專利名稱：一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)和安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及用于安防監(jiān) 控、可以穿越具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能路由器的網(wǎng)段、在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊及現(xiàn)場管理的，基于寬帶異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的一種監(jiān)控方法及 系統(tǒng)。
技術(shù)背景Internet現(xiàn)已成為社會重要的信息流通渠道。隨著國內(nèi)外互聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，已經(jīng)為安防監(jiān)控的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和搭建城市 應(yīng)急系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)平臺。以流媒體為核心技術(shù)的安防產(chǎn)品是 安防監(jiān)控類產(chǎn)品的主流發(fā)展趨勢。目前，在全國各地各級機(jī)關(guān)和社會 已經(jīng)建成了大量的音視頻監(jiān)控系統(tǒng)，正在建設(shè)和將要建設(shè)的音視頻監(jiān) 控系統(tǒng)也為數(shù)眾多。中國專利申請200410016852. 6公開了基于IP承 載網(wǎng)絡(luò)的一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在這些監(jiān)控系統(tǒng)中，上層管理層和 集中監(jiān)控層一般采用的都是以太網(wǎng)和PC機(jī)，而在監(jiān)控現(xiàn)場都是采用 現(xiàn)場總線和單片機(jī)測控設(shè)備。上下兩層的溝通，通常采用工業(yè)控制機(jī) 加以太網(wǎng)卡，再加上PC機(jī)插槽上的接口卡和并行打印口 EPP接口卡 來實(shí)現(xiàn)。這種連接方式成本高，開發(fā)周期長。隨著嵌入式系統(tǒng)得發(fā)展，使其能夠連接到Internet上面，并可 以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個(gè)地方。嵌入式設(shè) 備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來。隨 著IPv6的應(yīng)用，設(shè)備都可能獲得一個(gè)全球唯一的IP地址，通過IP 地址和互聯(lián)網(wǎng)相連成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。目前也出現(xiàn)了一些采用嵌入式 系統(tǒng)技術(shù)的安防監(jiān)控設(shè)備，如中國專利200320123470.4就公開了一 種置有嵌入式單元的礦用本安型網(wǎng)絡(luò)前端服務(wù)器，但是其采用的是整 套設(shè)備電路系統(tǒng)較為復(fù)雜的多媒體微處理器為內(nèi)核系統(tǒng)，且不支持并 發(fā)訪問。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)一般是指至少包括兩種不同網(wǎng)段而相互連接的網(wǎng)絡(luò)，如 相互連接的兩段或多段各自獨(dú)立的局域網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)WAN、內(nèi)聯(lián)網(wǎng) INTRANET、因特網(wǎng)INTERNET等。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件下，網(wǎng)絡(luò)通常存在由大量不同的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)單元(例如不同制造商所制造的不同標(biāo) 準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)構(gòu)成，且存在著較多的相互連接的不同網(wǎng)段，如局域 網(wǎng)LAN、廣域網(wǎng)W認(rèn)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)INTRANET、因特網(wǎng)INTERNET等，各網(wǎng)段之間所采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸協(xié)議等也往往存在較大的差異，各網(wǎng) 絡(luò)管理及終端平臺所采用的操作系統(tǒng)也不盡相同，為相互之間數(shù)據(jù)傳 輸和通訊，造成了很大的障礙；各種用戶接入的方式也存在固定IP 撥號方式、PPPoE方式等諸多不同；簡言之，目前的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上，由 于存在著大量網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)操作平臺異構(gòu)及接 入方式異構(gòu)等現(xiàn)象，造成了目前各地各級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)相互不能互聯(lián) 互通的問題，制約了其大規(guī)模接入及應(yīng)用。此外，為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，多數(shù)企業(yè)在其局域網(wǎng)LAN、廣域 網(wǎng)WAN或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)INTRANET與因特網(wǎng)INTERNET之間，設(shè)置了防火墻FIREWALL,防火墻FIREWALL —般包括具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的分組 過濾路由器及應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，拒絕沒有經(jīng)過驗(yàn)證或合法授權(quán)的數(shù)據(jù)流入或 流出。這種具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的分組過濾路由器，在很多情況下 是重疊設(shè)置的，即在一條網(wǎng)絡(luò)路徑中，往往設(shè)一多道過濾路由器，也 為各網(wǎng)段相互之間數(shù)據(jù)傳遞和通訊，造成障礙，即因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)， 不能直接到達(dá)局域網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，反之亦然，甚至中間設(shè)有該路由器的 兩段局域網(wǎng)之間也不能進(jìn)行自由數(shù)據(jù)傳輸和通訊。為行文方便，本文 所涉及的在較大范圍內(nèi)具備完全開放性、且設(shè)有子網(wǎng)的網(wǎng)段，如因特 網(wǎng)或城域網(wǎng)等，通稱公網(wǎng)；本文所涉及的只相對于特定的內(nèi)部區(qū)域開 放的、沒有子網(wǎng)的網(wǎng)段，如防火墻內(nèi)終端彼此開放的局域網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)， 通稱為內(nèi)網(wǎng)；所述的公網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間，可以設(shè)置有一道或多道防火墻。 現(xiàn)有安防監(jiān)控方法及系統(tǒng)的技術(shù)方案，還存在以下缺點(diǎn)1、 現(xiàn)有技術(shù)方案均是在單一結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)平臺下即單一網(wǎng)段中工作， 而在各異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間，數(shù)據(jù)相互不能傳輸和兼容，因而無法滿足監(jiān)控 系統(tǒng)在不同網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、資源共享的需求；2、 當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)由不同廠家的監(jiān)控設(shè)備組成時(shí)，由 于各廠家采用了不同的自定義信號壓縮和傳輸協(xié)議，及各不相同的、 配套使用的客戶端管理軟件，必須通過相應(yīng)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器在不同 地點(diǎn)分別接入到監(jiān)控系統(tǒng)管理中心，才能實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域內(nèi)各個(gè)監(jiān)控終 端的統(tǒng)一集中管理；3、 由于各終端產(chǎn)品采用PSTN時(shí)隙互聯(lián)和自定義協(xié)議監(jiān)控系統(tǒng)， 