CN104869568B - 一种基于音频的监控系统配置方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于音频的监控系统配置方法及系统，本方法为：1）在智能手机中安装一监控客户端，扫描当前可用的无线网络，用户选择需接入的无线网络并输入无线网络密码；2）监控客户端通过网络向监控服务端发送一包含安全验证码的用户绑定请求短信；3）监控服务端提取安全验证码和手机号并保存；4）该监控客户端将所选无线网络的配置信息编码转换为一段音频数据发给监控设备，对其解码并提取配置信息接入无线网络；5）监控设备接入无线网络后向监控服务端提交用户绑定请求；6）监控服务端根据监控设备发送的用户手机号、安全验证码对该用户信息进行验证，验证通过则将该监控设备与该用户手机号绑定。本发明具有很高的灵活性和适应性。

Description

一种基于音频的监控系统配置方法及系统

技术领域

本发明属于安防监控技术领域，尤其涉及一种通过互联网络进行远程音视频监控的系统的快速配置方法。

背景技术

传统的安防监控系统的实施部署较为复杂，成本也较高，很难在家庭用户和小微企业中推广。随着计算机网络快速发展，利用互联网作为传输通道开展远程音视频监控的安防监控系统大量出现。由于这类基于互联网的远程音视频监控系统通常价格低廉，整个设备的成本需要控制到用户能够接受的范围内，因此系统上通常只配备必须的设备，并且，这类监控系统需要由用户自行安装配置，没有专业的实施人员为用户部署配置，因此，需要监控系统具有简单的配置步骤，易用的使用方式，否则很难在个人用户、个体商户、小型企业等群体中推广应用。并且，不同于大中型企业中部署的专业的安防监控系统，个人用户等小微客户由于环境容易变化，设备部署位置、网络环境等也容易发生变化，因此需要安防监控系统具有良好的机动性，易于迁移和重新配置。

目前，以WiFi为代表的家用无线网络已经普遍采用，网络带宽也在不断增加，如何利用无线网络的优点，简化音视频监控系统的安装、部署、配置和使用过程，是当前此类系统需要解决的难点。同时，如何能够让用户能够自行安装音视频监控系统、快速使用远程音视频监控功能，并且将可能地控制系统成本、降低设备价格，是此类系统进一步推广的重点。为此，我们设计了一种基于音频的远程安防监控系统的快速配置方法。

发明内容

本发明公开了一种安防监控系统的快速配置方法，属于音视频监控技术领域，本发明所述的远程音视频监控系统由监控设备、监控客户端和监控服务端三部分组成，用户通过安装和配置监控设备和监控客户端，可以快速部署远程音视频监控系统，主要步骤包括在智能手机上安装监控客户端软件，软件自动向监控服务端发送包含随机生成的安全验证码的短信，完成用户注册和手机号验证，然后利用智能手机识别出所在环境可用的无线网络，并将网络接入点名称、网络接入点密码及用户手机号、安全验证码等信息转换成音频数据，并通过音频接口将这些数据传输给监控设备，监控设备能够自动解析并获取所需配置参数，接入无线网络，然后连接监控服务端对绑定请求和用户身份进行验证，并完成监控设备与用户手机号的智能绑定，最后在配置完成后自动开始工作。

为实现以上目的，实现本发明的一个具体的方案是：至少包含三个典型的参与实体——监控设备、监控客户端和监控服务端。

1）监控设备是安防监控系统中采集监控视频、音频信息的设备，具备摄像头、麦克风、无线网络接入模块，运行嵌入式操作系统，用户打开电源开关后，监控设备将自动启动，并自动打开麦克风采集所处环境声音，并识别3000Hz-6000Hz频段声音中是否存在设定的配置信息开始信号；

2）用户在智能手机中安装监控客户端软件；

3）监控客户端软件运行后将自动扫描当前可用的无线网络，并由用户选择需要连接接入的无线网络，并输入无线网络密码；

4）监控客户端软件自动通过电信网络向监控服务端发送包含随机生成的安全验证码的用户绑定请求短信，用于客户端身份鉴别；

5）监控服务端收到客户端发送的用户绑定请求短信后，将监控客户端提交的安全验证码和对应的手机号存储在自身系统中，用于验证后续设备绑定请求的合法性；

6）监控客户端自动将无线网络接入点名称、无线网络密码及用户手机号、安全验证码以脉冲编码调制PCM方式编码转换为一段音频数据，并以配置信息开始信号为头，以配置信息结束信号为尾；配置信息指网络接入点名称、网络接入点密码及用户手机号、安全验证码。开始信号和结束信号是预先定义好的，监控客户端和监控设备双方都已知的设定编码。

