基于安卓的遠程監控系統的設計與實現

摘 要：為了實現實時網絡遠程監控，本系統基于安卓手機、流媒體技術設計了遠程監控系統，通過視頻采集數據，然后將采集到的數據通過Socket網絡通信技術實時傳輸到客戶端，設計的系統滿足系統的功能要求，具有一定的兼容性和可擴展性。

關鍵詞：安卓；遠程監控；設計；實現

隨著通信計算機技術的發展，智能終端技術的應用越來越廣泛，技術也越來越成熟，移動視頻監控技術也取得了不錯的應用效果。當前很多國內外的IT公司都十分關注移動視頻監控技術的發展，投入了大量的人力、物力和財力對項目進行研發，移動視頻監控技術的發展也將會更快，它將移動智能終端和傳統的網絡監控系統結合在一起，通過智能手機動態畫面的實時查看，使監控方案更加便利和簡單。隨著研究的進行，很多學者和科研單位也開始對這種系統進行設計，移動監控系統已經在現實中應用并且取得了不錯的應用效果，但是這些系統應用中的數據傳輸過程或多或少存在一些小問題，需要不斷完善系統功能。本文基于安卓手機平臺對遠程監控系統進行設計。

1 系統設計

1.1 相關技術

Android是一種開源操作系統，基于Linux實現，程序開發過程中使用Java編程語言，安卓SDK（Software Development Kit）擁有很多（Application Programming Interface），可以支持多種應用類型，這提高了Android系統的應用性，可以根據設計需求，自行定義API，形成需要的個性化操作系統。構建操作系統之后，終端業務的控制也十分便利。

移動流媒體技術隨著移動終端的發展從而更加成熟，通過該系統可以壓縮聲音和圖像數據，壓縮之后將這些數據傳輸到網絡服務器中，這樣用戶可以通過網絡實現視頻和圖像數據的觀看和收聽，使用該技術無需下載，十分便利。

在流媒體的圖像和聲音等數據采集播放過程中，為了保證視頻的清晰畫面，需要一些視頻壓縮算法，其中應用效果較好的算法之一為H.264標準視頻壓縮算法，這種核心技術包括幀間幀內預測編碼、正反變換編碼、量化反量化編碼、環路濾波和熵編碼，該技術在Android操作系統上應用，需要封裝編譯生成Android底層Library的JNI動態鏈接庫，這樣可以實現H.264標準編解碼，具有解碼機制精度高、壓縮性能高、實現便利等優點。

1.2 系統總體結構

基于Android平臺的遠程監控系統總體設計如下：遠程監控現場數據的采集通過視頻設備實現，視頻設備采集數據之后通過無線網絡將采集的數據傳輸到移動監控終端，以其數據處理與通信為基礎，在系統設計時考慮清晰度、連續性、實時性三個方面。清晰度需要有視頻壓縮算法、視頻采集設備及高質量的數據傳輸做支撐。連續性就是確保數據采集不間斷、數據采集和移動終端的連接不中斷。實時性是指對所采集到的數據嚴格的進行實時性操作，這是系統實現的關鍵。設計的遠程監控系統整體結構見下圖，其中服務器端使用電腦作為支撐，將采集完成的視頻數據壓縮之后通過Socket傳輸通信，安卓客戶端接收到數據之后進行解碼播放，以達到實時監控的目的。

系統整體設計圖

2 系統的詳細設計

2.1 安卓手機客戶端軟件設計

安卓手機客戶端應用程序是以Java作為編程語言，通過Eclipse進行開發和創建，首先安裝Java開發工具包JDK（java development kit）并對其進行環境變量配置，其次安裝Java運行環境JRE（Java runtime enviroment）及Eclipse，最后安裝Android軟件開發包Android SDK和Android開發工具ADT插件。

Android平臺的通信模塊采用了Socket網絡通信技術進行通信，綁定Socket和端口號，設置開始監聽端口及相應的通信進程。數據處理模塊主要是對視頻流數據的提取和傳導。核心代碼如下：

p0=socket（AF_INET，SOCK_DGRAM，IPPROTO_UDP）；//創建socketbind（p0，（struct sockaddr*）&（addr_org），sizeof（struct sockaddr_in））；

//綁定IP和端口sendto（p0，SendDataBuff，ulLen，0，（struct sockaddr*）&（addr_dst），sizeof（sockaddr_in））；//向指定IP發送SendDataBuff中的視頻數據Camera open Camera（）{}//打開攝像頭android.hardware.camera.PreviewCallback//用來調用每幀圖像數據data的接口

2.2 服務器端

2.2.1 Red 5服務器配置

流媒體服務器采用Red 5，在其使用之前首先將其配置到Tomcat下，具體配置過程如下所述：安裝tomcat和Red后，重新再Eclipse下創建一個web project工程，將Red 5集成到tomcat啟動所需要的全部jar包（位于lib目錄下的全部jar包及Red 5根目錄下的red5.jar）全部拷貝到工程項目WebRoot＼＼lib包下

2.2.2 視頻采集

本系統選擇的是外接USB攝像頭，因此需要首先對設備名稱進行查詢，方法是運行JMF的bin目錄下JMFRegistry.exe，在Capture Devices選項卡中看到連接到計算機的設備，如果找不到目標設備則需要點擊左下角的Detect Capture Devices對已經連接的設備進行重新檢測。

3 結語

本文基于開源Android操作系統的手機進行軟件開發，通過視頻采集傳輸實現了遠程監控， 系統設計完成之后還需要對系統的性能進行測試才能在實際中應用，且在應用過程中應該加強系統的維護，不斷完善系統的功能，使系統的實用性不斷得到增強，提高遠程監控的效果。

參考文獻：

[1]楊文志.Google Android程序設計指南[M].北京：電子工業出版社，2009.

[2]梅爾著，王鵬.Android高級編程[M].北京：清華大學出版社，2010.

作者簡介：高南虎（1974），男，漢族，山西太原人，網絡工程師，博士，主要研究方向：軟件工程計算機網絡方向，公共管理和應急管理。