CN103078931A - 嵌入式监控设备和嵌入式监控设备实现网络共享的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于网络共享技术领域，提供一种嵌入式监控设备和嵌入式监控设备实现网络共享的方法，嵌入式监控设备上设置有无线接入点，无线接入点包括无线发送模块、无线接收模块和桥接模块；无线发送模块用于发送无线信号；无线接收模块用于接收无线信号；桥接模块与无线发送模块和无线接收模块连接，并用于连接有线网络，对信号进行处理，进行有线信号和无线信号之间的转换。本发明通过在嵌入式监控设备上实现无线AP功能，从而无需使用无线路由器，嵌入式监控设备就可以与无线网络终端快速无线连接，提高了嵌入式监控设备的灵活性、环境适应性和用户友好性。

Description

嵌入式监控设备和嵌入式监控设备实现网络共享的方法

技术领域

本发明涉及网络共享技术领域，具体涉及一种嵌入式监控设备和嵌入式监控设备实现网络共享的方法。

背景技术

嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统，常使用嵌入式处理器作为主控单元。嵌入式监控设备包括DVR（digital videorecorder，数字硬盘录像机）、NVR（Network Video Recorder，网络视频录像机）等，NVR是一种视频录像设备，与网络摄像机配套使用，实现网络摄像机的录像。IPC（IP Camera，网络摄像机）是一种由传统摄像机与网络技术结合所产生的新一代摄像机，作为嵌入式监控设备的前端设备。

如图1所示，现有技术中IPC100和智能手机200必须通过无线路由器实现与嵌入式监控设备，例如NVR300的网络连接，NVR300有线连接无线路由器上的LAN（局域网）口，IPC100通过本身的无线模块探测无线路由器的SSID（服务集标识），与无线路由器连接，智能手机200通过wifi功能模块探测无线路由器的SSID，与无线路由器连接，连接成功后，NVR300就可以通过无线连接去控制前端的IPC100，同时在NVR300上可以预览和存储前端IPC100采集的音视频数据；而且智能手机200就可以通过安装的应用软件去控制NVR300设备端，同时在智能手机200上可以预览和存储NVR300上面的数据（前端IPC采集的音视频数据）。但这种网络共享NVR300的方式不够便捷，因为需要采用无线路由器，这就需要用户对网络环境进行布局，对无线路由器和NVR300进行连接，增加了用户的负担，如果用户对网络不是很熟悉，很可能出现购买了NVR而不能正常使用的局面，IPC和智能手机不能与NVR正常连接。

随着智能手机技术的不断发展，通过智能手机实现监控功能已没有障碍，嵌入式设备逐渐步入无线时代，如果能够实现NVR与智能手机的快速便捷连接，手机用户就可以通过手机软件快捷地去控制NVR设备、同时在手机上可以预览和存储NVR上面的数据（前端IPC采集音视频数据），也方便了NVR与IPC的无线连接、可以快捷地控制前端IPC、同时预览和存储前端IPC采集的音视频数据，就会大大提高NVR的灵活性和环境适应性，提高NVR产品的竞争力，从而带来更广阔的市场前景。

无线AP，即无线访问接入点，相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网，无线接入点的基本原理如下：

WLAN（无线局域网络）包括无线网卡和接入点（Access Point）。无线网卡安装在移动终端上，用来访问AP。无线网卡带有发送器、接收器、天线和提供与无线终端接口的硬件。AP是一个桥接的无线基站，放置于固定位置并可连接到有线局域网。AP带有发送器、接收器、天线和桥接器，带有与IEEE802.3以太网的接口，可以让无线终端同有线局域网通信。

在无线局域网中，AP所实现的功能包括：对一定范围内移动终端的管理，例如登录、认证；完成IEEE802.11中入口的功能，实现从802.11到802.Ｘ帧格式和从802.Ｘ到802.11帧格式的转换；完成数据帧从无线网络到有线网络的桥接过程，实现地址过滤以及地址的学习功能；完成移动终端在不同BSS（基站子系统）间越区切换的管理以及移动终端与Internet的兼容，使移动终端在越区切换后仍可以保持连接，做到“操作透明性”和“性能透明性”；实现简单网管功能；完成WEP（有线等效保密）算法。

