CN101262499B - 一种远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远程监控系统，该系统包括利用无线网络进行通信的监控请求发起端和监控端；所述监控请求发起端，用于向所述监控端请求连接，若所述监控端允许接入，则通过与监控端的连接接收监控端采集和返回的监控数据；所述监控端，用于根据监控请求发起端发起的请求，判断该监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，所述允许接入的列表为系统预先设置的允许接入该监控端的发起端列表；如果是，则采集监控数据并通过与监控端的连接发还给所述发起端；否则拒绝所述发起端的请求。本发明实施例的这种远程监控系统，利用无线网络连接监控请求发起端和监控端，可以实现长距离的监控，提高了开展远程监控的灵活性和便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，具体涉及一种远程监控系统。
背景技术
目前，由于技术的进步，越来越多的生产活动实现了运行的自动化，虽然不再需要人为控制这些生产活动的具体流程，但通常需要人对这些生产活动的过程进行监控，便于及时发现可能出现的各种问题。利用远程监控，可以实时了解被监控场所的情况，有助于相关人员及时应对可能出现的问题，因此远程监控的相关技术具有很高的实用价值和应用前景。
现有技术中，主要存在两种方案：
一、有线方案
包括布设专线、利用已有的电话线或利用互联网等各种方法，这些方法虽然可以实现远程监控，但是采用有线方法受到很多客观条件的制约，例如采用布设专线的方法成本较高，如果是需要视频监控的应用场景，利用电话线进行传输速度较慢，无法保证良好的实时监控效果，利用互联网的方法收到网络条件的影响较大，且该方法通常需要利用服务器实现，硬件投资的成本较大；
此外，有线传输的远程监控还会受到有线网络覆盖范围的限制，例如一些恶劣和极端的环境，就无法实现基于有线网络的远程监控。
二、无线方案
目前的无线监控技术刚刚兴起，已有的无线监控系统并不多，且这些无线监控系统的控制距离相当有限，例如一种采用900兆赫兹无线技术将图像传输到控制设备的监控系统，其有效传输距离约为35米。可见当前的远程监控系统的应用场景受到较大的限制，因此现有的无线监控系统相对于有线监控系统优势并不明显。
同时，现有的有线/无线监控系统一般体积较大，监控发起端无法自由移动，使用者如果需要了解监控状态必须通过放置在固定位置的监控控制设备。
由上述可见，目前的远程监控系统作用距离有限，无法实现长距离监控；无论是无线还是有线监控方案，监控控制端都无法自由移动，使用也不够方便。
发明内容
本发明实施例提供一种远程监控系统，能够实现长距离的远程监控且监控发起端能够自由移动。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种远程监控系统，该系统包括：利用无线网络进行通信的监控请求发起端和监控端；
所述监控请求发起端，用于向所述监控端请求连接，若所述监控端允许接入，则通过与所述监控端的连接接收监控端返回的监控数据；
所述监控端，用于根据所述监控请求发起端发起的请求，判断该监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，所述允许接入的列表为系统预先设置的允许接入该监控端的发起端列表；如果是，则采集监控数据并通过与所述监控请求发起端的连接发还给所述监控请求发起端；否则拒绝所述监控请求发起端的请求；
其中，所述监控端包括：通讯模块、传感器电路模块和微处理器模块；
所述微处理器模块，根据所述监控请求发起端的身份标识信息和允许接入该监控端的发起端的列表信息，判断所述监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，如果是，则通知所述传感器电路模块，否则拒绝所述监控请求发起端的请求；接收所述传感器电路模块返回的数据码流，将所述数据码流按照设定的算法进行封装打包，将封装后的数据包发送给所述通讯模块；
所述传感器电路模块，接收所述微处理器模块的通知，采集监控数据并将该数据返回给所述微处理器模块；
