基于GPRS的远程监控系统设计

唐璐

摘 要 随着云计算、大数据、5G通信技术的发展，人工智能时代已经到来，智慧广电开始融入政治、经济和社会生活当中，智慧中波建设应运而生，“有人留守、无人值机”成为大势所趋。因此，人们需要远程监控系统来随时观察发射机房状况。基于GPRS的远程监控系统，采用C/S模式，由客户端和服务端两部分组成，通过GPRS实现实时连接，实现画面实时显示和拍照功能。

关键词 GPRS;远程监控;实时;手机客户端

引言

随着传输技术的演变发展、新媒体技术的更新迭代，信息传媒行业的使命更加艰巨，传统的工作模式已经无法满足中波发展需求。随着智慧中波的建设，安防监控成为安全播出智能化管理的有效手段。而远程监控技术将给我们的管理带来便利，为走向“有人留守，无人值机”打下基础。

1远程监控系统概述

远程监控系统通过有线传输或无线传输的方式，将监控前端采集到的视频图像信息传输给监控中心站，监控中心站存储接收到的信息。随着工作场景对安全防范要求的提高，远程监控系统更多地应用到工作当中，成为我们视觉的延伸。让我们可通过视频图像来判断现场情况，通过保存录像、照片为处理后续问题带来便利。随着无线移动通信技术的不断发展，无线移动传输带宽进一步提高，使得远程监控系统向移动式视频监控系统发展。

移动式远程监控系统主要由手机客户端作为移动终端，摄像头作为监控前端采集图像数据，通过传输网络传输数据，实现视频数据的交互、发送和接收等，甚至可以实时转播声音动态，听到来自视频监控死角的声音，带来更多的技术保障，实现对发射机房的实时监控[1]。

2本设计的方案思路

用摄像头做监控前端，手机为移动终端，使用手机客户端远程监控。监控前端和移动终端之间通过GPRS无线传输图像数据。要求整个设计能够进行视频监控，监控过程中能够抓拍图片，保存并上传图片。

3本设计的系统功能

客户端和服务器能够实时连接，打开服务器端能实时显示捕捉到的画面，在客户端发出拍照命令时，能够拍摄并压缩图片后将其上传给客户端。打开客户端软件，能够对服务器软件发出命令，并在短时间内接收到来自服务器软件的图片，并将其显示在手机屏幕上以及保存在手机的本地文件中。

4软件设计

4.1 总体方案

该系统采用C/S结构，即客户端与服务器架构。C/S结构能够结合客户端与服务器在硬件上的优点，通过把任务分配给客户端和服务器来实现任务。服务器在空闲状态时需要等待来自客户端的请求，处理完接收到的请求后传回处理结果。客户端负责向服务器发送要求，并且保持等待直到收到处理后的回应。

4.2 软件说明

（1）客户端（PhotoCaptureClient）

客户端对应于服务端，是为用户提供本地服务的程序，与服务端相互配合才能运行。本系统通过基于GPRS的Socket通信连接客户端和服务器。

1）基于GPRS的通信方式：Socket通信。GPRS是一种通用无线分组业务。GPRS数据传输有很多优点，一是接入范围比较广，它基于GSM发展而来，不会影响现有网络;二是高速的数据传输，分组交换保证了数据和通讯指令能够被高速传输;三是接入時间短，能进行快捷登录;四是GPRS能够一直保持在线，不间断与网络的联系;五是按照流量计费，只有进行数据传输任务，才会计费。

Android平台支持多种网络通信机制，本客户端程序使用SSL通信，使用Socket类建立负责连接到服务器的套接字对象，实现两者通信。

2）小部件：Button、Image View和TextView。本客户端使用的按钮部件是普通按钮（Button）。普通按钮的属性继承于文本条组件，按钮组件主要用于接收用户操作的点击事件;图片显示组件使用的是图片视图（Image View）。图片视图的功能是显示图像内容;文本组件使用的是文本条（TextView）。文本条作用是显示文本内容。通过set Text（）和get Text（）两种方法，可以对组件的显示内容进行设置或是获取文本内容。

3）图像显示。Bitmap可以获取图像文件的信息，完成图像的剪切、旋转和缩放等操作，以指定格式保存图像文件。不过这个类的构造函数属于私有函数，不能在包外对它进行实例化，只有通过JNI实例化才能进行。创建Bitmap的接口由Bitmap Factory辅助类提供。Bitmap Factory的作用是通过从各种来源包括文件流和字节数组获得的信息创建位图对象。

4）Handler类。Handler类主要的作用是处理异步的信息。当我们新建立Handler处理程序时，它会被捆绑到建立它的线程与信息队列上，从这一点上，它将传递信息及执行那些信息队列出来的runnable消息。多线程是Java的特点之一，实现多线程的方法有两种：继承Thread以及实现Runnable接口，本客户端中使用的是Runnable接口。