且不支持多點(diǎn)并發(fā)訪問，使集中監(jiān)控系統(tǒng)不得不設(shè)計(jì)成為多級結(jié)構(gòu)， 級數(shù)為二級或三級甚至更多的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使可管理性和可靠性越隨之 下降，且不具備現(xiàn)場管理功能；4、由于目前各監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行及其管理的工作流程，是采用各自 不同的方法及標(biāo)準(zhǔn)，均自成體系，且跨系統(tǒng)時(shí)一般無法通用，存在著 管理人員工作量大、系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜等問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于，針對現(xiàn)有監(jiān)控技術(shù)所存在的上述不足， 提供采用在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端服務(wù) 器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器，及在客戶端、前端服務(wù)器和所述 公網(wǎng)服務(wù)器之間往返發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包以穿越具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能 的路由器、在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可兼容多種協(xié)議、直接傳輸數(shù)據(jù)的一種基于 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法；本發(fā)明的目的還在于，提供一種采用嵌入式媒體處理器核心及 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、支持多種平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及接 入方式，并支持多點(diǎn)并發(fā)訪問的監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是1、 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法，它包括如下步驟1) 在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置至少一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端 服務(wù)器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器；此服務(wù)器可以是動(dòng)態(tài)IP服務(wù) 器、DNS服務(wù)器等；2) 分別設(shè)定連接在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器、客 戶端的工作條件或參數(shù)；如可以通過CGI管理器等進(jìn)行前端服務(wù)器、
客戶端的工作條件或參數(shù)的設(shè)置。
3) 客戶端在連接或通過公網(wǎng)連接前端服務(wù)器前，通過自己準(zhǔn)備 用于監(jiān)聽的本機(jī)端口 localPort，向公網(wǎng)服務(wù)器發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包；
4) 所述的公網(wǎng)服務(wù)器接收到該UDP數(shù)據(jù)包后，可以獲取UDP 數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口 fireWarePort和公網(wǎng)IP，并將數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口和 IP原路返回；
5) 公網(wǎng)服務(wù)器的反饋數(shù)據(jù)包到達(dá)具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由 器后被轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端，客戶端從而獲知localPort在路由器上對應(yīng)的端 口為公網(wǎng)端口 fireWarePort;當(dāng)客戶端在進(jìn)行UDP連接時(shí)，將所獲知 的該對應(yīng)端口先行通知給公網(wǎng)服務(wù)器；
6) 前端系統(tǒng)將其監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)視信號采集并輸出至前端服務(wù)器；
7) 前端服務(wù)器將該監(jiān)視信號轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)，并發(fā)向路由器 的fireWarePort端口 ；
8) 發(fā)至路由器fireWarePort端口的流媒體數(shù)據(jù)，接著被轉(zhuǎn)發(fā)到 客戶端的localPort端口，到達(dá)客戶端；前端服務(wù)器與客戶端之間由此 建立起數(shù)據(jù)通訊鏈路，并通過此鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)；
9) 當(dāng)步驟8)所建立的數(shù)據(jù)連接鏈路發(fā)生中斷時(shí)，重復(fù)步驟2) 8)，重新建立數(shù)據(jù)連接鏈路；
10) 當(dāng)步驟8)流媒體數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端后，客戶端如發(fā)現(xiàn)該數(shù) 據(jù)符合其預(yù)設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定前端 服務(wù)器發(fā)送控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；11)步驟10)中發(fā)送的控制信號，沿所述步驟8)所建立的數(shù) 據(jù)連接鏈路，輸出至前端服務(wù)器；前端服務(wù)器將該控制信號予以執(zhí)行， 或轉(zhuǎn)換后輸出至前端系統(tǒng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的自動(dòng)控制。前述的監(jiān)控方法，所述的步驟7)，還可以包括如下步驟 .a)當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號中的音頻信號 時(shí)，先進(jìn)行解碼，再進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)；b)當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號，發(fā)現(xiàn)符合其預(yù) 設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定客戶端發(fā)送消息；所述的客戶端在接收到該消息后，即依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令， 自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè) 定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；然后 執(zhí)行所述的步驟ll)。前述的監(jiān)控方法，所述的步驟l)，還可以包括在所述異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置至少一個(gè)并行于公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定 IP的動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器DIPS，用來獲取所述前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP;在所 述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，還可至少設(shè)置一個(gè)可連接客戶端和前端服務(wù)器的管理 中心平臺SMC;前述的監(jiān)控方法，所述的步驟2)，還可以包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)客戶端設(shè)置為一組；b) 將所述的一個(gè)或多個(gè)前端系統(tǒng)設(shè)置為一組，并將一組或多組 前端系統(tǒng)同時(shí)接入一個(gè)前端服務(wù)器，由該前端系統(tǒng)同時(shí)接收并處理其 數(shù)據(jù)； C)將所述的一個(gè)或多個(gè)前端服務(wù)器設(shè)置為一組，并指定其發(fā)送 的消息，由同一個(gè)或同一組客戶端接收及處理。 所述的步驟2)還包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC設(shè)置為一組；b) 將若干組管理中心平臺SMC進(jìn)行級聯(lián)；c) 將所述的一組或多組前端服務(wù)器、 一組或多組客戶端分別通 過網(wǎng)絡(luò)接入一個(gè)管理中心平臺SMC;d) 通過其中一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC，對各管理中心平 臺SMC所接入的前端服務(wù)器或客戶端進(jìn)行管理。