所述通讯模块，根据所述监控请求发起端的连接请求得到所述监控请求发起端的身份标识信息，转发给所述微处理器模块；将保存的允许接入该监控端的发起端的列表信息提供给所述微处理器模块；接收所述微处理器模块封装后的数据包转发给所述监控请求发起端。
所述监控端还进一步包括存储模块；
所述存储模块，存储所述监控端与所述监控请求发起端进行通讯所使用的网络协议，以及，储存对所述传感器电路模块采集到的监控数据进行编码、封装及发送所使用的算法，供所述微处理器模块调用；
所述微处理器模块，进一步根据所述存储模块中设定的算法，对所述传感器电路模块返回的数据码流进行封装打包，并发送给所述通讯模块。
所述通讯模块包括：网络接入单元、天线单元和通讯接口电路单元；
所述网络接入单元，储存所述身份标识信息和允许接入该监控端的发起端的列表信息，将所述身份标识信息和所述列表信息通知所述通讯接口电路单元；
所述天线单元，接收所述监控请求发起端发送的监控连接请求，解调得到所述监控请求发起端的身份标识并发送给所述通讯接口电路单元；接收所述通讯接口电路单元转发的数据包，调制后发送给所述监控请求发起端；
所述通讯接口电路单元，将所述监控请求发起端的身份标识信息转发给所述微处理器模块；将所述身份信息标识信息和所述列表信息发送给所述微处理器模块；将所述微处理器模块封装后的数据包转发给所述天线单元。
所述传感器电路模块包括：专用传感器电路单元和前端音视频采集单元中的任一个或全部；
所述专用传感器电路单元，用于采集非音视频监控数据并发送给所述微处理器模块；
所述前端音视频采集单元，用于采集音视频监控数据并发送给所述微处理器模块。
所述无线网络为3G网络，所述微处理器模块使用H.263协议对所述前端音视频采集单元获取的视频信号进行视频编码，使用3GPP-AMR对获取的音频信号进行音频编码，并采用3G网络的H.324M协议进行封装后发送给所述通讯模块。
所述监控端进一步包括状态指示模块，用于在所述微处理器模块的控制下显示所述监控端的工作状态是否正常。
所述监控端进一步包括调试接口模块，用于接收更新或升级的通讯协议、视频编码算法或加密算法，并将其发送给所述微处理器模块。
由上述的技术方案可见，本发明实施例的这种远程监控系统，利用无线网络将监控请求发起端和监控端进行连接，所述发起端和监控端均为体积轻便的便携式终端，从而可以实现长距离的监控且发起端能够灵活移动，大大提高了开展远程监控的灵活性和便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例中远程监控系统中监控端的组成结构示意图。
图2为本发明实施例中远程监控系统执行流程的示意图。
具体实施方式
为便本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种远程监控系统，包括监控请求发起端和监控端；
所述监控请求发起端，用于向所述监控端请求连接，若所述监控端允许接入，则通过与监控端的连接接收监控端返回的监控数据；
需要说明的是，本发明实施例中所述的监控请求发起端均为符合第三代移动通信网络标准的移动终端，但实际应用中，也可以是其它类型的终端，例如支持无线局域网标准IEEE 802.11a/b/g的各种移动设备，比如个人数字助理或便携式电脑等。当监控请求发起端为不同网络类型下的设备时，所述监控端中集成设置的用于与所述监控请求发起端进行通讯的模块分别为相对应的功能模块，具体方案在下文中将作进一步描述。因此，应当理解的是，本发明并不对所述监控请求发起端的类型作具体限定。
所述监控端，用于接收监控请求发起端发起的请求，判断该监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，所述允许接入的列表为系统预先设置的允许接入该监控端的发起端列表；如果是，则向该发起端返回允许连接的响应消息，利用与所述发起端之间建立的连接，根据发起端指定的方式采集数据并发还给所述发起端；否则拒绝所述发起端的请求。
判断所述监控请求发起端是否在允许接入的列表当中的方法很多，比如，系统预先在监控端设置允许接入的国际移动用户识别码(InternationalMobile Subscriber Identity，IMSI)和国际移动设备标识码(InternationalMobile Equipment Identity，IMEI)两组号码的列表，之后，根据安全性要求的不同可以分别使用下述方法：
