socket類為數(shù)據(jù)套接字類，主要負(fù)責(zé)和視頻采集站點(diǎn)的通信工作。CAceeptSocket類是由CListenSocket類接受視頻采集站點(diǎn)的連接請(qǐng)求而建立的。在建立的同時(shí)開始一個(gè)視頻解碼線程，對(duì)傳輸過來的視頻編碼進(jìn)行解碼。同時(shí)根據(jù)傳遞過來的視頻信息發(fā)送遠(yuǎn)程視頻采集站點(diǎn)控制指令，以調(diào)整視頻采集站點(diǎn)的動(dòng)作。TCP連接的工作流程如圖2所示。

2.2.2 GPRS遠(yuǎn)程傳輸方式

系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)建立TCP連接有兩種方式：一種是監(jiān)控終端通過GPRS Modem與GSM基站通信，GPRS分組數(shù)據(jù)包通過內(nèi)部網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)后，轉(zhuǎn)換為可在Internet中傳送的格式，傳送給視頻服務(wù)器。另一種是現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)GPRS Modem通過GPRS網(wǎng)絡(luò)直接與監(jiān)控服務(wù)器端的GPRS Modem進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，然后通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至視頻服務(wù)器。

相比較而言，第二種方法是在GPRS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以傳輸速率和可靠性比第一種方法要好，但通信和設(shè)備費(fèi)要高一些。視頻服務(wù)器端同一時(shí)刻只接受一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)的連接請(qǐng)求，適用于移動(dòng)辦公視頻監(jiān)控。

推薦采用第一種方法。遠(yuǎn)程視頻服務(wù)器端接人Internet，并擁有一個(gè)固定的實(shí)IP地址，現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)設(shè)定在上電后自動(dòng)請(qǐng)求與這一IP地址建立連接。視頻服務(wù)器端作為TCP Server，可以有選擇地接受現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)的連接請(qǐng)求，并給每一個(gè)已連接的現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)分配一個(gè)接收視頻編碼和解碼的線程，可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)站點(diǎn)。這種方法適用于大范圍、多站點(diǎn)的視頻監(jiān)控。

3 I-7188在無線監(jiān)控中的嵌入式應(yīng)用

嵌入式控制模塊在現(xiàn)場(chǎng)視頻采集站點(diǎn)中的作用非常關(guān)鍵?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的初始化、系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的檢測(cè)、編碼數(shù)據(jù)打包發(fā)送、解釋服務(wù)器發(fā)布的控制指令、向GPRS Modem發(fā)送AT指令、與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立TCP連接等操作都是由嵌入式控制模塊完成。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用I-7188作為監(jiān)控終端的主控制器。

3.1 I-7188的結(jié)構(gòu)與性能

I-7188系列控制器是由臺(tái)灣泓格公司生產(chǎn)的嵌入式控制器，適用于高可靠性、PC兼容、緊湊而價(jià)格合理的嵌入式系統(tǒng)，常用于數(shù)據(jù)采集與控制領(lǐng)域。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

I-7188系列控制器采用美國AMD公司80188內(nèi)核，主頻為40 MHz。I-7188模塊含有256 KB／512 KB靜態(tài)RAM以及256 KB(可擴(kuò)充至512 KB)的Flash-ROM，這種ROM體積小、功耗低、訪問速度快、抗震和抗沖擊能力強(qiáng)，具有非易失性，可廣泛應(yīng)用于嵌入式設(shè)備。I-7188不僅含有Flash-ROM，而且還含有2 KB的E2PROM。因?yàn)榭紤]到現(xiàn)場(chǎng)的要求不同，F(xiàn)lash-ROM是整塊刪除數(shù)據(jù)的，一次性可刪除64 KB，對(duì)于不足1 KB的小文件，I-7188增加2 KB的E2PROM。然而E2PROM和Flash-ROM的擦除次數(shù)是有限的(如E2PROM不超過1 000 000次)。而現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)需經(jīng)常讀寫數(shù)據(jù)，F(xiàn)lash-ROM、E2PROM就不能滿足這一要求，所以此模塊提供了31 bit的NVRAM，可反復(fù)擦除、讀寫。設(shè)計(jì)者考慮到不同數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求提供了不同功能的存儲(chǔ)器，大應(yīng)用文件、操作系統(tǒng)、BIOS等存儲(chǔ)在Flash-ROM中，而小文件則存儲(chǔ)在E2PROM中，更改比較方便，對(duì)于頻繁擦除、讀寫的數(shù)據(jù)可用NVRAM。

I-7188不僅有強(qiáng)大的運(yùn)算和存儲(chǔ)功能，而且還具有強(qiáng)大的通信功能，它可提供4個(gè)串口：COM1(RS-232或RS-485)，可做普通9線或3線RS-232串行接口，如與普通PC通信或其他RS-232設(shè)備通信，還可以接MODEM實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；也可以做2線的RS-485串行接口，通過RS-485網(wǎng)絡(luò)與其他RS-485設(shè)備通信。COM2(帶3 000 V隔離RS-485)。COM3(RS-232)；COM4(RS-232)，I-7188的程序通過COM4載人Flash-ROM或E2PROM，程序調(diào)試也通過COM4。