7）监控客户端软件自动监听所处环境中3000Hz-6000Hz之间环境噪声大小，当所处环境较为安静、环境噪声较低时，监控客户端软件会自动通过手机播放载有配置信息的音频，监控设备则通过麦克风接收音频信息并解码，提取其中的配置信息，并根据其中的无线网络接入点名称、无线网络密码接入无线网络。而当监控客户端软件探测到所处环境中3000Hz-6000Hz之间环境噪声较高时，监控客户端软件会自动提示用户用音频线连接监控设备的音频输入口（麦克风插口）和智能手机的音频输出口（耳机插口），监控客户端软件检测到耳机插入信号后自动播放音频数据，监控设备接收到音频数据后自动将相关参数解码，并根据其中的无线网络接入点名称、无线网络密码接入无线网络；

8）监控设备接入无线网络后将自动访问监控服务端，判断网络连接是否正常，若正常则将网络连接指示灯点亮，同时向监控客户端软件回传网络连接成功信息，若不正常则将网络连接指示灯关闭，同时向监控客户端软件回传相应的网络连接错误信息；

9）成功接入无线网络后，监控设备向监控服务端提交用户绑定请求，并提交自身设备序列号、用户手机号、安全令牌等参数；

10）监控服务端根据监控设备的设备序列号、用户手机号、安全验证码对用户信息进行验证，并完成监控设备与用户手机号的绑定，并返回相应的绑定状态信息；

11）监控设备收到监控服务端返回的用户绑定成功信息后，自动进入工作状态，同时点亮工作指示灯，若用户绑定请求没有成功，监控设备将向监控客户端软件回传相应的绑定状态信息，并重新进入接收配置信息的监听状态；

11）监控设备绑定完成后，用户通过监控客户端软件登录监控服务端后，即可查看已经与用户手机号绑定的监控设备的信息，选定一个监控设备，即可查看该监控设备的实时监控画面和音频信息。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明远程安防监控系统的监控设备和监控客户端软件的设置简单，充分利用了监控系统的音视频监控传感器进行配置信息传输；基于音频的配置方式没有方向性限制，便于系统部署后的调整和重新配置；同时支持有线和无线两种方式进行配置，可根据需要灵活选取；不依赖视频信息进行配置，可以采用定焦镜头，降低设备成本；并且设备安装部署不涉及网线铺设等工程建设与改造，不需要专业施工人员部署实施，用户可以自行安装监控设备，大大简化了安防监控系统的部署于配置过程。同时，通过采用无线网络作为监控数据传输信道，用户并可以按照监控环境的变化随时移动监控设备，具有很高的灵活性和适应性。

附图说明

图1为本发明的安防监控系统组成部分示意图。

图2为本发明的安防监控系统配置过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明所述的安防监控系统由监控设备、监控客户端和监控服务端三部分组成，其中监控设备可以是一个或多个，监控客户端也可以是一个或多个，监控服务端则是由一系列服务器构成的虚拟实体，其中通常包括业务接口服务器、监控服务器和数据库服务器。

1、监控客户端安装

监控客户端是运行于智能手机移动智能终端上的应用软件，是用于快速配置本发明所述的安防监控系统、管理和查看音视频监控内容的软件，该软件同时还具备环境噪声监测功能，可通过智能手机麦克风接收环境声音并显示所处环境的噪声干扰强度是否符合开放式的音频信息传输。根据移动智能终端操作系统的不同，监控客户端软件的安装方式也有所不同，如针对采用安卓操作系统的移动智能终端，可以从各类应用市场下载监控客户端软件，也可以从监控系统提供商的官方网站下载监控客户端软件，并在终端设备上安装。

2、监控客户端软件配置

用户启动监控客户端软件，该软件运行后将自动扫描当前可用的无线网络，并由用户选择需要连接接入的无线网络，输入无线网络密码。监控客户端软件会自动通过电信网络向监控服务端发送一条包含随机产生的安全验证码的手机号码绑定请求，完成当前客户端软件所在手机的手机号绑定，用于客户端身份鉴别。

监控服务端收到客户端发送的手机号码绑定请求短信后，自动提取短信发送方号码为用户手机号码，并将其中的安全验证码与该手机号码关联，用于后续的设备绑定请求的合法性验证。同时，监控客户端软件自动将无线网络接入点名称、无线网络密码及用户手机号、安全验证码以脉冲编码调制PCM方式编码转换为一段音频数据，用于后续的监控设备配置。