a、当安全性级别要求不高时，仅判断发起端的IMSI，如果所述发起端的IMSI码在所述列表当中，则允许继续后续的流程，否则判定该请求为非法连接，拒绝该号码的请求。
b、当需要较高的安全性时，同时判断IMSI和IMEI，如果所述发起端的IMSI和IMEI分别在各自的列表当中，则允许继续后续的流程，否则判定该请求为非法连接，拒绝该号码的请求。
c、当需要更高级别的安全性时，预先在设置的IMSI和IMEI列表之间建立对应关系，在判断是否允许接入时，判断IMSI和IMEI，以及该发起端所提供的IMSI和IMEI是否与设定的对应关系相同，当该发起端的IMSI和IMEI都在所述列表当中，且所述IMSI与IMEI之间的对应关系也与预设的对应关系相同时，才允许该发起端接入并继续后续的流程，否则判定该请求非法，拒绝所述请求。
需要说明的是，上述的判定方法仅为举例，并非用于限定特定的接入判断方式。比如，如果所述发起端为无线局域网内的设备时，也可以采用不同安全级别的登陆口令或加密认证算法来实现该发起端的接入判定等现有技术，限于篇幅此处不再一一举例。
如图1所示，所述监控端包括：通讯模块110、存储模块102、传感器电路模块101和微处理器模块104；
本发明实施例提供的远程监控系统，可以应用于多种远程监控的应用场景，所述监控端可以是一个，也可以是多个，且每个监控端的工作方式相同。在需要进行远程监控的场景下，在欲监控位置处布设监控端，通过传感器电路模块101采集需要的数据，在微处理器模块104的控制下通过通讯模块110发送到监控请求发起端，进行远程监控。
下面具体介绍监控端的组成结构和处理过程：
所述传感器电路模块101，用于采集监控数据并将该数据发送给微处理器模块104。
所述传感器，根据监控端具体的应用场景和需要，可以用来监控应用场景下的各种不同因素。在一些场合下，获取音视频数据可能并不能起到有效监控的作用，例如对温度、湿度或压力等敏感的设备的储存环境，此时需要利用专用传感器对该特定物理量进行监控，此时就需要使用专用的温度、湿度或压力传感器才能够完成，此类应用场合的例子还有很多，本发明对于实际的传感器类型也不做限定，此处只是为了便于理解而对其应用范围进行的举例说明。
较特殊的，绝大多数远程监控的场景下需要获取的都是音视频数据，此时的传感器电路模块101为前端音视频采集单元103；
所述前端音视频采集单元103，用于采集音视频数据，并将采集到的数据发送到微处理器模块104。
所述的前端音视频采集单元103，通常情况下是采集视频数据的摄像机或摄像头设备，和采集音频数据的设备如麦克风等；在特殊应用的场合，比如可视条件较差或黑暗环境下，也可能是专用的红外摄像机，以及超声或低频声波采集设备，具体类型本发明实施例不做限定。
容易理解，虽然所述的前端音视频采集单元103是传感器电路的一种形式，但由于视频监控应用的比重在远程监控中所占的比例相当大，因此本发明实施例中的监控端同时提供视频监控的前端音视频采集单元103的接口和专用传感器电路单元105的接口，对于需要进行视频监控的场合，可以只设置视频监控；而对于需要监测某些特殊因素的场合，则可以利用专用传感器电路单元105进行监控予以实现；当然，也可以同时使用两个单元，具体视应用场景而定。
所述微处理器模块104，用于接收传感器电路模块101发送的数据码流，将所述数据码流按照设定的算法进行封装打包，将封装后的数据包发送给通讯模块110。
所述设定的算法，由系统根据该监控端所使用的网络类型和与发起端之间通讯所使用的协议进行设定；除了通讯所需的协议之外，为了保证获取的监控数据在传输过程中的安全性，微处理器模块104还需要进一步对获取的监控数据进行安全算法的编码处理，实际应用时可以基于各种已知的安全算法进行编码，本发明实施例不做具体限定。所述的封装算法、安全算法及通讯过程中使用的协议等信息，都储存在所述的存储模块102当中。
所述通讯模块110，包括网络接入单元111、天线单元112和通讯接口电路单元113。
所述天线单元112，用于接收和解调发起端的连接请求，通过接口电路发送给微处理器模块104；将微处理器模块104封装处理后的监控数据的码流进行调制发送。
所述网络接入单元111，用于储存监控端在网络中的身份标识，使得所述监控端在网络中可以被唯一识别。
