远程监控系统可行性分析报告1

基于GPRS的远程安防监控系统可行性分析报告
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1引言 (3)
1.1目的 (3)
1.2项目背景 (3)
1.3定义 (5)
1.4参考资料 (5)
2可行性研究的前提 (6)
2.1要求 (6)
2.1.1系统性能需求 (6)
2.1.2系统安全性需求 (6)
2.1.3数据保存需求 (6)
2.2目标 (7)
2.3条件、假定和限制 (7)
2.3.1用户接口 (7)
2.3.2硬件接口 (7)
2.3.3软件接口 (8)
2.3.4通信接口 (8)
3对现有系统的分析 (9)
3.1原系统存在如下一些问题： (9)
3.2新的系统将对以上地方进行完善. (10)
4所建议技术可行性分析 (10)
4.1对系统的简要描述 (10)
4.2处理流程和数据流程 (11)
4.2.1系统处理流程图 (11)
4.3系统技术分析 (11)
4.3.1对监控设备的技术可行性分析 (11)
4.3.2对基于ADSL线路的web服务器解决方案的可行性分析 (12)
4.3.3对网络的可行性分析 (13)
4.3.4对硬件电路的可行性分析 (14)
4.3.5对所需核心技术的可行性分析 (16)
4.4技术可行性评价 (17)
5所建议系统经济可行性分析 (18)
5.1效益 (18)
6结论意见 (18)
1 引言
1.1目的
✓本系统结合嵌入式web服务器，GPRS技术以及嵌入式相关技术，实现用户通过
网络对家中情况的实时监控。

该系统可以进行方便的扩展，结合用户自身需求进行定
制，使得用户通过手机获得家中异常报警，并通过网络对家中情况进行实时监控，通
过远程的操作来降低异常带来的损失。

在系统中Web服务器通过Internet 提供远程
访问服务，并通过GSM短信息通知用户异常，用户通过网络对异常进行相应的指令
操作。

用户可使用系统的GPRS上网功能提供扩展功能。

✓面向的读者：程序员、测试人员、概要设计、详细设计说明书编写人员，其他读者。

1.2项目背景
✓项目名称：基于GPRS的远程安防监控系统
✓项目提出者：
✓项目开发者：
✓项目管理者：
✓最终用户：面对普通用户使用
✓相关背景：
随着社会电子信息化的不断发展，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有了明显的增多。

在这些电器中一旦出现一些异常，便会给人们带来很大的损失。

为了降低电器的不合理使用带来的异常情况，就要求在异常发生时用户能及时得到信息，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巨大的。

90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上由两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频web服务器为核心的视频监控系统。

以数字录像设备为核心的视频监控系统采用PC机作为多媒体监控主机，综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多的功能，使系统结构大为简化，采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制，采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁盘介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。

但随着基于PC机的视频监控录像系统的发展，在实际使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。

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，网络上的用户可以直接用浏览器观看web服务器上的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，用户无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。

同时还具有以下优点：
布控区域广阔，嵌入式视频web服务器监控系统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概念的，彻底抛弃了地域的概念，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。

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，对于用户来讲，上网进行登陆，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，并为报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上，引发了视频控制行业的一次技术革命。

1.3定义
●CGI：Common Gate Intergace，是HTTP服务器与你的或其它机器上的程序进行“交谈”的
一种工具，其程序须运行在网络服务器上
●GPRS: GPRS---General Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的
无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。

通俗地讲，GPRS是一项高速数
据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。

虽然GPRS是作为现有GSM
网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。

1.4参考资料
●<<linux设备驱动程序-第三版>>
●<<C prime & plus>>
●<<嵌入式linux应用程序开发详解>>
●<<linux设备驱动程序开发详解>>
●<<深入理解linux内核>>
●优龙开发板参考资料光盘
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●朱文凯，何岭松，丁汉等.基于Internet的嵌入式Web传感器[J].传感器技术.2002，8：1~4.
●
2 可行性研究的前提
2.1要求
2.1.1系统性能需求
●数据精度
数据量保留小数点后两位，其他按照系统中数据的具体含义其精度会有不同。

●时间特性
系统统一利用FS2410开发板系统时钟，由于本系统对时间的一致性要求不是特别高，所以可以对时钟不必要求特别严格.
●灵活性
本系统采用标准协议，采用较为通用的编程工具，模块化编程，采用国际上较为通用的编程接口，采用开放式体系结构。

因此系统具备较强的灵活性和可扩充性。

2.1.2系统安全性需求
●防止非授权用户登录：
●所有用户登陆时都进行口令认证（加密存储，安全传输），严格限制非受权用户登陆管理。

2.1.3数据保存需求
●采集的图片信息定期的更新和转储在SD卡里面；
●发生异常时采集的图片合理保存和加密，较好地保证了数据的安全性、完整性、正确性。

●整个系统运用cramfs+yaffs2的文件系统形式很好保护系统数据和对数据的处理。

2.2目标
2.3条件、假定和限制
2.3.1用户接口
界面风格一致（采用框架结构，树形菜单）直观性好，友好，富有人性化。

2.3.2硬件接口
支持设备的种类：ARM系列，powerpc,mips，并支持嵌入式linux操作系统。

支持设备的方式：移植嵌入式linux系统和上层的用户的应用程序。

2.3.3软件接口
✓软件的种类：
●驱动程序：基于linux-2.6.8.1内核版本的驱动程序.
●数据库类型：Mysql,Oracle, etc.
●Webserver类型：Web Server ，boa，etc.
●Cgi程序：Cgi,Cgic ,Perl Cgi,Shell Cgi etc.
✓与软件的接口功能：
●系统具备较好的可扩充性，可以和各类软件实现无缝接口，平滑过渡。