IEEE802.11b是一种无线通信协议，IEEE802.11b协议规定WLAN工作在2.4GHz的ISM（工业，科学、医学）频段，广泛用于工业和民用产品。其运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式。点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。只要嵌入式设备插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的设备或手机连接，对于小型的无线网络来说，是一种方便的连接方式，最多可连接256台设备；基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是802.11b最常用的方式。此时，插上无线网卡的设备需要由AP（Access Point，访问接入点）与具有无线网卡的设备或手机连接。AP负责频段管理及漫游等指挥工作，一个AP最多可连接1024台设备（无线网卡）。当无线网络节点扩增时，网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢，此时添加AP可以有效控制和管理频宽与频段。无线网络需要与有线网络互连，或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时，AP可以作为无线网和有线网之间的桥梁。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为解决现有技术的问题，本发明提出了一种嵌入式监控设备和嵌入式监控设备实现网络共享的方法，在嵌入式监控设备上实现无线AP功能，从而无需使用无线路由器，嵌入式监控设备就可以与无线网络终端快速无线连接，提高了嵌入式监控设备的灵活性、环境适应性和用户友好性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种嵌入式监控设备，该嵌入式监控设备上设置有无线接入点，该无线接入点包括无线发送模块、无线接收模块和桥接模块；该无线发送模块用于发送无线信号；该无线接收模块用于接收无线信号；该桥接模块与该无线发送模块和该无线接收模块连接，并用于连接有线网络，对信号进行处理，进行有线信号和无线信号之间的转换。

根据本发明的一个实施例，在该嵌入式监控设备上设置支持无线接入点功能的无线网卡，在该无线网卡上集成该无线发送模块、该无线接收模块和该桥接模块。

根据本发明的一个实施例，该桥接模块包括有线端口和无线端口，该有线端口用于连接有线网络，该无线端口用于连接该无线发送模块或无线接收模块。

根据本发明的一个实施例，该嵌入式监控设备为网络视频录像机。

根据本发明的一个实施例，该嵌入式监控设备为数字硬盘录像机。

根据本发明的另一个方面，提供一种嵌入式监控设备实现网络共享的方法，包括步骤：

对嵌入式监控设备进行无线网络设置，使其实现为无线接入点；

该嵌入式监控设备发射wifi信号；

无线网络终端探测到该wifi信号后，与该嵌入式监控设备进行wifi连接；

基于该wifi连接，该无线网络终端与该嵌入式监控设备之间相互进行控制或进行资源的共享。

根据本发明的一个实施例，对嵌入式监控设备进行无线网络设置的步骤包括对无线网络的服务集标识进行设置。

根据本发明的一个实施例，对嵌入式监控设备进行无线网络设置的步骤包括对无线网络的安全加密方式进行设置。

根据本发明的一个实施例，嵌入式监控设备为网络视频录像机或数字硬盘录像机。

根据本发明的一个实施例，无线网络终端为智能手机或网络摄像机。

本发明通过在嵌入式监控设备上实现无线AP功能，从而无需使用无线路由器，嵌入式监控设备就可以与无线网络终端快速无线连接，提高了嵌入式监控设备的灵活性、环境适应性和用户友好性。本发明提供了便捷对嵌入式监控设备与前端设备、手机的无线连接方式，降低了监控工程厂商对不同的领域进行大批量设备进行配置的人力等成本。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些实施例和其它实施例的特征和方面。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为现有技术IPC/智能手机与NVR无线连接方式示意图；

图2为本发明实施例嵌入式监控设备结构示意图；

图3为本发明实施例嵌入式监控设备实现网络共享的方法流程图；

图4为本发明实施例嵌入式监控设备软件平台构成示意图；

图5为本发明实施例嵌入式监控设备的工作流程示意图；

图6为本发明实施例IPC与NVR无线连接示意图；

图7为本发明实施例智能手机与NVR无线连接示意图；

图8为本发明实施例IPC/智能手机与NVR无线连接流程图。

具体实施方式

如图2所示，本发明嵌入式监控设备20上设置无线接入点，无线接入点包括无线发送模块201、无线接收模块202和桥接模块203；无线发送模块201用于发送无线信号；无线接收模块202用于接收无线信号；桥接模块203与无线发送模块201和无线接收模块202连接，并用于连接有线网络，对信号进行处理，进行有线信号和无线信号之间的转换。