所述的步驟7)及l(fā)l)中所述的消息發(fā)送，是采用UDP協(xié)議進(jìn) 行傳輸，并在每個(gè)UDP消息頭部帶有一個(gè)序列號的數(shù)據(jù)域；當(dāng)前端 服務(wù)器向客戶端每發(fā)送的一個(gè)消息時(shí)，該數(shù)據(jù)域的值自加l，便于接 收方用它來判斷重復(fù)消息。前述的步驟2)中所述的設(shè)定，還包括通過人機(jī)交互方式實(shí)時(shí) 進(jìn)行的設(shè)定;所述的步驟10)中的發(fā)送控制信號，還包括通過人機(jī) 交互方式實(shí)時(shí)進(jìn)行的發(fā)送；如通過CGI管理器，實(shí)時(shí)進(jìn)行的發(fā)送。一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干段相互連接的異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)、若干前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器系統(tǒng)及客戶端系統(tǒng)；所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 包括至少一段公網(wǎng)和一段內(nèi)網(wǎng)，兩網(wǎng)段之間設(shè)有至少一處具有網(wǎng)絡(luò)端 口映射功能的路由器；前端服務(wù)器及客戶端分別連接在不同的網(wǎng)段 上；所述的前端系統(tǒng)與前端服務(wù)器連接，所述的前端服務(wù)器與客戶端 通過公網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)相連接，其特征在于，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，還設(shè)
有至少一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端服務(wù)器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù) 器；所述公網(wǎng)服務(wù)器通過IP網(wǎng)絡(luò)與所述前端服務(wù)器系統(tǒng)和所述客戶端系統(tǒng)相連，所述前端服務(wù)器系統(tǒng)和所述客戶端系統(tǒng)通過UDP網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議相連接。前述的監(jiān)控系統(tǒng)，所述前端系統(tǒng)是由用于對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)音視頻、 溫度、濕度、空氣組分等現(xiàn)場信息的獲取、并輸出給前端服務(wù)器的所 有設(shè)備組成的輸入子系統(tǒng)，以及用于對監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場控制或管理的 光、聲、電、機(jī)的所有設(shè)備組成的輸出子系統(tǒng)共同組成；所述的前端服務(wù)器系統(tǒng)，包括若干可獨(dú)立工作、內(nèi)置嵌入式媒 體處理器EMP及嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件RT0S的前端服務(wù)器， 該服務(wù)器用來接收和處理前端輸入子系統(tǒng)的信號，予以編碼、存儲等 處理并發(fā)送給客戶端，同時(shí)用來接收和處理客戶端發(fā)來的控制信號， 予以執(zhí)行或輸出給前端系統(tǒng)執(zhí)行，支持多種平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及接入方 式，并支持多點(diǎn)并發(fā)訪問的裝置；所述的前端服務(wù)器還可以設(shè)有用來 接收各種現(xiàn)場信息、連接傳感器等設(shè)備的通用輸入/輸出接口 GPI0; 也可以內(nèi)置自動(dòng)報(bào)警模塊；整套電路裝置于一個(gè)封閉的殼體中。所述的前端服務(wù)器，可以位于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的任意位置，可以是在 內(nèi)網(wǎng)中，也可以在公網(wǎng)中。所述的固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器，可以是動(dòng) 態(tài)IP服務(wù)器DIPS、 FTP服務(wù)器、SMTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器等服務(wù) 器中的一種。所述的客戶端系統(tǒng)，包括可獨(dú)立工作的若干客戶端；所述的客 戶端，是用于連接前端服務(wù)器、并瀏覽和監(jiān)控前端服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的
設(shè)備及軟件，包括監(jiān)視子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)兩部分；當(dāng)客戶端發(fā)現(xiàn)符 合其預(yù)設(shè)情況的數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同 時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù) 據(jù)予以記錄或存儲。前述的監(jiān)控系統(tǒng)，在所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上，還設(shè)有連接在前端服 務(wù)器和客戶端之間、與所述公網(wǎng)服務(wù)器并行或串行、用來對前端服務(wù) 器和客戶端進(jìn)行管理、及相互之間進(jìn)行管理的若干個(gè)管理中心平臺 SMC;還可以設(shè)置至少一個(gè)并行于公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定 IP的動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器DIPS，用來獲取所述前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP;所述 的每一管理中心平臺SMC，可以分別連接有若干個(gè)前端服務(wù)器和客 戶端，并可以對其實(shí)行分組管理；所述的各管理中心平臺SMC之間， 可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行級聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)多層級管理。管理中心平臺SMC， 可以采用個(gè)人電腦或服務(wù)器。管理中心平臺SMC也可以是內(nèi)部裝有 管理系統(tǒng)平臺軟件的客戶端，此時(shí)可以與公網(wǎng)服務(wù)器串行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明所提供的方法及系統(tǒng)，利用設(shè)置在公 網(wǎng)上、具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)客戶端UDP端口對具 有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由器即防火墻的穿越，可以使局域網(wǎng)客戶端 可以直接和公網(wǎng)上的前端服務(wù)器進(jìn)行UDP連接，將前端服務(wù)器客戶 端的接入方式從以前的PPOE撥號、固定公網(wǎng)IP上網(wǎng)等接入方式擴(kuò) 充到局域網(wǎng)接入，使局域網(wǎng)客戶端可以突破不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制，直 接收到公網(wǎng)前端服務(wù)器的UDP數(shù)據(jù)，從而使監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)各種異構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，兼容多種協(xié)議，如TCP/IP、 DUP、 RTSP等；支持多種網(wǎng) 絡(luò)接入方式，如固定IP， DHCP， PPPOE接入；支持DHCP地址分配，適合大規(guī)模接入；可以跨網(wǎng)段使用，同時(shí)跨越局域網(wǎng)LAN、廣 域網(wǎng)WAN或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)INTRANET與因特網(wǎng)INTERNET,大大拓展了 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的適用范圍，并能對前端服務(wù)器及管理中心平臺自定義分 組，從而對監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多層級、大區(qū)域、實(shí)時(shí)無人值守的智能化 監(jiān)控。