✓与应用软件的接口方式：
●通过模块化设计
2.3.4通信接口
初步计划系统使用Web服务器通过PPP（Point to Point Protocol）拨号方式接入Internet 提供远程访问服务。

通过GPRS的方式在后面进行详细的分析，据预测GPRS 上网作为一个网络节点是可行的，但是是否能够作为web服务器提供服务器就需要有关系统的调查。

另外系统集成有网卡芯片，可以在局域网中对系统进行相应得设置以及监控。

这种实现方式比较简单，而且可行性比较高，因为一般家庭中上网都使用ADSL和路由的方式进行上网，这样的话我们就可以利用这两个设备的特点设置自己的web服务器系统运行环境✓硬件配置：
●主机系统：
支持下面主流处理器：S3C2410(三星，arm920t),AT91RM9200
（ATMEL,arm920t）等
●存储设备：
NOR FLASH,NAND FLASH，SD卡，U盘，IDE接口的移动硬盘。

●终端设备：
常见各类PC和兼容机,并安装IE浏览器。

●通信设备：
GPRS,路由, etc。

✓软件配置
●主流操作系统：
LINUX ,WINCE etc。

●开发平台：
LINUX
●通信协议：
GPRS
●应用软件：
CGI,上层系统主控程序
3 对现有系统的分析
3.1原系统存在如下一些问题：
●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的动作。

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，适合在小区或者学校
等公共场所得实时监控，但是家居安防监控设备具有一些特点，它不需要连续的监
控，并且也不需要将监控情况实时的传人服务器进行监控，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家居中的应用。

●监控端有一定的设备要求，不能在随意的场所进行监控，限制了使用的领域。

●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，会带来复杂的操作
●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，所须设备较多
3.2新的系统将对以上地方进行完善.
●新的系统需要实用家居环境的要求，降低成本，改变原先不间断监控模式，并需要
为用户提供友好的交互界面，使用户在不同的场所下对设备进行监控操作。

●扩充性：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。

●功能强大，性能良好，容错性好。

●操作性：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。

●界面简洁，美观，直观易操作，友好，富于人性化。

4 所建议技术可行性分析
4.1对系统的简要描述
主控系统首先接入INTERNET，如果有火灾或者有非法入侵，摄像头采集图片并保存在SD卡里面，如果是火灾发生，温度传感器捕捉信号，那么自动开启灭火系统，开启警
报，并通过GPRS模块发送短消息给用户。

用户通过GPRS来上网查看当前室内的情况，根据情况做相应的功能的设置，如果有人非法入侵，红外传感器捕捉信号，那么开启警报，通过GPRS发送短消息给用户。

根据情况做相应的功能设置。

4.2处理流程和数据流程
4.2.1系统处理流程图
4.3系统技术分析
4.3.1对监控设备的技术可行性分析
在本系统中所使用的监控设备包括摄像头、红外传感器、温度传感器以及各种报警装置。

这些设备在技术上都是可行的，摄像头我们可以采用普通是USB摄像头，因为用在家居环境中，不需要有摄像和转换拍摄角度等的需求，所要的设备只需要有拍照的功能，这样只要我们的嵌入式系统能够提供相应摄像头的驱动程序就可以了。

在这里我们采用的是中芯微公司生产的zc301
芯片的摄像头。

关于红外监控和温度监控方面，可以购买相应得模块，温度传感器采用0-100摄氏度，输出电压在0-5V，精度在0.2%的传感器模块。

红外监控使用输出开关两的红外监控模块，现有市场很成熟。

需要考虑的是开关电源的选择要符合模块要求。

4.3.2对基于ADSL线路的web服务器解决方案的可行性分析
随着ADSL网络应用的普及，越来越多的客户希望通过PSTN、ISDN、ADSL拨号上网实现远程视频监控。

但使用这种几种方式上网存在一个共同的问题就是每次拨号上网时自己的IP地址是不固定的，如果客户端采取拨号上网方式，而前端网络监控服务器使用固定IP地址，客户端直接输入前端IP地址就可以直接访问到前端的图像。

但在实际应用中，往往是前端设备使用PSTN、ISDN、ADSL拨号上网。

这样就给客户端访问造成了麻烦，因为前端设备每次拨号登陆网络时IP地址都不固定，客户端需要事先知道前端设备的IP地址才能进行连接访问。

网络视频监控基于ADSL接入的两种实现方式：
1、通过动态域名解析实现动态IP的静态访问
动态DNS（域名解析）服务，也就是可以将固定的互联网域名和动态（非固定）IP地址实时对应（解析）的服务。

这就是说相对于传统的静态DNS而言，它可以将一个固定的域名解析到一个动态的IP地址，简单的说，不管用户何时上网、以何种方式上网、得到一个什么样的IP 地址、IP地址是否会变化，他都能保证通过一个固定的域名就能访问到用户的计算机。

2、通过客户端程序本身自带DNS解析软件实现动态IP的静态访问，其工作原理如下：
✓由产品业务服务厂商提供网络监控服务器，在其上搭建DNS解析服务器，需要有gon ✓网络监控端中设置DNS解析服务器IP地址，这样网络监控设备所在局域网只要对ADSL 拔号成功，就会向预先设置好IP的DNS服务器发送设备本身的相关地址信息。

这样，不管IP地址怎么变，只要网络连通，网络监控设备的相关信息就全传到DNS服务器中了。

监控服务器也有相关DNS的设置，监控服务器在连接前端设备之前，根据事先设。