本发明实施例中的网络接入单元111适用于3G网络接入，因此是SIM卡电路单元，用于唯一地在3G网络中标识出该监控端，从而使得该监控端可以被监控请求发起端识别和呼叫；对于其他的网络类型，所述网络接入单元111还可以包括多种情况，例如对于无线局域网，所述网络接入单元111可以为支持相应通信协议标准的无线网卡，其身份标识则可以是该网卡的MAC标识等，此处不再详述。
所述通讯接口电路单元113，用于处理网络接入单元111与天线单元112，以及微处理器模块104与天线单元112之间的数据通信，具体包括：将网络接入单元111中包含的身份标识信息转发给天线单元112进行发送；将天线单元112解调出的发送连接请求的发起端的身份标识转发给微处理器模块104，并将微处理器封装后的监控数据的码流转发到天线单元112。
此时所述微处理器模块104，进一步用于判断发起端的身份，接收天线单元112解调并通过通讯接口电路单元113转发的发起端身份标识信息，根据存储器电路单元中预先保存的允许接入该监控端的发起端列表，将所述发起端身份标识信息与所述列表进行比较，如果判断为合法用户，则允许该发起端接入，否则决绝该接入请求。
当发起端为合法用户时，微处理器模块104控制通讯模块110与该发起端建立连接，将所述传感器电路模块101采集到的数据按照存储模块102中保存的算法进行编码处理后，再通过通讯模块110发送给所述发起端。
具体判断是否为合法用户的方法前文已有描述，此处不再重复说明。
较佳地，为了进一步提高该监控系统的易用性和扩展性，所述监控端还可以进一步包括：
调试接口模块106，用于接收更新或升级的通讯协议、视频编码算法或加密算法，并将其发送给微处理器模块104；
状态指示模块107，用于在微处理器模块104的控制下显示监控端的工作状态是否正常，便于监控请求发起端及时了解监控端的工作状态。
此时，存储模块102进一步在微处理器模块104的控制下将调试接口模块106接收到的更新或升级的协议或算法进行保存，并供微处理器模块104进行相应处理时调用。
下面再通过3G网络下的视频监控应用场景，对所述监控系统的工作流程进行举例说明，如图2所示，其中包括：
步骤201：监控端接收监控请求发起端发起的请求，此时监控请求发起端为3G网络中的移动终端，所述连接请求可以是一次呼叫，也可以是特定格式的短信。
步骤202：判断所述发起端是否在允许接入的列表当中，所述允许接入的列表为系统预先设置的允许接入该监控端的发起端列表；如果是，则执行步骤203，否则拒绝所述发起端的请求，终止流程并等待下一次请求。
步骤203：监控端与所述发起端之间建立通话连接，所述通话连接，是基于3G-H.324M协议标准建立的实时音视频连接。
当所述连接请求是短信时，所述监控端回拨建立与发起端的通话连接；而当所述连接请求是呼叫时，则直接接通与该发起端的通话连接。所述通话连接，是基于3G-H.324M协议标准建立的实时音视频连接。
步骤204：监控端启动前端音视频采集单元，将音视频数据编码封装后通过3G网络发送到所述发起端，该发起端开始实时监控。
监控端启动视频采集部分通过摄像头采集视频信号，本发明实施例采用的方法是将采集到的视频信号用H.263(ITU-T H.263，“Video coding for lowbit rate communication”，低比特率通信的视频编码)协议来进行视频编码；音频信号通过麦克风进行采集，然后通过3GPP-AMR(3GPP-AdaptiveMultiRate，一种多速率语音编码方案)编码方式进行音频编码。将得到的音视频编码通过3G网络的H.324M协议发送给所述发起端，由发起端解码后得到进行实时监控需要的音视频数据。
由上述可见，本发明实施例提供的远程监控系统，利用无线网络将监控请求发起端和监控端进行连接，所述发起端和监控端均为体积轻便的便携式终端，从而可以实现长距离的监控且发起端能够灵活移动，大大提高了开展远程监控的灵活性和便捷性。
因此，容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的精神和保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替换，都应视为涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种远程监控系统，其特征在于，该系统包括：利用无线网络进行通信的监控请求发起端和监控端；