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、使用、維 護(hù)方便，并可以根據(jù)需要，設(shè)置為單級或多級管理模式，并具備現(xiàn)場 管理功能，便于建設(shè)大區(qū)域管理、成規(guī)模接入的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的物理架構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)示意圖；圖3是圖2中前端系統(tǒng)與前端服務(wù)器的邏輯架構(gòu)示意圖； 圖4是圖1中前端服務(wù)器的物理架構(gòu)示意圖； 圖5是圖1中前端服務(wù)器的工作流程示意圖； 圖6是發(fā)明實(shí)施例1基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系綠的實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng)及調(diào)度管理結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖4中視頻輸入模塊與媒體處理模塊連接的電路原理圖。 圖8是圖4中音頻輸入模塊與媒體處理模塊連接的電路原理圖。 圖9及圖10是圖4中音頻輸出模塊與媒體處理模塊連接的電路 原理圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例2基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的物理架構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例2基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯架構(gòu) 示意圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例2基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的分組多層 級連接的邏輯架構(gòu)示意圖。圖14是本發(fā)明實(shí)施例3基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)的物理架構(gòu) 示意圖。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，提供用于安防監(jiān)控的一種基于異構(gòu)因特網(wǎng)和局域網(wǎng) 的監(jiān)控系統(tǒng)及方法。如圖1一圖10所示， 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干 段相互連接的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、若干前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器系統(tǒng)及客戶端系 統(tǒng)；所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括至少一段公網(wǎng)和一段內(nèi)網(wǎng)，兩網(wǎng)段之間設(shè)有 至少一處具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由器；前端服務(wù)器及客戶端分別連接在不同的網(wǎng)段上；所述的前端系統(tǒng)與前端服務(wù)器連接，所述的前 端服務(wù)器與客戶端通過公網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)相連接，其特征在于，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，還設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端服務(wù)器、且具有固 定IP的公網(wǎng)服務(wù)器；所述公網(wǎng)服務(wù)器通過IP網(wǎng)絡(luò)與所述前端服務(wù)器 系統(tǒng)和所述客戶端系統(tǒng)相連，所述前端服務(wù)器系統(tǒng)和所述客戶端系統(tǒng) 通過UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相連接。
前述的監(jiān)控系統(tǒng)，所述前端系統(tǒng)是由用于對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)音視頻、 溫度、濕度、空氣組分等現(xiàn)場信息的獲取、并輸出給前端服務(wù)器的所 有設(shè)備組成的輸入子系統(tǒng)，以及用于對監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場控制或管理的光、聲、電、機(jī)的所有設(shè)備組成的輸出子系統(tǒng)共同組成；本實(shí)施例中 包括云臺和麥克風(fēng)；所述的輸入出子系統(tǒng)可以包括強(qiáng)光燈、高音喇 叭、各種傳感器、門禁系統(tǒng)等，本實(shí)施例中為高音喇叭。所述的前端服務(wù)器系統(tǒng)，包括若干可獨(dú)立工作、內(nèi)置嵌入式媒 體處理器EMP及嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件RTOS的前端服務(wù)器， 該服務(wù)器用來接收和處理前端輸入子系統(tǒng)的信號，予以編碼、存儲等 處理并發(fā)送給客戶端，同時(shí)用來接收和處理客戶端發(fā)來的控制信號， 予以執(zhí)行或輸出給前端系統(tǒng)執(zhí)行，支持多種平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及接入方 式，并支持多點(diǎn)并發(fā)訪問的裝置；所述的前端服務(wù)器還可以設(shè)有用來 接收各種現(xiàn)場信息、連接傳感器等設(shè)備的通用輸入/輸出接口 GPI0; 也可以內(nèi)置自動(dòng)報(bào)警模塊；整套電路裝置于一個(gè)封閉的殼體中。所述的前端服務(wù)器，可以位于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的任意位置，本實(shí)施例 是在公網(wǎng)中。所述的固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器，可以是動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器 DIPS、 FTP服務(wù)器、SMTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器等服務(wù)器中的一種， 本實(shí)施例采用的是DNS服務(wù)器。所述的客戶端系統(tǒng)，包括可獨(dú)立工作的若干客戶端；所述的客 戶端，是用于連接前端服務(wù)器、并瀏覽和監(jiān)控前端服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的 設(shè)備及軟件，包括監(jiān)視子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)兩部分；當(dāng)客戶端發(fā)現(xiàn)符 合其預(yù)設(shè)情況的數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同
時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù) 據(jù)予以記錄或存儲。前端服務(wù)器的硬件方面，由嵌入式媒體處理器EMP模塊、通用 輸入輸出接口 GPIO模塊、網(wǎng)絡(luò)控制與接口模塊、RS-485及RS-232 接口模塊、存儲模塊、視頻輸入模塊、音頻輸入及音頻輸出模塊組成， 其它模塊分別連接在嵌入式媒體處理器EMP模塊上；本實(shí)施例中，前 端服務(wù)器是以PNX1500型嵌入式媒體處理器EMP模塊為系統(tǒng)核心，以 SAA7118為解碼芯片的視頻輸入模塊與PNX1500核心模塊連接并交 互；模擬視頻輸入信號經(jīng)過接口連接到SAA7118視頻變換處理電路的 輸入端，視頻變換處理電路的輸出端連接到媒體處理器PNX1500的視 頻信號輸入端口；以PCM1802為解碼芯片的音頻輸入模塊，模擬音頻 輸入信號經(jīng)過接口與音頻輸入電路連接，音頻輸入電路的輸出端連接 到媒體處理器的音頻信號處理電路的輸入端口；以PCM1744為輸出處 理芯片的音頻輸出模塊，音頻輸出信號從媒體處理器的音頻信號處理 電路輸出端，連接到音頻輸出電路的輸入端，經(jīng)過音頻輸出電路到達(dá) 音頻輸出接口；媒體處理器PNX1500內(nèi)置的太網(wǎng)控制器與外部以太網(wǎng) 物理控制電路及網(wǎng)絡(luò)接口相連接，網(wǎng)絡(luò)接口與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相連接；固 化有嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件RTOS的閃存電路模塊，以及外 部動(dòng)態(tài)存取存儲RAM模塊，分別與媒體處理器的控制電路輸入輸出端 連接并交互；整套電路裝置于一個(gè)封閉的金屬殼體中。