基于移動客戶端的門禁與視頻監測系統設計與實現

殷夢雄

（武漢郵電科學研究院 湖北 武漢　430071）

基于移動客戶端的門禁與視頻監測系統設計與實現

殷夢雄

（武漢郵電科學研究院 湖北 武漢430071）

基于提高幼兒園或中、小學校區現代化管理規范的目的，采用了手機客戶端為主導，利用WEB接口服務器傳輸數據方法，通過幼兒出入園實時視頻監控、家長利用客戶端實時獲取幼兒出入園信息、老師運用手機客戶端操作維護幼兒出入園數據等試驗，得出本系統的應用將有效提高中學、小學、幼兒園的教育管理水平，減少教育教學成本和時間。

門禁；視頻檢測；手機客戶端；WEB服務器

移動互聯網的出現，大大提高了對場所實時監控的實時性和便捷性。隨著計算機網絡技術，移動通信與互聯網技術、嵌入式技術的發展，日常生活中許多事情都追求便利。目前幼兒園越來越普及并且追求現代化管理，通過手機客戶端實時準確的獲取最新的門禁數據和出入園視頻信息可以很好地達到這一目標。家長可以通過手機獲取幼兒出入園的最新信息，而老師可以通過門禁和視頻實時的監控全園幼兒的出入情況。本文的主要內容是設計實現一個移動客戶端的門禁與視頻監測系統，旨在給幼兒園的出入園管理提供更好的服務。

門禁和視頻監控在我們現實生活中很常見，比如學校、商場、公司等，而如何搭建本系統并通過移動客戶端實時監控幼兒的出入園是本文研究的內容。文中通過Android開發手機客戶端平臺，使用JAVA開發WEB接口服務器。

1　平臺開發介紹

1.1系統簡介及特點

Eclipse是一個開放源代碼、基于java的可擴展開發平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發環境。它的特性在于功能全、具有商業特性，功能高度集中。具有以下功能：

1）IDE，開放可擴展、通用性。

2）JDT，支持Java開發。

3）CDT，支持C開發。

4）PDE，用來支持插件開發。

1.2Android（又稱為安卓）架構

包括Android操作系統、中間件及相關的關鍵應用程序。Android作為開發式的系統平臺，主要基于 Linux代碼。Android架構按照自底向上可分為四層，最底層為Linux OS及其驅動層，最頂層為Java應用程序層。利用Android系統平臺就可以很方便的實現無線通信。

1.3Spring+MyBatis框架

Spring是J2EE應用程序框架，是輕量級IOC和AOP的容器框架，主要針對javaBean的生命周期進行管理的輕量級容器，可以單獨使用，也可以和Strusts框架，MyBatis框架等組合使用。

本文開發的安卓接口工程使用的是Spring+MyBatis框架來實現數據在客戶端和數據庫之間進行傳輸的。MyBatis最強大的特性之一就是它的動態語句功能。MyBatis能通過在任何映射SQL語句中使用強大的動態SQL來改進寫不必要代碼的狀況。使用Spring+MyBatis框架能夠比較輕松的實現數據在客戶端和數據庫之間傳輸。

2　程序設計原理

2.1系統簡介以及特點

本該系統主要由攝像頭設備、門禁設備、WEB接口服務器和移動終端組成，它們和后臺服務器通過物聯網、互聯網和移動互聯網相互協作，共同構成了本門禁和監控系統。攝像頭設備主要是收集幼兒園大門處的視頻數據。門禁設備主要負責獲取幼兒園出入園打卡的信息。Web接口服務器主要是把門禁數據寫入相應的數據庫、獲取數據庫數據發送給移動客戶端、獲取移動客戶端相應操作修改數據庫信息等作用。移動終端獲取全園統計數據，顯示數據和操作數據的作用。

手機客戶端主要針對Android移動設備，當然也可以開發IOS設備來獲取相應數據，Android客戶端的控制主要包括用戶界面UI、socket通信等。安卓應用組建包括多個模塊組成，而每個模塊包括ACTIVITY、SERVICE、ADAPTER等。WEB接口工程包括CONTROLLER層、SERVICE層、DAO層和XML層。