5）布局组件：相对布局和线性布局。本客户端主要的布局类型是线性布局和相对布局。线性布局指的是直线放置视图容器中的子组件。线性布局是一个有方向属性、宽度属性和高度属性的显示组件容器;在相对布局中，所有子组件的摆放，需要前一个组件的位置。

6）IO Exception。IO Exception指的是一个与I/O相关的错误信号。错误详细信息可以调用构造函数时指定，像往常一样。需要注意的是也会有更具体错误情况下几个子类，比如说File Not Found Exception类和EOF Exception类等。

7）图片存储：File以及File Output Stream类。File类是路径确定文件系统实体的抽象表示。路径名称绝对或相对于目录中的程序运行。当操作文件的路径，该类的静态域可以用来确定特定平台的分离器。通过File类相关方法，实现对常用文件系统的操作功能;File Output Stream类专门把Output Stream书写到文件系统的文件中。所有的写请求通过调用方法直接转发到等效功能的操作系统底层。

（2）服务端（Photo Capture）

服务器作为监控前端，通过摄像头获取图像信息，上传图像数据。客户端通过Socket通信来新建套接字对象连接到服务器。而为了让客户端与服务端之间正常通信，必须在服务端建立一个ServerSocket对象，将两者的套接字对象连接。

1）Activity类。Activity可称为形象大使，作用是能够给予一组实现交互的可视界面，用来处理前端的事物。而在后台，Activity与应用程序框架中大部分组件都有相关性。一个Android应用程序允许多个Activity同时存在，但只有其中一个可以用于启动，而互相可通过调用来组成Activity栈。

2）底层视图：Surface View类。Surface View类提供一个专用的内嵌视图层次结构的绘图表面。Surface View负责将视图摆放在正确位置。SurfaceHolder是获取图像表面的抽象接口。它可以控制表面的大小、格式、像素，并监控表面的变化。Surface Holder接口的使用一般都是利用Surface View类进行。

3）多媒体应用：Camera类。Camera类的作用是打开或关闭摄像头，进行图像画面捕捉，启动预览、停止预览、照片抓拍和搜索视频帧的编码。使用Camera类所提供的接口，可以得到设备相机服务的接口，实现预览和拍照功能。它没有默认构造函数。利用open（）方法可以获得相机接口。

4）Thread类。在本软件的程序中，Thread.start（）方法的作用是开启线程。Thread.sleep（2000）语句的作用是线程休眠2秒。

5）Server Socket类。Server Socket类代表一个等待传入的客户端连接的服务端套接字。Server Socket处理请求并返回一个适当的答复。服务器套接字必须完成的工作是通过内部的socketimpl实例实现的。当上下文实例初始化成功后，就可以得到通过它关联的服务器工厂实例。根据指定的服务端口，服务套接字工厂实例可以创建一个Server Socket。当创建Server Socket成功，就可以等待客户端连接，实现通信。

6）Buffered Reader与Buffered Writer类。Buffered Reader类的作用是打包一个现有的Reader和缓冲数据的输入。其潜在读者的昂贵相互应当被最小化，因为大多数请求可以通过访问单独的缓冲获得解决。Buffered Writer类的作用是打包一个现有的Writer和缓冲数据输出。同样，Buffered Writer类潜在读者的昂贵相互应当被最小化。

7）字节输入流和字节输出流。在java.io包中有大量的流类，字节输入流和字节输出流分别指的是Input Stream类以及Output Stream类的子类创建的流对象。Input Stream类是输入流的基类，输入流是由一个字节为单位读取源数据的方法。Output Stream类是全部輸出流的基础类。输出流写数据到一个目标以一个字节为单位进行。

5软件调试和系统调试

软件调试主要是调试服务端能否打开摄像头并且将捕捉到的图像内容实时显示;客户端能否连接到服务端，并控制服务端拍照和上传图片。

调试时，需将服务端和客户端都联入同一个局域网中，在客户端Address栏输入服务端的IP地址，port栏输入端口号8088。打开服务端和客户端，观察实时性和软件功能。

6结束语

通过远程监控系统，可实现对发射机房的实时监控，降低安全监管成本，实现减员增效，是现代化手段对人力、资源和安全播出监管的有效方式。在实际应用中，我们未应用移动式的安防监控模式，但已实现系统化的安防监控监管，配备智能安防监控、车辆识别门禁等，并实现系统间互联互通。我们有理由相信，随着智慧中波建设的不断推进，“有人留守、无人值机”的目标将成为可能。

参考文献

[1] 范永开，许林.Android程序设计[M].北京：清华大学出版社，2014： 91-97.