具體地，型號為SAA7118的視頻處理芯片U8,其4路視頻信號 輸出端，IP00 7及HP00 7，分別經(jīng)過其外圍電路，對應(yīng)地接入PNX1500媒體處理器U1的AC、 AD、 AE 、 AF視頻信號輸入端；型號 為PCM1802的音頻輸入處理芯片U13，其11腳接入PNX1500媒體處 理器Ul的AD20腳，其12腳接入PNX1500媒體處理器Ul的AE23腳， 接入來自PNX1500媒體處理器Ul的音頻信號處理后交給其外圍輸出 電路；型號為PCM1744的音頻輸出處理芯片U23,其1腳接入PNX1500 媒體處理器Ul的AE20腳，其2腳接入PNX1500媒體處理器Ul的AF19 腳，將來自PNX1500媒體處理器U的音頻信號接入；其6、 9腳連接 其外圍電路進(jìn)行輸出。前述的前端服務(wù)器，還設(shè)有與所述的媒體處理器的輸入輸出端 口分別相連接的通用數(shù)字輸入輸出接口 GPIO電路、RS232電路及 RS485電路及其外部接口。通過通用數(shù)字輸入輸出接口 GPIO，可以方 便地連接數(shù)碼攝像機(jī)、傳感器等外部設(shè)備；通過RS232電路及RS485 電路及其外部接口，可以控制云臺，也可透明通道輸入，支持報(bào)警設(shè) 備連接。所述通用數(shù)字輸入輸出接口 GPIO電路，包括開關(guān)量輸出輸入 DIDO接口，其中包括用來連接外部傳感器兩路DI輸入，TTL電平或 指定電平，高電平有效；以及高電平有效的兩路DO輸出。所述的閃存電路，是采用16 Mbyte Nor flash,也可以采用nand flash;所述的外部動(dòng)態(tài)存取存儲RAM電路，是采用64 M byte SDRAM。所述PNX1500型嵌入式媒體處理器，還內(nèi)置有看門狗 WATCHDOG電路，防止設(shè)備異常死機(jī)。 所述的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件RTOS，是固化在閃存 模塊中，包括有服務(wù)器SERVER管理器，公共網(wǎng)關(guān)接口CGI管理器， 硬件管理器和MPEG4編解碼器，以及實(shí)時(shí)流媒體服務(wù)器RTSP服務(wù) 器、所述的服務(wù)器SERVER管理器中，包括有SMTP、 DNS、 FTP 客戶端管理器，嵌入式網(wǎng)頁WEB SERVER管理器，及PPPOE撥號 控制器。其工作流程依次是前端服務(wù)器加電，文件系統(tǒng)初始化， PNX1500核心內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、視頻模塊、音頻模塊初始化，操作 系統(tǒng)軟件RTOS內(nèi)置的RTSP服務(wù)器初始化，視頻編碼器初始化，預(yù) 先設(shè)定的移動(dòng)報(bào)警模塊初始化，通用輸入輸出接口GPIO模塊初始化， 開關(guān)量輸入輸出模塊DIDO模塊初始化，看門狗電路啟動(dòng)；此時(shí)設(shè) 備準(zhǔn)備工作就緒，進(jìn)入工作主循環(huán)主循環(huán)開始，RTSP服務(wù)器處理， WEB服務(wù)器處理，保安模塊DIPS處理，進(jìn)行音頻輸出編碼，音頻輸 入解碼，視頻編碼，移動(dòng)報(bào)警模塊處理，開關(guān)量輸入輸出DIDO模塊 處理，主循環(huán)結(jié)束，返回到主循環(huán)開始。此流程中，客戶端可以通過 WEB服務(wù)器進(jìn)行并行訪問。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的調(diào)度與管理結(jié)構(gòu)，其基本過程是硬件管理器的 字符發(fā)生器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘發(fā)生器分別為MPEG4編碼器提供字符與實(shí)時(shí) 時(shí)鐘信號，MPEG4編碼器對輸入的音視頻信號進(jìn)行編碼，并通過實(shí) 時(shí)流媒體服務(wù)器RTSP服務(wù)器轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)流媒體數(shù)據(jù)流；CGI管理 器通過CGI命令解釋單元，支持嵌入式網(wǎng)頁或客戶端網(wǎng)頁，經(jīng)由WEB 服務(wù)器，訪問MPEG4編碼器處理的音視頻數(shù)據(jù)信號，同時(shí)，CGI管 理器通過其內(nèi)置的SMTP、 DNS、 FTP客戶端管理器，提供相應(yīng)的
連接及訪問支持，以及支持PPPOE撥號訪問，以實(shí)現(xiàn)對不同網(wǎng)絡(luò)操 作平臺的跨越。綜合上述各圖，本發(fā)明采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS配 合嵌入式處理器，使整體系統(tǒng)調(diào)度效率高；因軟件代碼是固化在閃存 FLASH中的，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；視頻及音頻信號采用MPEG4硬 件壓縮技術(shù)，壓縮比高，且處理非常靈活；支持RS-485接口，可以 控制云臺，也可透明通道輸入，支持報(bào)警設(shè)備連接；支持本地報(bào)警和 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警聯(lián)動(dòng)配置和管理；內(nèi)置看家狗電路，具備異常重啟動(dòng)，杜絕 死機(jī)；可支持多種分辨率，從FULLD1 (704*576)、 CIF (352x288)到QCIF (176*14);支持區(qū)域移動(dòng)檢測；本實(shí)施例中，具體的設(shè)有視頻端口為4路PAL (或NTSC)復(fù)合視頻輸入；音頻端口為l路 麥克風(fēng)信號輸入、1路揚(yáng)聲器信號輸出；網(wǎng)絡(luò)端口為10BaseT/100 Base TX以太網(wǎng)RJ-45接口。報(bào)警輸入可以設(shè)定為指定區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體 檢測及外接傳感器信號啟動(dòng)；設(shè)有一個(gè)10M/100M兼容的以太網(wǎng)端 口，支持以太網(wǎng)接入；還設(shè)有一個(gè)RS-485 口，對云臺、變焦鏡頭等 進(jìn)行透明傳輸控制； 一個(gè)RS-232 口，可接收報(bào)警設(shè)備的數(shù)據(jù)。還設(shè) 有用來接收各種現(xiàn)場信息、連接傳感器等設(shè)備的通用輸入/輸出接口 GPI0;本實(shí)施例中，具體的設(shè)有兩路DI輸入，連接外部傳感器，TTL 電平或指定電平，高電平有效；兩路DO輸出，高電平有效(5V)。前端服務(wù)器內(nèi)置的軟件方面，支持TCP/IP協(xié)議，可以通過應(yīng)用 軟件或?yàn)g覽器設(shè)置參數(shù)、實(shí)時(shí)瀏覽視頻和音頻信號；可本地或遠(yuǎn)程控 制云臺的旋轉(zhuǎn)和控制攝像頭的相關(guān)參數(shù)，如光圈大小、焦距遠(yuǎn)近等； 可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程升級，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)；內(nèi)置WEB支持平臺，具備 WEBSERVER功能，可以通過瀏覽器訪問，支持多種操作系統(tǒng)，支 持多點(diǎn)并發(fā)訪問；采用視頻流傳輸協(xié)議，可切換傳輸，支持10個(gè)用 戶同時(shí)訪問。具體的，本實(shí)施例中，采用了低帶寬傳輸技術(shù)音頻編 解碼器為G.723，所占帶寬資源僅為6.4kBits/S。視頻采用MPEG4編 解碼，每路帶寬在16k-2M Bits/S可以調(diào)節(jié)；采用了轉(zhuǎn)碼技術(shù)將前 端系統(tǒng)輸入的音頻信號，先進(jìn)行解碼，然后用G711壓縮，最后再處 理進(jìn)語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)為G723的視頻流錄像中，進(jìn)行AVI錄像；支持 雙向語音，支持客戶端同服務(wù)器對話的Token機(jī)制；基于流媒體協(xié)議 的RTSP，可實(shí)現(xiàn)與典型的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)客戶端如QuickTime實(shí)現(xiàn)互通； 支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式如固定ip， dhcp， pppoe等，適合大規(guī)模接入應(yīng)用；帶寬、幀率實(shí)時(shí)可調(diào)，用戶可以根據(jù)客戶端計(jì)算的丟包率 和服務(wù)質(zhì)量，調(diào)節(jié)帶寬和幀率；服務(wù)器和客戶端互相智能判斷對方的 在線情況，支持?jǐn)嗑€重聯(lián)，最大限度支持5A服務(wù)；支持固件升級和 恢復(fù)出廠設(shè)置，可以在不更換硬體的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)升級以及系統(tǒng) 維護(hù)，降低運(yùn)行成本；支持多種操作系統(tǒng)及傳輸協(xié)議，可滿足復(fù)雜網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境下的監(jiān)控需求；支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)，如報(bào)警快照、服務(wù)器的消息機(jī) 制等。一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法，即上述監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理， 它包括如下步驟1)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端服務(wù)