本发明嵌入式监控设备优选实施方式是在嵌入式监控设备20上设置支持无线接入点功能的无线网卡，无线网卡集成无线发送模块201、无线接收模块202和桥接模块203。根据本发明的一个实施例，桥接模块203包括有线端口和无线端口，有线端口用于连接有线网络，无线端口用于连接无线发送模块201或无线接收模块202。嵌入式监控设备可以为网络视频录像机NVR或者数字硬盘录像机DVR（Digital Video Recorder，数字硬盘录像机），本实施例中以NVR为例进行说明。无线通信协议可以采用IEEE802.11b协议，有线通信协议可以采用IEEE802.3以太网协议。本发明在具体实施例中采用ATMEL公司的单芯片IEEE802.11b基带控制器（芯片型号AT76C510）来实现无线接入点，芯片内部集成两个ARM7TDMI微处理器，一个微处理器提供以太网和无线网的桥接功能；另一个微处理器和内部的128位FIFO（先入先出队列）用于无线MAC层。芯片微处理器可以精确地控制外围器件，管理存储器和数据流并和USB扩展接口通讯。

如图3所示，本发明嵌入式监控设备实现网络共享的方法包括步骤：

S101、对嵌入式监控设备进行无线网络设置，使其实现为无线接入点；

S102、嵌入式监控设备发射wifi信号；

S103、无线网络终端探测到wifi信号后，与嵌入式监控设备进行wifi连接；

S104、基于wifi连接，无线网络终端与嵌入式监控设备之间相互进行控制或进行资源的共享。

根据本发明的一个实施例，嵌入式监控设备进行无线网络设置的步骤包括对无线网络的服务集标识（SSID）进行设置和无线网络的安全性进行设置，安全性设置包括加密方式的选择。无线网络终端可以为智能手机或者网络摄像机IPC。

如图4所示，本发明嵌入式监控设备的软件平台由以下部分组成：引导程序、嵌入式操作系统、文件系统。引导程序称为bootloader，负责将操作系统内核固化到Flash中，以及系统初始化工作，系统初始化后将系统控制权交给操作系统。嵌入式操作系统是嵌入式系统加电运行后的管理平台，负责实时性任务和多任务的管理。本发明嵌入式监控设备采用Linux操作系统，Linux操作系统提供TCP/IP、UDP等协议栈和网络驱动器。文件系统是嵌入式系统软件平台占用存储量最大的一部分，它存储了系统配置文件、系统程序、用户应用程序和必需的驱动程序。

本发明嵌入式监控设备通过软件平台在AT76C510芯片上实现如下AP功能：对一定范围内移动终端的管理，例如登录、认证；完成IEEE802.11中入口的功能，实现从802.11到802.Ｘ帧格式和从802.Ｘ到802.11帧格式的转换；完成数据帧从无线网络到有线网络的桥接过程，实现地址过滤以及地址的学习功能；完成移动终端在不同BSS间越区切换的管理以及移动终端与Internet的兼容，使移动终端在越区切换后仍可以保持连接，做到“操作透明性”和“性能透明性”，实现简单网管功能，完成WEP算法。

如图5所示，本发明嵌入式监控设备的工作流程包括如下步骤：

S201、系统初始化；

S202、桥接模块初始化；

S203、侦听有线端口和无线端口；

S204、如果有线端口接收到802.3帧，转步骤S205，如果无线端口接收到802.11帧，转步骤S206；

S205、桥接模块将其转换为802.11帧；

S206、桥接模块将其转换为802.3帧；

S207、如果系统收到结束指令则退出，否则转步骤S202。

如图6所示，本发明在NVR20实现无线AP的功能，NVR20本身可以作为无线路由器使用，可以对其设置SSID、无线安全等。NVR20上安装有无线网卡（支持AP），用于发射wifi信号，NVR20在网络设置中有连接方式选择，在选择网络共享功能之后，可以设置无线临时网络，然后设置名称（SSID）、安全加密方式（密钥）、通过无线网卡发射wifi信号。安全加密方式包括：open、WPA-SK/WPA2-PSK、WPA/WPA2、WEP。设置密钥能够在实用的时候避免被“蹭网”或者因为其他用户的接入导致数据拥堵和流量的损失。IPC100通过wifi模块探测到NVR20的无线SSID之后可以与NVR20进行连接，输入正确的密钥，连接成功之后，通过wifi模块接收NVR20无线网卡发射的无线信号。NVR20利用无线网卡发射信号，IPC100利用wifi模块探测与接收无线信号，因而实现了NVR20和IPC100直接无线方式连接，NVR20本身还可以与IPC100通过软件实现网络共享。

如图7所示，智能手机200通过wifi模块探测热点信号，探测到NVR20上无线网卡发射的信号（以SSID显示），输入正确的密钥，与NVR20连接成功之后，通过智能手机200手机上安装配置的监控软件，对NVR20进行控制，NVR20本身与智能手机200通过软件实现网络共享。