监控客户端软件具备环境噪声探测能力，软件运行后会自动打开麦克风，探测到所处环境中3000Hz-6000Hz之间环境噪声，根据环境噪声水平提示用户是否需要通过连接音频线对监控设备进行配置。

3、监控设备配置

监控设备存在两种工作模式：待机模式和工作模式。

待机模式：1、当监控设备未配置无线网络或无线网络无法连接时，自动进入待机模式；2、当按下监控设备的重置按钮时，自动进入待机模式。

工作模式：当监控设备连接无线网络后，自动进入工作模式，将实时音视频传给监控服务器，由监控服务器对音视频进行处理，并按照用户预设的报警条件，在特定事件发生时产生报警信息，按照用户预设的方式告知用户。

当监控设备处于待机模式时，待机模式状态指示灯点亮，用户可以通过开放式传输和数据线传输两种方式对监控设备进行配置。

在待机模式下，监控设备会通过内置麦克风实时监测环境中的声音，并尝试对接收到的音频信息进行解码，识别其中是否有配置信息开始信号。同时，用户可以根据监控客户端软件上的环境噪声监测提示信息，判断当前环境是否适宜开放式的音频信息传输。当监控客户端软件探测到所处环境的噪声干扰较低时，会自动通过手机播放载有配置信息的音频，监控设备则通过麦克风接收音频信息，识别其中的配置信息开始信号、内容数据、结束信号，将数据解码，提取其中的配置信息，并根据其中的无线网络接入点名称、无线网络密码接入无线网络。

当监控客户端软件探测到所处环境的噪声干扰较高时，会提示用户通过音频线连接监控设备的音频输入口（麦克风插口）和智能手机的音频输出口（耳机插口），监控客户端软件检测到耳机插入信号后自动播放编码了配置信息的音频数据，监控设备接收到音频数据后自动将相关参数解码，并根据其中的无线网络接入点名称、无线网络密码接入无线网络。

监控设备接入无线网络后将自动访问监控服务端，判断网络连接是否正常，若正常则将网络连接指示灯点亮，同时向监控客户端软件回传网络连接成功信息，若不正常则将网络连接指示灯关闭，同时向监控客户端软件回传相应的网络连接错误信息，软件将监控设备当前的网络连接状态显示给用户。

成功接入无线网络后，监控设备向监控服务端提交用户绑定请求，并提交自身设备序列号、用户手机号，以及利用安全验证码产生的安全令牌等参数。根据具体实现不同，监控设备向监控服务端提交的用户绑定请求可以采用不同的形式，典型地，可以采用如下的HTTP请求的方式：

http://www.example.com/devBind.do?sid=AA092943&uid=13800138000&token=a916c39b8c e0ad411d256db30ad11bf3f55d9875

其中，各个参数说明如下：

安全令牌是以安全验证码为密钥对uid和sid的组合使用HMAC算法加密后的字符串，可以确保uid和sid在传输过程中没有被篡改，同时避免了直接传输安全验证码，在保证了传输信息的安全性和完整性的同时，简化了实现复杂性。用户要通过监控客户端软件登录监控服务端，账号就是手机号。

4、用户身份鉴别与监控设备绑定

监控服务端根据监控设备提交的设备序列号、用户手机号，查询自身数据库中相应的安全验证码，计算并比较监控设备提交的安全令牌是否正确，从而验证用户手机号的有效性，并确认监控设备提交的安全验证码与该手机号注册时发给系统的验证码一致，从而验证发送请求的客户端提交的手机号真实性和设备绑定请求的合法性。完成用户身份鉴别后，监控服务端将该监控设备与用户手机号进行绑定，并向监控设备返回相应的绑定状态信息，监控设备收到监控服务端返回的用户绑定成功信息后，自动进入工作状态，同时点亮工作指示灯，若用户绑定请求没有成功，监控设备将向监控客户端软件回传相应的绑定状态信息，并重新进入接收配置信息的监听状态。

设备绑定完成后，用户通过监控客户端软件登录监控服务端后，即可查看已经与用户手机号绑定的监控设备的信息，选定一个监控设备，即可查看该监控设备的实时监控音视频信息。

尽管为说明目的公开了本发明的具体实施例和附图，其目的在于帮助理解本发明的内容并据以实施，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于音频的监控系统配置方法，其步骤为：