幼兒出入園時通過門禁打卡把出入園數據通過WEB接口工程上傳到數據庫，然后手機客戶端通過WEB接口服務器拉取數據，把門禁數據返回到家長的手機客戶端，手機客戶端通過推送消息的形式通知家長，讓家長了解幼兒的出入院情況。而老師可以通過手機客戶端獲取全園幼兒的出入統計，并且可以通過手動幫助幼兒出入園，解決幼兒忘記帶門禁卡的情況。

視頻監控是通過手機APP獲取視頻流來了解門幼兒園大門處幼兒出入園的實時情況。本系統的視頻監控功能是第三方公司提供的產品，進行二次開發實現。

本系統有以下特點：

1）采用B/S架構：本系統主要數據傳輸部分采用手機移動客戶端加WEB接口服務器組成，手機移動客戶端通過無線網絡接入互聯網，進而實現與服務端的通信。

2）數據傳輸采用MD5加密：手機移動客戶端與web接口服務器之間傳遞數據采用imei號加密，防止惡意用戶通過PC端通過互聯網連接web接口工程直接破壞數據庫數據，并且可以通過數據傳輸加密防止用戶用多個手機同時登陸1個用戶的客戶端。

3）實時推送消息：通過消息推送讓用戶及時的收取到幼兒的最新動態，即使手機客戶端應用沒有運行，也可以收到來自服務端的消息，有效降低用戶手機電量的消耗。

4）實時視頻監控：老師或者家長可以利用移動客戶端通過互聯網接收視頻設備發送來的視頻流，實時的查看幼兒出入園時的最新視頻動態。

2.2系統設計

2.2.1門禁上傳數據

門禁數據上傳流程圖如圖1。

圖1　門禁上傳數據流程圖

幼兒出入園打卡后，門禁設備把門禁數據傳輸到數據庫分為兩種方法：

1）WEB接口工程抓取取數據 （主動）：WEB服務器通過同步程序從門禁設備廠商數據庫里抓取數據，然后將門禁數據填入本系統數據庫內。

2）門禁設備通過WEB接口工程直接推送數據（被動）：門禁設備廠商調用WEB接口服務器程序，把數據直接通過WEB接口服務器傳入系統數據庫。

2.2.2視頻上傳視頻流

視頻監控功能是基于第三方公司產品，進行二次開發實現。采購的第三方產品包括無線網絡攝像機和配套的 SDK。網絡攝像機功能強大，集成了視頻采集以及 WEB服務器等功能，依靠其相應公司提供的動態域名服務，能輕松解決動態IP問題。本系統只需要根據網絡攝像機提供的SDK開發相應的移動客戶端，即可實現遠程視頻監控。整個視頻監控方案的結構如圖2所示。

圖2　視頻監控視圖

2.2.3接口工程與手機客戶端數據交互

接口工程與手機客戶端數據交互主要流程如下，如圖3。

圖3　接口工程與手機客戶端數據交互流程圖

接口工程分為兩種：POST接口和GET接口。POST接口是向服務器傳送數據的，GET接口主要是從服務器上獲取數據的。

1）GET接口與客戶端交互

當門禁數據上傳到數據庫后，家長登陸客戶端，客戶端將家長的信息拼湊在URL上通過GET方法把信息發送給接口工程，接口工程在 CONTROLLER層獲取信息，CONTROLLER調用SERVICE層的方法，SERVICE層調用DAO層接口，把有用信息通過DAO層接口在XML里的SQL拼湊成完整語句，然后通過完整SQL語句在數據庫獲取幼兒的出入園信息，然后在SERVICE層按需求進行排序等操作，然后傳到CONTROLLER里把信息封裝到JSONObject里，通過網絡把信息傳送給客戶端，客戶端解析信息，然后放置在布局里顯示在客戶端界面上。這樣，用戶就可以查看到幼兒有用信息了。

GET接口CONTROLLER層部分代碼展示，如圖4。

圖4　GET接口部分代碼

2）POST接口與客戶端數據交互

當老師運用客戶端上傳幼兒信息時，客戶端把幼兒信息封裝，通過POST方法發送給接口工程，接口工程將封裝的信息解析出來，然后調用SERVICE層的方法，而SERVICE層的方法調用DAO層接口，DAO層映射到XML里的SQL語句和SERVICE層里的信息整合成完整的SQL語句，通過SQL語句把幼兒的信息保存在數據庫里，保存成功后SERVICE層方法會返回成功的提示給CONTROLLER層，然后接口把成功的提示通過網絡返回給客戶端，這樣老師就知道保存幼兒的信息成功了。

