基于GPRS远程安防监控系统的设计

刘佳　陈全青

摘 要：介绍了一种高效、快速、方便、易于使用、功能强大的基于GPRS远程安防监控系统的设计。该系统的设计结合了嵌入式web服务器、GPRS技术和嵌入式相关技术，实现了用户通过网络对家中情况的实时监控。该系统可以进行方便的扩展，结合用户自身需求定制，使用户通过手机就可获得家中异常报警，并通过网络对家中情况进行实时监控，通过远程操作来降低异常情况带来的损失。在系统中，Web服务器通过互联网提供远程访问服务，并通过GSM短信息通知用户异常情况，用户通过网络对异常情况进行相应的指令操作，并且还可以使用系统的GPRS上网功能向客户提供扩展功能。

关键词：远程；安防监控；GPRS；Web服务器

中图分类号：TP277.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）07-0141-02

1 系统概述

随着电子信息化技术的不断发展，人们在家居中使用的电器越来越多，由此带来的安全隐患也明显增多。这些电器一旦出现异常情况，会给人们带来很大的损失。为了降低电器不合理使用带来的损失，就需要在异常发生时用户能够及时得到信息，并通过实时监控采取一定的操作排除异常。因此，远程监控系统的作用是非常大的。

以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像头采集到的图片信息经过压缩，通过内部总线送到内置的Web服务器，用户可以直接用浏览器观看Web服务器上由摄像头采集的图像。由于把图片采集和Web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，所以，用户无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。

2 基本设计概念及结构

该系统是基于设计一个安全、实用、稳定的远程嵌入式监控设备的理念而来的，要实现的主要功能有：①对设备现场数据的实时采集，例如温度、红外探测数据等；②用摄像头采集图片，使用存储设备进行存储；③构建嵌入式Web服务器，使用户通过网络利用PC机进行监控；④在Web页面上设置控制按钮，监控设备识别用户指令并进行相应动作；⑤监控设备通过GSM短信息功能向用户报警，并通过PPP（Point to Point Protocol）拨号方式接入互联网，提供远程访问服务。

该系统主要适用于家庭防盗、火灾等异常情况的预防——用户能够及时得到报警并通过网络进行相应操作，以此来降低损失。对该系统进行相应的处理，就可以实现对家用电器的远程控制。

如图1所示，系统由多个嵌入式子系统、单片机、传感器和控制终端共同构成。

3 新旧安防监控系统对比

3.1 原系统存在的问题

现有的安防监控系统一般采用的是摄像机传送视频信号，经过高效压缩芯片压缩后，通过内部总线传送到内置的Web服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看Web服务器上的摄像机视频图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头转动。这种方法所需要的设备成本比较高，并且所需的带宽比较多，适合在小区或学校等公共场所进行实时监控。但是，家居安防监控设备不需要连续的监控，并且也不需要将监控情况实时传入服务器进行监控，另一方面，家居设备对成本的要求比较高，所以，之前的视频监控设备不适合应用于家居环境中。

监控端对设备也有一定的要求，不能在任何场所进行监控，限制了使用范围；监控界面比较简单，没有统一的用户界面，操作也比较复杂；监控摄像机的维护费用较高，当监控地点变动时，操作非常复杂；监控时，需要有人全职守候，浪费了人力和物力；安装比较麻烦，所需设备较多。

新的系统对上述内容进行了完善，它适用于家居环境，降低了成本，改变了原先不间断监控的模式，并需要为用户提供友好的交互界面，使用户在不同的场所都可以对设备进行监控、操作，可通过远程监测、诊断服务，快速响应用户的服务请求。

3.2 新系统的设计目标

在工作模式上，新的系统采用触发式监控模式，这种模式改变了以往不间断监控的模式，能够智能感知异常，并在异常发生时记录现场状况，自动报警并短信通知用户。在扩充性上，采用分布式动态管理，可灵活扩充系统物理资源来扩大用户的业务。在用户监控的便捷性上，用户可以在工作或其他场所进行远程监

控操作——用户只需要一台接入Internet的PC机便可以实现操作。在操作性上，用户接口采用通用浏览器，不限制特定的硬件设备和软件，真正实现随时随地监控。如图2所示，该系统的界面简洁、美观、直观、易操作、友好、富于人性化。在系统的成本上，设备成本和维护成本都有了大幅度降低，更加适用于家居环境。

以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统具有以下优点：①布控区域广阔。嵌入式视频Web服务器监控系统是将Web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时，网络是没有距离的，彻底抛弃了地域的限制，扩展布控的区域。系统具有几乎无限的无缝扩展能力。所以，设备都以IP地址进行标示，增加设备只是意味着IP地址的扩充。②性能稳定可靠，无需专人管理。嵌入式Web服务器实际上是基于嵌入式微处理器技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，对用户来讲，上网登录便可对家中情况进行监控。

现在监控系统发展到第三代，前端一体化、视频十字化、监控网络化、系统集成化成为了视频监控系统公认的发展方向。它以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存放和播放为核心，以智能实用的图像分析为特点，将报警系统、门禁系统完美地整合到一个使用平台上，它带领视频控制行业进行了一次技术革命。

4 结论

该系统的设计是由多个嵌入式子系统组成，它是一个高度智能化、自动化的综合控制系统。该系统具有高度的可扩展性、高度模块化、裁剪方便、组态灵活，可靠性高、维护率低、界面友好、操作方便、易于使用，适用于不同场合和环境中。

该系统的设计理念是基于现有的“家庭安防系统”提出的，结合美国前总统布什提出的“智慧地球”概念和我国政府提出的下一代“物联网”（亦称“传感网”）战略发展规划这一新趋势与最新的技术成果，站在新的视角，将原有项目的功能进行扩展、提升，以适应不同用户、不同场合对安防系统的要求。

参考文献

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[2]朱文凯，陶波，何岭松.基于Internet的嵌入式e-维护装置[J].测控技术，2002，21（6）：17-21.

[3]夏应高，朱秀昌.用于监控视频的滞留与搬移物体的检测算法[J].视频应用于工程，2008，32（12）：86-88.

〔编辑：白洁〕