1)在智能手机中安装一监控客户端；

2)该监控客户端扫描当前可用的无线网络，用户选择需接入的无线网络并输入无线网络密码；

3)该监控客户端通过网络向监控服务端发送一包含安全验证码的用户绑定请求短信；

4)监控服务端收到该用户绑定请求短信后，提取该安全验证码和对应的手机号并保存；

5)该监控客户端将所选无线网络的配置信息编码转换为一段音频数据；所述配置信息包括接入点名称、无线网络密码及该手机号、安全验证码；

6)该监控客户端监听所处环境中设定频段的环境噪声；当环境噪声小于设定阈值时，监控客户端通过该智能手机播放该音频数据，监控设备采集环境声音，当接收到该设定频段的音频数据后对其解码并提取配置信息接入无线网络；否则，监控客户端提示该用户用音频线连接监控设备的音频输入口与该智能手机的音频输出口，连接后播放该音频数据，然后该监控设备对接收到的该音频数据解码，提取配置信息接入无线网络；

7)该监控设备接入无线网络后访问监控服务端，判断网络连接是否正常，若正常则向该监控客户端回传网络连接成功信息，并向监控服务端提交用户绑定请求；否则向该监控客户端回传网络连接错误信息；

8)监控服务端根据该监控设备发送的用户手机号、安全验证码对保存的该用户信息进行验证，验证通过则将该监控设备与该用户手机号绑定；

9)该监控设备收到监控服务端返回的绑定成功信息后进入工作状态；否则重新进入接收配置信息的监听状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该用户通过该监控客户端登录监控服务端后，选定一监控设备，查看该监控设备的实时监控画面和音频信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述用户绑定请求包括监控设备的设备序列号、用户手机号、安全令牌；所述安全令牌是以所述安全验证码为密钥对用户手机号和设备序列号的组合使用HMAC算法加密后的字符串。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述监控服务端对该用户信息进行验证的方法为：所述监控服务端根据该监控设备的设备序列号、用户手机号，查询自身数据库中相应的安全验证码，计算并比较该监控设备提交的安全令牌是否正确，如果正确则判断该监控设备提交的安全验证码与步骤4)所保存的该手机号对应的安全验证码是否一致，如果一致，则验证通过。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述设定频段为3000Hz-6000Hz；该监控客户端通过电信网络向监控服务端发送一包含安全验证码的用户绑定请求短信。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述音频数据以设定的配置信息开始信号为头，以设定的配置信息结束信号为尾。

7.一种基于音频的监控系统配置系统，其特征在于包括监控设备、监控服务端和运行于智能手机上的监控客户端；其中，

所述监控客户端用于利用智能手机识别出所在环境可用的无线网络，并将网络配置信息转换成音频数据发送给所述监控设备；以及用于发送包含安全验证码的用户绑定请求短信给所述监控服务端；所述配置信息包括接入点名称、无线网络密码及用户手机号、安全验证码；

所述监控设备，用于采集并解析所述音频数据，根据解析出的配置信息连接无线网络，如果连接正常则将用户手机号、安全验证码发送给所述监控服务端；

所述监控服务端，用于根据监控设备发送的用户手机号、安全验证码对从该用户绑定请求短信中的验证码、手机号进行验证，验证通过则将该监控设备与该用户手机号绑定。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于所述监控设备以所述安全验证码为密钥对用户手机号和设备序列号的组合使用HMAC算法加密后得到一安全令牌，将其发送给所述监控服务端；所述监控服务端根据该监控设备的设备序列号、用户手机号，查询自身数据库中相应的安全验证码，计算并比较该监控设备提交的安全令牌是否正确，如果正确则判断该监控设备提交的安全验证码与该手机号对应的安全验证码是否一致，如果一致，则验证通过。

9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于该监控客户端包括一环境噪声监测模块，用于监听所处环境中设定频段的环境噪声；当环境噪声小于设定阈值时，监控客户端通过该智能手机播放该音频数据，监控设备采集环境声音，当接收到该设定频段的音频数据后对其解码并提取配置信息接入无线网络；否则，监控客户端提示该用户用音频线连接监控设备的音频输入口与该智能手机的音频输出口，连接后播放该音频数据，然后该监控设备对接收到的该音频数据解码，提取配置信息接入无线网络。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于所述设定频段为3000Hz-6000Hz；所述音频数据以设定的配置信息开始信号为头，以设定的配置信息结束信号为尾。