基于安卓平臺的遠程監控系統設計研究

朱書彪，張 拓

（江西泰豪動漫職業學院，江西 南昌 330000）

0 引 言

監控是安防系統的重要組成部分，視頻監控系統能夠獲取被監控區域的圖像，能夠更加直觀、清晰地展現出真實情況。在移動智能設備不斷普及的背景下，遠程實時監控逐漸成為現實，基于安卓操作系統的智能手機應用最為廣泛，在手機市場中占據主導地位。為了提高監控系統的應用便利性，基于安卓平臺開發一種移動端遠程監控系統，使其能夠在移動手機中搭載，從而提高遠程監控系統的應用便捷性和實時性。

1 安卓平臺的遠程監控系統總體設計

1.1 系統需求和架構

基于Android平臺的遠程監控系統主要是對覆蓋區域進行實時監控，獲取被監控區域的實時圖像信息。該系統設計為獨立的嵌入式系統結構，能夠實現視頻捕捉、視頻壓縮以及無線傳輸等功能。因為視頻監控信息在數據處理和數據通信方面具有一定的特征，所以系統設計需要重點考慮以下3個方面內容。

（1）視頻清晰度。視頻清晰度對于遠程監控系統具有重要意義，在對系統進行設計時需要充分考慮視頻攝像頭像素、視頻壓縮格式以及壓縮數據量的輸出等因素，從而保證傳回的視頻具有較高清晰度[1]。

（2）信息實時性。遠程監控視頻系統最為重要的功能之一是獲取實時視頻，因此必須縮短視頻傳輸時間，從而保證監控系統中的圖像為被監控區域的實時信息，需要對視頻信息傳輸進行處理，保證監控端與用戶端同步[2]。

（3）連續性。系統設計時需保證系統監控端與用戶端視頻圖像具有連續性，不能出現卡頓或斷流等問題。

基于上述需求，筆者所設計的遠程監控系統包括攝像頭、USB接口、網絡接口、路由器、存儲器、無線網卡以及Android手機等[3]。

1.2 系統基本構成及實現方式

本次系統設計采用基于S3C6410處理器的嵌入式設備，通過USB接口連接USB攝像頭，從而實時收集監控圖像。攝像頭所采集的實時視頻數據會緩存在服務器中，通過壓縮處理后利用網絡傳輸將數據輸送到用戶端。用戶終端為基于安卓操作系統的移動終端設備，例如智能手機、平板電腦等，通過安裝基于系統開發的App應用軟件與服務器網絡連接后，能夠實現數據傳輸、圖像解碼以及實時顯示等功能，從而完成對監控區域的實時遠程監控。

2 安卓平臺的遠程監控系統手機客戶端設計

2.1 系統界面設計

本次設計的安卓平臺遠程監控系統界面具有簡潔性、高效性和功能集中性等特點，操作較為靈活。系統界面應用Android系統的伴生控制軟件，利用嵌套RelativeLayout以及FrameLayout布局模式，通過xml標簽進行配置，界面與程序之間的邏輯相互獨立，能夠為開發人員提供快捷的維護和開發服務[4]。系統界面整體采用九宮格形式，用戶在使用該系統時操作和瀏覽界面主要包括登錄界面、服務連接界面以及系統設置界面。登錄界面能夠為系統安全性提供保障，用戶在輸入正確的賬號密碼后才能夠登入系統，該界面主要包括文本輸入框和功能按鈕。服務連接界面為用戶提供服務器選擇服務，可以實現連接操作，同時可以新建服務器參數或對現存的數據進行修改調整。顯示界面能夠實時顯示出服務器端的視頻圖像數據，用戶可以在該界面中完成瀏覽、截圖等操作，且截圖可以保存到指定路徑，同時配置斷開功能，能夠與現有服務器斷開連接，并連接新的服務器。在服務器參數設置界面中，包括IP地址、端口號等[5]。

2.2 網絡模塊設計

網絡模塊作為安卓平臺遠程監控系統服務端與用戶端的連接紐帶，主要負責信息和數據傳輸。在該模塊中，采用HTTP協議完成網絡數據傳輸。按照HTTP的網絡協議，服務器對客戶端所發出的請求進行響應，請求處理結束后服務器會根據協議規定自動連接。Android平臺與HTTP協議通過接口實現，本次系統采用Java接口和Apache接口。網絡模塊的部分代碼如下：

2.3 視頻顯示模塊設計

視頻顯示模塊的主要功能是顯示服務器端傳回的實時圖像，屬于UI層。在此模塊中，能夠接收服務器端采集的原始視頻并將其進行顯示。該模塊的基本架構為：onCreate()→布局界面預覽窗口設置→資源ID獲取、布局界面加載→子線程視頻數據處理啟用→主線程顯示→斷開按鈕結束顯示→onDestroy()，其中子線程視頻數據處理啟用包括數據接收、顯示區域設置、顯示資源獲取以及刷新，將結果傳遞到主線程顯示模塊中。視頻顯示模塊為最后的視頻輸出，模塊集成SurfaceView實現SurfaceHolder.Callback接口顯示視頻圖像[6]。

2.4 系統設置模塊設計

系統設置模塊的功能主要為用戶登錄密碼設置，該模塊在保存密碼前會對密碼裝填進行檢測。如果檢測到密碼已經設置完成，則會將密碼儲存在數據庫中；如果更改密碼，則會將更新后的密碼數據存儲到數據庫中[7]。系統設置模塊的部分代碼如下：

3 系統功能實現

將PC機打開后運行超級終端，并將比特率設置為115 300 b/s，數據位設置為8位，停止位設置為1。開啟開發板電源，開發板會自動加載Linux操作程序及相關驅動程序，系統加載完成后查看網絡參數，并運行服務器[8]。啟動智能手機界面，將其連入無線網絡，打開視頻監控程序，輸入賬號密碼后登入，在系統界面中點擊連接按鈕進入服務器。系統運行后，服務器端所收集的視頻信息通過無線網絡傳輸到手機界面中，用戶通過觀看圖像即可實現遠距離監控[9]。監控畫面清晰度較好，能夠直觀地觀察到被監控區域的大部分細節，且數據傳輸速度較快，基本可以實現用戶端與服務器端視頻畫面同步。測試過程中沒有出現卡頓、斷流等現象，應用效果較好[10]。

4 結 論

綜上所述，本文根據安防監管對于遠程監控的實際需求，基于Android平臺開發設計了一個可以用于遠程監控的系統。該系統功能較為完善，經過實測后證明該軟件能夠實現遠程視頻監控功能，希望能夠對相關軟件開發起到一定的借鑒作用，不斷提高遠程監控系統的性能。