器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器；此服務(wù)器可以是動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器、 DNS服務(wù)器等；2) 分別設(shè)定連接在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器、客 戶端的工作條件或參數(shù)；如可以通過CGI管理器等進(jìn)行前端服務(wù)器、 客戶端的工作條件或參數(shù)的設(shè)置。3) 客戶端在連接或通過公網(wǎng)連接前端服務(wù)器前，通過自己準(zhǔn)備 用于監(jiān)聽的本機(jī)端口 localPort，向公網(wǎng)服務(wù)器發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包；4) 所述的公網(wǎng)服務(wù)器接收到該UDP數(shù)據(jù)包后，可以獲取UDP 數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口 fireWarePort和公網(wǎng)IP，并將數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口和 IP原路返回；5) 公網(wǎng)服務(wù)器的反饋數(shù)據(jù)包到達(dá)具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由 器后被轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端，客戶端從而獲知localPort在路由器上對應(yīng)的端 口為公網(wǎng)端口 fireWarePort;當(dāng)客戶端在進(jìn)行UDP連接時(shí)，將所獲知 的該對應(yīng)端口先行通知給公網(wǎng)服務(wù)器；6) 前端系統(tǒng)將其監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)視信號采集并輸出至前端服務(wù)器；7) 前端服務(wù)器將該監(jiān)視信號轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)，并發(fā)向路由器 的fireWarePort端口；8) 發(fā)至路由器fireWarePort端口的流媒體數(shù)據(jù)，接著被轉(zhuǎn)發(fā)到 客戶端的localPort端口，到達(dá)客戶端；前端服務(wù)器與客戶端之間由此 建立起數(shù)據(jù)通訊鏈路，并通過此鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)；9) 當(dāng)步驟8)所建立的數(shù)據(jù)連接鏈路發(fā)生中斷時(shí)，重復(fù)步驟2) 8),重新建立數(shù)據(jù)連接鏈路；10) 當(dāng)步驟8)流媒體數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端后，客戶端如發(fā)現(xiàn)該數(shù) 據(jù)符合其預(yù)設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定前端 服務(wù)器發(fā)送控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自 動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；11) 步驟10)中發(fā)送的控制信號，沿所述步驟8)所建立的數(shù) 據(jù)連接鏈路，輸出至前端服務(wù)器；前端服務(wù)器將該控制信號予以執(zhí)行， 或轉(zhuǎn)換后輸出至前端系統(tǒng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的自動(dòng)控制。所述的步驟7)，還可以包括如下步驟a) 當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號中的音頻信號 時(shí)，先進(jìn)行解碼，再進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)；b) 當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號，發(fā)現(xiàn)符合其預(yù) 設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定客戶端發(fā)送消息；所述的客戶端在接收到該消息后，即依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令， 自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè) 定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；然后 執(zhí)行所述的步驟ll)。所述的步驟7)及11)中所述的消息發(fā)送，是采用UDP協(xié)議進(jìn) 行傳輸，并在每個(gè)UDP消息頭部帶有一個(gè)序列號的數(shù)據(jù)域；當(dāng)前端 服務(wù)器向客戶端每發(fā)送的一個(gè)消息時(shí)，該數(shù)據(jù)域的值自加l，便于接收方用它來判斷重復(fù)消息。前述的步驟2)中所述的設(shè)定，還包括通過人機(jī)交互方式實(shí)時(shí) 進(jìn)行的設(shè)定；所述的步驟10)中的發(fā)送控制信號，還包括通過人機(jī) 交互方式實(shí)時(shí)進(jìn)行的發(fā)送；本實(shí)施例中，是通過CGI管理器，實(shí)時(shí) 進(jìn)行的發(fā)送。實(shí)施例2，提供用于安防監(jiān)控、設(shè)有若干管理中心平臺的、 一種 基于異構(gòu)因特網(wǎng)和局域網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)及方法。如圖ll一圖13所示， 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，其基本 結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例l相同，其不同之處在于，在所述的異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)的公網(wǎng)段上，還設(shè)有連接在前端服務(wù)器和客戶端之間、與所述公網(wǎng) 服務(wù)器并行、用來對前端服務(wù)器和客戶端進(jìn)行管理、及相互之間進(jìn)行 管理的若干個(gè)管理中心平臺SMC;所述的每一管理中心平臺SMC， 可以分別連接有若干個(gè)前端服務(wù)器和客戶端，并可以對其實(shí)行分組管 理；所述的各管理中心平臺SMC之間，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行級聯(lián)，以 實(shí)現(xiàn)多層級管理。管理中心平臺通過路由器，在前端服務(wù)器系統(tǒng)和客 戶端之間形成一條雙向數(shù)據(jù)通訊鏈路。本實(shí)施例中，各管理中心平臺 是個(gè)人電腦。在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，還設(shè)置有至少一個(gè)并行于 公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定IP的動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器DIPS,用來獲 取前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP。前端系統(tǒng)1及2被設(shè)定為一組，接入前端服務(wù)器l;前端系統(tǒng)3 單獨(dú)設(shè)為一組，接入前端服務(wù)器3;前端系統(tǒng)2同時(shí)還被單獨(dú)設(shè)為一 組，接入前端服務(wù)器2，因此同時(shí)接入兩個(gè)前端服務(wù)器；如此， 一個(gè) 前端服務(wù)器還可以接入更多的前端系統(tǒng)；前端服務(wù)器1和2被設(shè)定為 一組，接入管理中心平臺l;前端服務(wù)器3單獨(dú)作為一組，接入管理