POST接口CONTROLLER層部分代碼展示，如圖5。

2.2.4消息推送

消息推送是通過一定的技術標準或協議，在互聯網上定期傳送用戶需要的信息來減少信息過載的一項新技術。簡單來說，消息推送就是服務端主動發送消息，客戶端被動接收消息。

首先我們來看一下組成一個推送系統的幾個要素：

圖5　POST接口部分代碼

1）推送SDK：以jar的方式出現，集成于第三方客戶端，解析第三方下行的數據，并把結果透傳給第三方客戶端；也可以上行第三方定制的客戶端信息。

2）推送服務器：一側負責維護與成千上萬的推送SDK的長時連接，另一側與第三方服務器對接，將第三方定制數據下行推送至推送SDK。

3）第三方服務器：數據推送的發起者，通過對接推送服務器，將數據發送至第三方客戶端。

4）第三方客戶端：第三方集成推送SDK的客戶端，推送數據正真的接收者和展現者。

以上是推送系統中的4個不同角色，看起來比較抽象，可以通過圖6來加強理解：

通過消息推送，用戶（家長或者老師）可以方便快捷的獲取客戶端接收到的消息，當本班或者本用戶的子女入學動態發生改變的時候，用戶就可以通過手機推送，不用在客戶端頁面就能夠通過手機獲取最新動態信息。

3　結束語

本文設計一個基于移動客戶端的門禁［7］與視頻監測系統［8］，采用手機客戶端為主導，通過web接口服務器傳輸數據，提出了一套針對室幼兒園等教育場所的現代化管理的解決方案。通過幼兒出入園實時視頻監控、家長利用客戶端實時獲取幼兒出入園信息、老師運用手機客戶端操作維護幼兒出入園數據等規范化教學管理工作。利用該系統完全可以達到幼兒園或中、小學園區現代化管理需求，給院校管理帶來較大的便利。該系統的應用將有效提高中學、小學、幼兒園的教育管理水平，減少教育教學成本和時間。

圖6　消息推送流程圖

［1］張龍志.基于安卓系統的多文件閱讀器的設計與實現［J］.科技創新與應用，2015（16）:44-57.

［2］汪永松.安卓手機APP開發套路之HTTP通信［J］.電腦編程技巧與維護，2014（19）:5-7.

［3］李濤.基于Android的智能家居APP的設計與實現［D］.蘇州：蘇州大學，2014.

［4］劉靜.基于WIFI的安卓智能家居控制與監測系統的設計［J］.軟件，2014（6）:23-27.

［5］陳晨.基于安卓的警民移動通信系統服務器端的設計與實現［J］.電子制作，2015（6）:35-38.

［6］徐常飛，倪慧.基于安卓手機支付平臺的設計與實現［J］.電子制作，2015（6）:87-89.

［7］李海雄，劉文帥，賀澤軍，等.基于二維碼的民爆門禁式定員監控系統研究［J］.電子科技，2015（2）：75-77.

［8］李玉斌，云廣平，蘇留棒.高校圖書館機房環境遠程視頻監測系統［J］.電子科技，2013（3）：96-98.

Design and implementation of access control and video surveillance system based on mobile client

YIN Meng-xiong
（Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications，Wuhan 430071，China）

It based on improve the kindergarten or middle school and Primary School of modern management specification of objective.This experiment uses the mobile client and the method of the web server interface data transmission method.This experiment takes advantage of the children access to real-time video monitoring of park，parents use client real-time access to children's access to the information Park，teachers to use mobile phone client operation to safeguard children's access to the park and other data to test of it.The application of this system will effectively improve middle school，primary school，kindergarten education management level，reduce the teaching cost and time.

access control；video detection；mobile client；WEB server

TN91

A

1674－6236（2016）13-0055-04

2015-06-30稿件編號：201506248

殷夢雄（1989—），男，湖北黃岡人，碩士。研究方向：安卓手機客戶端開發、WEB開發。