遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

馬曉勇

（吉訊股份有限公司，河北 保定 071000）

0 引 言

隨著信息時(shí)代的到來，人們?cè)谌粘５纳钜约吧a(chǎn)中都會(huì)涉及到龐大的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。而移動(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn)使監(jiān)控工作得以遠(yuǎn)程操作，通過將監(jiān)控中心單位以及數(shù)據(jù)傳輸所需單元按照一定規(guī)律及指令聯(lián)系起來，構(gòu)建成一個(gè)完整的系統(tǒng)操作基本框架，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和傳輸。

1 遠(yuǎn)程通信技術(shù)概述

遠(yuǎn)程通信技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)上生成的一種新興技術(shù)，其可在不同計(jì)算機(jī)之間通過通信傳輸技術(shù)進(jìn)行圖片、文字等相關(guān)信息的傳遞。而且隨著5G技術(shù)、人工智能技術(shù)等高科技技術(shù)的愈加成熟，遠(yuǎn)程通信技術(shù)也有了更加廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展前景，同時(shí)其也在不斷的應(yīng)用過程中取得了更加良好的應(yīng)用效果，正在不斷推動(dòng)著相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。

1.1 遠(yuǎn)程通信技術(shù)工作原理

遠(yuǎn)程通信技術(shù)主要是通過借助傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）、超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）等相關(guān)協(xié)議與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輸入輸出之間的相互連接來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。當(dāng)某一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出信息之后，便能夠利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)將該信息傳輸給其余計(jì)算機(jī)，其余計(jì)算機(jī)在接收到信息之后會(huì)進(jìn)行相關(guān)的回饋處理，將所接收的信息進(jìn)行一定程度上的轉(zhuǎn)化，使信息內(nèi)容呈現(xiàn)到計(jì)算機(jī)屏幕上，以此便達(dá)到了不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的目的。遠(yuǎn)程通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的支持，只有不同技術(shù)之間的相互配合才能夠?qū)崿F(xiàn)更加良好的效果，同時(shí)也才能夠保證促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的不斷進(jìn)步[1]。

1.2 遠(yuǎn)程通信技術(shù)的分類

根據(jù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)信息傳輸方向的不同能夠?qū)⑵浞譃閱喂ねㄐ拧腚p工通信以及雙工通信3種，不同類別的遠(yuǎn)程通信技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)所存在著一定的差距，且所能取得的應(yīng)用效果也有不同之處。

（1）單工通信。單工通信是指信息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑邕b控、遙測(cè)等。單工通信信道發(fā)送端和接收端的身份固定不變，發(fā)送端只能夠發(fā)送信息，不能夠接收信息；接收端只能夠接收信息，卻不能夠發(fā)送信息。

（2）半雙工通信。半雙工通信是指信息能夠在一個(gè)信號(hào)載體的兩個(gè)方向上傳輸，但是不能夠同時(shí)傳輸。半雙工通信信道屬于雙向信道，發(fā)送端和接收端的位置可以相互變換，兩個(gè)端口皆可以發(fā)送和接收信息，但是卻不能夠同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)一個(gè)端口發(fā)送信息時(shí)，另一個(gè)端口就只能夠接收信息，而不能夠同時(shí)發(fā)送信息。

（3）雙工通信。雙工通信是指信息能夠在信道內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙方同時(shí)雙向傳輸?shù)耐ㄐ欧绞剑褂玫男诺酪彩请p向信道。與半雙工通信不同的是，雙工通信能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)端口的同時(shí)發(fā)送和接收信息，也就是端口在擔(dān)任發(fā)送端任務(wù)的同時(shí)也擔(dān)任著接收端的任務(wù)，能夠在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙方信息的共同傳輸與接收[2]。

2 遠(yuǎn)程通信技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 應(yīng)用范圍廣

遠(yuǎn)程監(jiān)控通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較廣泛，不僅可以幫助人們更好、更安全地在生活中使用互聯(lián)網(wǎng)，還可以促進(jìn)運(yùn)輸業(yè)、制造業(yè)以及商業(yè)等各行業(yè)的發(fā)展，在為經(jīng)營(yíng)者帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也能為國(guó)家的發(fā)展創(chuàng)造出一定的社會(huì)效益。

2.2 傳輸可靠性高

遠(yuǎn)程通信技術(shù)具有較高的可靠性，一方面是因?yàn)檫h(yuǎn)程通信技術(shù)所涉及到的基礎(chǔ)技術(shù)比較多，相對(duì)來說要更加成熟先進(jìn)一些；另一方面則是因?yàn)檫h(yuǎn)程通信技術(shù)中采用的通信協(xié)議和傳輸機(jī)制能夠保證信息傳輸過程中的安全性，大幅降低了信息在傳輸過程中損壞或者丟失的可能性[3]。

2.3 可操作性強(qiáng)

遠(yuǎn)程通信技術(shù)具有較強(qiáng)的可操作性，工作人員通過該技術(shù)對(duì)接收到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及刪除等操作比較簡(jiǎn)單便捷，而且工作人員能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行相應(yīng)的操作。此外，遠(yuǎn)程通信技術(shù)隨時(shí)隨地都能夠滿足工作各個(gè)方面的要求，為相關(guān)應(yīng)用行業(yè)減少更多的信息傳輸時(shí)間、人力成本支出，更有利于推動(dòng)相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的快速發(fā)展[4]。圖1為車載遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)示意。

圖1 車載遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)