中心平臺2;管理中心平臺2與1進(jìn)行級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)相互通訊或管理； 客戶端1和2被設(shè)定為一組，接入管理中心平臺l;客戶端3單獨(dú)作 為一組，接入管理中心平臺2;如此，更多的前端服務(wù)器或客戶端可 以作為一組，共同接入一臺管理中心平臺；更多的管理中心平臺可以 進(jìn)行級聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域、多層次的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法，其基本步驟與實(shí)施例1相同， 其不同之處在于，所述的步驟1)，還包括在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng) 段上，設(shè)置至少一個(gè)并行于公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定IP的動(dòng) 態(tài)IP服務(wù)器DIPS，用來獲取前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP;在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 中，還可至少設(shè)置一個(gè)可連接客戶端和前端服務(wù)器的管理中心平臺 SMC;所述的步驟2)，還包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)客戶端設(shè)置為一組；b) 將所述的一個(gè)或多個(gè)前端系統(tǒng)設(shè)置為一組，并將一組或多組 前端系統(tǒng)同時(shí)接入一個(gè)前端服務(wù)器，由該前端系統(tǒng)同時(shí)接收并處理其 數(shù)據(jù)；c) 將所述的一個(gè)或多個(gè)前端服務(wù)器設(shè)置為一組，并指定其發(fā)送 的消息，由同一個(gè)或同一組客戶端接收及處理。所述的步驟2)還可以包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC設(shè)置為一組；b) 將若干組管理中心平臺SMC進(jìn)行級聯(lián)；c) 將所述的一組或多組前端服務(wù)器、 一組或多組客戶端分別通
過網(wǎng)絡(luò)接入一個(gè)管理中心平臺SMC;d)通過其中一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC對各接入前端服務(wù)器或客戶端進(jìn)行管理。實(shí)施例3，提供用于安防監(jiān)控、設(shè)有若干管理中心平臺的、 一種基于異構(gòu)因特網(wǎng)和局域網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)及方法。如圖14所示， 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其基本結(jié) 構(gòu)及工作原理與實(shí)施例2相同，其不同之處在于，管理中心平臺SMC 是內(nèi)置于客戶端系統(tǒng)的一種管理軟件，與客戶端在物理結(jié)構(gòu)上是一體 的，但是其邏輯結(jié)構(gòu)及監(jiān)控方法與實(shí)施例2均相同。
權(quán)利要求
1、 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法，其特征在于，它包括如下步驟1) 在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置至少一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端 服務(wù)器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器；2) 分別設(shè)定連接在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器、客 戶端的工作條件或參數(shù)；3) 客戶端在連接或通過公網(wǎng)連接前端服務(wù)器前，通過自己準(zhǔn)備 用于監(jiān)聽的本機(jī)端口 localPort，向公網(wǎng)服務(wù)器發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包；4) 所述的公網(wǎng)服務(wù)器接收到該UDP數(shù)據(jù)包后，可以獲取UDP 數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口 fireWarePort和公網(wǎng)IP，并將數(shù)據(jù)包的公網(wǎng)端口和 IP原路返回；5 )公網(wǎng)服務(wù)器的反饋數(shù)據(jù)包到達(dá)具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由 器后被轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端，客戶端從而獲知localPort在路由器上對應(yīng)的端 口為公網(wǎng)端口 fireWarePort;當(dāng)客戶端在進(jìn)行UDP連接時(shí)，將所獲知 的該對應(yīng)端口先行通知給公網(wǎng)服務(wù)器；6) 前端系統(tǒng)將其監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)視信號采集并輸出至前端服務(wù)器；7) 前端服務(wù)器將該監(jiān)視信號轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)，并發(fā)向路由器 的fireWarePort端口 ；8) 發(fā)至路由器fireWarePort端口的流媒體數(shù)據(jù)，接著被轉(zhuǎn)發(fā)到 客戶端的localPort端口，到達(dá)客戶端；前端服務(wù)器與客戶端之間由此 建立起數(shù)據(jù)通訊鏈路，并通過此鏈路雙向傳輸數(shù)據(jù)；9) 當(dāng)步驟8)所建立的數(shù)據(jù)連接鏈路發(fā)生中斷時(shí)，重復(fù)步驟2) 8)，重新建立數(shù)據(jù)連接鏈路；10) 當(dāng)步驟8)流媒體數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端后，客戶端如發(fā)現(xiàn)該數(shù) 據(jù)符合其預(yù)設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定前端 服務(wù)器發(fā)送控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自 動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；11) 步驟10)中發(fā)送的控制信號，沿所述步驟8)所建立的數(shù) 據(jù)連接鏈路，輸出至前端服務(wù)器；前端服務(wù)器將該控制信號予以執(zhí)行， 或轉(zhuǎn)換后輸出至前端系統(tǒng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的自動(dòng)控制。
2、 如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的步驟7)， 還可以包括如下步驟a) 當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號中的音頻信號 時(shí)，先進(jìn)行解碼，再進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為流媒體數(shù)據(jù)；b) 當(dāng)前端服務(wù)器收到前端系統(tǒng)傳來的監(jiān)視信號，發(fā)現(xiàn)符合其預(yù) 設(shè)的工作條件時(shí)，即按照其先前的設(shè)定，自動(dòng)向指定客戶端發(fā)送消息；所述的客戶端在接收到該消息后，即依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令， 自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè) 定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù)據(jù)予以記錄或存儲；然后 執(zhí)行所述的步驟ll)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的步 驟2)，還包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)客戶端設(shè)置為一組；b) 將所述的一個(gè)或多個(gè)前端系統(tǒng)設(shè)置為一組，并將一組或多組 前端系統(tǒng)同時(shí)接入一個(gè)前端服務(wù)器，由該前端系統(tǒng)同時(shí)接收并處理其 數(shù)據(jù)；c) 將所述的一個(gè)或多個(gè)前端服務(wù)器設(shè)置為一組，并指定其發(fā)送 的消息，由同一個(gè)或同一組客戶端接收及處理。
4、 如權(quán)利要求3所述的監(jiān)控方法，其特征在于， 所述的步驟l)，還包括在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置至少一個(gè)并行于公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定IP的動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器 DIPS，用來獲取所述前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP;在所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，還 可至少設(shè)置一個(gè)可連接客戶端和前端服務(wù)器的管理中心平臺SMC; 所述的步驟2)還包括如下步驟a) 將所述的一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC設(shè)置為一組；b) 將若干組管理中心平臺SMC進(jìn)行級聯(lián)；c) 將所述的一組或多組前端服務(wù)器、 一組或多組客戶端分別通 過網(wǎng)絡(luò)接入一個(gè)管理中心平臺SMC;d) 通過其中一個(gè)或多個(gè)管理中心平臺SMC，對各管理中心平 臺SMC所接入的前端服務(wù)器或客戶端進(jìn)行管理。