如图8所示，本发明实施例IPC/智能手机与NVR无线连接的工作流程中，NVR端包括步骤：

S301、网络设置，网络设置通过NVR设备上专门配置网络参数的一个模块完成；

S302、连接方式选择，连接方式是用户操作NVR设备时选择哪种连接网络的方式，连接方式包括传统连接方式（固定IP、动态IP、pppoe拨号），以及在此基础之上添加的wifi的连接方式（便捷式WAN热点）；

S303、选择共享设备网络方式；网络共享就是在现有的三种连接方式之上添加了wifi连接方式、建立无线热点，其他支持wifi的设备连接NVR的热点之后，NVR通过无线热点把设备当前网络共享给其他设备。

S304、如果开关关闭则转步骤305，否则转步骤306；

S305、使用传统连接方式。传统的连接方式就是通过无线路由器去实现wifi连接。

S306、使用便捷式WLAN热点（AP）方式；

S307、便捷式WLAN热点（AP）方式设置（相当于路由器的基本设置、设置SSID的名称等），设置完成后进行默认SSID广播；

S308、如果需要更改SSID，则返回步骤S307；

S309、如果需要进行安全性设置（相当于路由器里面选择的加密方式），则返回步骤S307。

IPC/智能手机端包括以下步骤（只要支持wifi功能的智能手机都已实现以下步骤，只要支持wifi功能的IPC当前也实现了以下步骤）：

S401、网络设置；

S402、开启wifi模块；

S403、探测热点；

S404、找到NVR的默认SSID；

S405、IPC与NVR进行wifi连接，NVR能对前端IPC进行控制，智能手机与NVR进行wifi连接，智能手机对NVR进行监控。

本发明通过在嵌入式监控设备上实现无线AP功能，从而无需使用无线路由器，嵌入式监控设备就可以与无线网络终端快速无线连接，提高了嵌入式监控设备的灵活性、环境适应性和用户友好性。本发明提供了便捷对嵌入式监控设备与前端设备、手机的无线连接方式，降低了监控工程厂商对不同的领域进行大批量设备进行配置的人力等成本。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式监控设备，其特征在于：所述嵌入式监控设备上设置有无线接入点，所述无线接入点包括无线发送模块、无线接收模块和桥接模块；所述无线发送模块用于发送无线信号；所述无线接收模块用于接收无线信号；所述桥接模块与所述无线发送模块和所述无线接收模块连接，并用于连接有线网络，对信号进行处理，进行有线信号和无线信号之间的转换。

2.根据权利要求1所述的嵌入式监控设备，其特征在于：在所述嵌入式监控设备上设置支持无线接入点功能的无线网卡，在所述无线网卡上集成所述无线发送模块、所述无线接收模块和所述桥接模块。

3.根据权利要求1或2所述的嵌入式监控设备，其特征在于：所述桥接模块包括有线端口和无线端口，所述有线端口用于连接有线网络，所述无线端口用于连接所述无线发送模块或无线接收模块。

4.根据权利要求1所述的嵌入式监控设备，其特征在于：所述嵌入式监控设备为网络视频录像机。

5.根据权利要求1所述的嵌入式监控设备，其特征在于：所述嵌入式监控设备为数字硬盘录像机。

6.一种嵌入式监控设备实现网络共享的方法，其特征在于，包括步骤：

对嵌入式监控设备进行无线网络设置，使其实现为无线接入点；

所述嵌入式监控设备发射wifi信号；

无线网络终端探测到所述wifi信号后，与所述嵌入式监控设备进行wifi连接；

基于所述wifi连接，所述无线网络终端与所述嵌入式监控设备之间相互进行控制或进行资源的共享。

7.根据权利要求6所述的嵌入式监控设备实现网络共享的方法，其特征在于：所述对嵌入式监控设备进行无线网络设置的步骤包括对无线网络的服务集标识进行设置。

8.根据权利要求6所述的嵌入式监控设备实现网络共享的方法，其特征在于：所述对嵌入式监控设备进行无线网络设置的步骤包括对无线网络的安全加密方式进行设置。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的嵌入式监控设备实现网络共享的方法，其特征在于：所述嵌入式监控设备为网络视频录像机或数字硬盘录像机。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的嵌入式监控设备实现网络共享的方法，其特征在于：所述无线网络终端为智能手机或网络摄像机。

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