3 遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用

3.1 構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系

注重提升網(wǎng)絡(luò)安全體系的重要地位，具體來說，安全體系主要包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備安全模塊、網(wǎng)絡(luò)信息安全模塊、監(jiān)控信息管理模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用安全模塊。

構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系能夠有效降低遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的使用風(fēng)險(xiǎn)。首先，應(yīng)該根據(jù)使用者對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，為使用者提供一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其次，做好網(wǎng)絡(luò)信息安全傳輸工作，如果遇到病毒入侵的現(xiàn)象，則要能夠有效攔截，對(duì)于各個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行加密處理，就是利用各種各樣的加密算法對(duì)監(jiān)控信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。一般情況下，每一種算法都有其獨(dú)特的密鑰，密鑰具有同步性和唯一性特征，而且同一個(gè)密鑰不能使用太長(zhǎng)時(shí)間，要根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控使用者的實(shí)際情況更新密鑰信息，進(jìn)而提升信息傳輸?shù)陌踩裕瑢?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控信息傳送的安全性。最后，使用者在登錄的過程中要做好身份驗(yàn)證工作，拆分傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息的密鑰信息，基于使用者的實(shí)際需求不斷更新密鑰信息的內(nèi)容，并根據(jù)具體的監(jiān)控操作信息，在身份安全驗(yàn)證通過以后將密鑰信息進(jìn)行重新組合，這有利于構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)體系。

3.2 數(shù)字視頻控制系統(tǒng)

3.2.1 全方位攝像儀系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由解碼驅(qū)動(dòng)器、可變電動(dòng)鏡頭以及萬象云臺(tái)等部分組成，可以針對(duì)室內(nèi)情況和室外情況實(shí)施監(jiān)控，能夠提升監(jiān)控質(zhì)量。利用自動(dòng)化控制技術(shù)可以控制云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)情況，使其向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)、向左運(yùn)動(dòng)或者向右運(yùn)動(dòng)。同時(shí)重點(diǎn)調(diào)整攝像儀的光圈，可以及時(shí)調(diào)節(jié)焦距，將攝像頭推遠(yuǎn)或者拉近。圖2為全方位攝像頭外觀圖。

圖2 全方位攝像頭

3.2.2 云臺(tái)及其控制器部分

云臺(tái)是負(fù)責(zé)承載攝像儀的重要裝置，可以讓攝像儀在水平方向和垂直方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除去使用機(jī)械化的傳動(dòng)裝置外，內(nèi)部還包括各類控制電路。在進(jìn)行云臺(tái)調(diào)整時(shí)，無法利用手動(dòng)方式，需要利用自動(dòng)化控制的模式在室內(nèi)通過操作完成控制器調(diào)整。同時(shí)還需要將控制電壓加到電動(dòng)機(jī)上方，能夠讓云臺(tái)在空間任意方向完成旋轉(zhuǎn)，使攝像儀的空間可視范圍有所擴(kuò)大。為了能夠完成云臺(tái)的控制，要使用到局域網(wǎng)，主要包括多臺(tái)服務(wù)器以及分控終端。一臺(tái)服務(wù)器可以針對(duì)16臺(tái)攝像儀進(jìn)行控制和調(diào)整，服務(wù)器會(huì)利用RS232串口傳輸控制的信號(hào)，但是只能做到短距離傳輸，如果需要進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，則會(huì)出現(xiàn)一定問題。對(duì)此可以選擇RS485信號(hào)進(jìn)行傳輸，不僅速度快，而且還可以滿足遠(yuǎn)程傳輸需求，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

云臺(tái)解碼驅(qū)動(dòng)器是負(fù)責(zé)對(duì)攝像儀進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備，可以接收服務(wù)器所發(fā)送的控制數(shù)據(jù)。對(duì)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，在完成處理以后可以讓云臺(tái)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在針對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行開發(fā)的過程中，需要先初始化串口，之后初始化Scott，完成初始化數(shù)據(jù)后需要輸入相應(yīng)的客戶端數(shù)據(jù)，根據(jù)接收、讀取或者關(guān)閉等不同結(jié)果作出相應(yīng)的行為，最后函數(shù)返回，不斷調(diào)整軟件設(shè)計(jì)流程[5]。

3.3 構(gòu)建通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是以中心控制臺(tái)為主體，各個(gè)方位的攝像頭在對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行攝像的同時(shí)要將全部視頻、聲音等信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行目刂婆_(tái)的計(jì)算機(jī)中，中心控制臺(tái)也可以對(duì)所有攝像頭進(jìn)行相關(guān)工作的操作及管理，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)哪康摹＿h(yuǎn)程通信技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)區(qū)域的電源設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，且將相關(guān)信息反饋到中心控制臺(tái)。一旦某一設(shè)備發(fā)生故障等情況，則遠(yuǎn)程通信技術(shù)便能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行故障判斷，分析原因并將其反饋到中心控制臺(tái)，工作人員只需要根據(jù)反饋的情況到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行維修即可。此外，遠(yuǎn)程通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中構(gòu)建通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠大幅度增加計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性，還能夠提升其運(yùn)行效率。

4 結(jié) 論

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開遠(yuǎn)程通信技術(shù)的應(yīng)用，正是遠(yuǎn)程通信技術(shù)才使其實(shí)現(xiàn)了各種功能作用。遠(yuǎn)程通信技術(shù)在未來的發(fā)展中擁有著更加廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展前景，但是也存在著一定的困難和挑戰(zhàn)，只有根據(jù)實(shí)際情況不斷對(duì)自身技術(shù)進(jìn)行革新，才能夠從根本上滿足未來越來越多相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用需求。