5、 如權(quán)利要求4所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的步驟7) 及11)中所述的消息發(fā)送，是采用UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸，并在每個(gè) UDP消息頭部帶有一個(gè)序列號的數(shù)據(jù)域；當(dāng)前端服務(wù)器向客戶端每 發(fā)送的一個(gè)消息時(shí)，該數(shù)據(jù)域的值自加l，便于接收方用它來判斷重 復(fù)消息。
6、 如權(quán)利要求5所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的步驟2) 中所述的設(shè)定，還包括通過人機(jī)交互方式實(shí)時(shí)進(jìn)行的設(shè)定；所述的步 驟10)中的發(fā)送控制信號，還包括通過人機(jī)交互方式實(shí)時(shí)進(jìn)行的發(fā) 送。
7、 一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干段相互連接的異構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)、若干前端系統(tǒng)、前端服務(wù)器系統(tǒng)及客戶端系統(tǒng)；所述的異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)包括至少一段公網(wǎng)和一段內(nèi)網(wǎng)，兩網(wǎng)段之間設(shè)有至少一處具有網(wǎng)絡(luò) 端口映射功能的路由器；前端服務(wù)器及客戶端分別連接在不同的網(wǎng)段 上；所述的前端系統(tǒng)與前端服務(wù)器連接，所述的前端服務(wù)器與客戶端 通過公網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)相連接，其特征在于，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，還設(shè) 有至少一個(gè)獨(dú)立于客戶端和前端服務(wù)器、且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù) 器；所述公網(wǎng)服務(wù)器通過IP網(wǎng)絡(luò)與所述前端服務(wù)器系統(tǒng)和所述客戶 端系統(tǒng)相連，所述前端服務(wù)器系統(tǒng)和所述客戶端系統(tǒng)通過UDP網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議相連接。
8、 如權(quán)利要求7所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述前端系 統(tǒng)是由用于對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)音視頻、溫度、濕度、空氣組分等現(xiàn)場信息 的獲取、并輸出給前端服務(wù)器的所有設(shè)備組成的輸入子系統(tǒng)，以及用 于對監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場控制或管理的光、聲、電、機(jī)的所有設(shè)備組成的輸 出子系統(tǒng)共同組成；所述的前端服務(wù)器系統(tǒng)，包括若干可獨(dú)立工作、內(nèi)置嵌入式媒體處理器EMP及嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件RT0S的前端服務(wù)器， 該服務(wù)器用來接收和處理前端輸入子系統(tǒng)的信號，予以編碼、存儲等 處理并發(fā)送給客戶端，同時(shí)用來接收和處理客戶端發(fā)來的控制信號， 予以執(zhí)行或輸出給前端系統(tǒng)執(zhí)行，支持多種平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及接入方 式，并支持多點(diǎn)并發(fā)訪問的裝置；整套電路裝置于一個(gè)封閉的殼體中；所述的客戶端系統(tǒng)，包括可獨(dú)立工作的若干客戶端；所述的客 戶端，是用于連接前端服務(wù)器、并瀏覽和監(jiān)控前端服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的 設(shè)備及軟件，包括監(jiān)視子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)兩部分；當(dāng)客戶端發(fā)現(xiàn)符 合其預(yù)設(shè)情況的數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)對前端服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的控制信號；同 時(shí)，客戶端也依據(jù)預(yù)先設(shè)定或交互指令，自動(dòng)對所接收到的流媒體數(shù) 據(jù)予以記錄或存儲。
9、如權(quán)利要求8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的前端服 務(wù)器還設(shè)有用來接收各種現(xiàn)場信息、連接傳感器等設(shè)備的通用輸入/ 輸出接口GPI0;也可以內(nèi)置自動(dòng)報(bào)警模塊。
10、如權(quán)利要求7或8或9所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在 所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上，還設(shè)有連接在前端服務(wù)器和客戶端之間、與所述 公網(wǎng)服務(wù)器并行或串行、用來對前端服務(wù)器和客戶端進(jìn)行管理、及相 互之間進(jìn)行管理的若干個(gè)管理中心平臺SMC;還可以設(shè)置至少一個(gè)并 行于公網(wǎng)服務(wù)器的、本身也具有固定IP的動(dòng)態(tài)IP服務(wù)器DIPS，用 來獲取所述前端服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP;所述的每一管理中心平臺SMC，可 以分別連接有若干個(gè)前端服務(wù)器和客戶端，并可以對其實(shí)行分組管 理；所述的各管理中心平臺SMC之間，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行級聯(lián)，以實(shí) 現(xiàn)多層級管理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法，是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的公網(wǎng)段上，設(shè)置一個(gè)獨(dú)立且具有固定IP的公網(wǎng)服務(wù)器，及可在客戶端、前端服務(wù)器和公網(wǎng)服務(wù)器之間往返發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包、具有網(wǎng)絡(luò)端口映射功能的路由器，以及采用回?fù)芗夹g(shù)、轉(zhuǎn)碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中直接傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的監(jiān)控方法；同時(shí)還公開了一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，公網(wǎng)服務(wù)器通過IP網(wǎng)絡(luò)與前端服務(wù)器系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)相連，前端服務(wù)器系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)通過UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相連接。內(nèi)置嵌入式媒體處理器及嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件的前端服務(wù)器，用來接收前端系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理后發(fā)給客戶端，使系統(tǒng)支持現(xiàn)場管理及自動(dòng)報(bào)警，支持多種平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、設(shè)備及接入方式及多點(diǎn)并發(fā)訪問。
文檔編號H04L12/56GK101123540SQ200710029808
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者周志文, 李民英 申請人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司