所述监控请求发起端，用于向所述监控端请求连接，若所述监控端允许接入，则通过与所述监控端的连接接收监控端返回的监控数据；
所述监控端，用于根据所述监控请求发起端发起的请求，判断该监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，所述允许接入的列表为系统预先设置的允许接入该监控端的发起端列表；如果是，则采集监控数据并通过与所述监控请求发起端的连接发还给所述监控请求发起端；否则拒绝所述监控请求发起端的请求；
其中，所述监控端包括：通讯模块、传感器电路模块和微处理器模块；
所述微处理器模块，根据所述监控请求发起端的身份标识信息和允许接入该监控端的发起端的列表信息，判断所述监控请求发起端是否在允许接入的列表当中，如果是，则通知所述传感器电路模块，否则拒绝所述监控请求发起端的请求；接收所述传感器电路模块返回的数据码流，将所述数据码流按照设定的算法进行封装打包，将封装后的数据包发送给所述通讯模块；
所述传感器电路模块，接收所述微处理器模块的通知，采集监控数据并将该数据返回给所述微处理器模块；
所述通讯模块，根据所述监控请求发起端的连接请求得到所述监控请求发起端的身份标识信息，转发给所述微处理器模块；将保存的允许接入该监控端的发起端的列表信息提供给所述微处理器模块；接收所述微处理器模块封装后的数据包转发给所述监控请求发起端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控端还进一步包括存储模块；
所述存储模块，存储所述监控端与所述监控请求发起端进行通讯所使用的网络协议，以及，储存对所述传感器电路模块采集到的监控数据进行编码、封装及发送所使用的算法，供所述微处理器模块调用；
所述微处理器模块，进一步根据所述存储模块中设定的算法，对所述传感器电路模块返回的数据码流进行封装打包，并发送给所述通讯模块。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯模块包括：网络接入单元、天线单元和通讯接口电路单元；
所述网络接入单元，储存所述身份标识信息和允许接入该监控端的发起端的列表信息，将所述身份标识信息和所述列表信息通知所述通讯接口电路单元；
所述天线单元，接收所述监控请求发起端发送的监控连接请求，解调得到所述监控请求发起端的身份标识并发送给所述通讯接口电路单元；接收所述通讯接口电路单元转发的数据包，调制后发送给所述监控请求发起端；
所述通讯接口电路单元，将所述监控请求发起端的身份标识信息转发给所述微处理器模块；将所述身份信息标识信息和所述列表信息发送给所述微处理器模块；将所述微处理器模块封装后的数据包转发给所述天线单元。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器电路模块包括：专用传感器电路单元和前端音视频采集单元中的任一个或全部；
所述专用传感器电路单元，用于采集非音视频监控数据并发送给所述微处理器模块；
所述前端音视频采集单元，用于采集音视频监控数据并发送给所述微处理器模块。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线网络为3G网络，所述微处理器模块使用H.263协议对所述前端音视频采集单元获取的视频信号进行视频编码，使用3GPP-AMR对获取的音频信号进行音频编码，并采用3G网络的H.324M协议进行封装后发送给所述通讯模块。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述监控端进一步包括状态指示模块，用于在所述微处理器模块的控制下显示所述监控端的工作状态是否正常。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述监控端进一步包括调试接口模块，用于接收更新或升级的通讯协议、视频编码算法或加密算法，并将其发送给所述微处理器模块。
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