敬老院環(huán)境的網(wǎng)絡化智能監(jiān)控系統(tǒng)設計
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2.2視頻監(jiān)控網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計
視頻監(jiān)控網(wǎng)絡由各類監(jiān)控攝像機(全景型、低照度型等)、監(jiān)護中心大屏幕和視頻傳輸線路組成，該系統(tǒng)協(xié)同數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)影像定位的聯(lián)動監(jiān)護，如圖1所示。在需要晝夜監(jiān)視的區(qū)域可選SONY SSC-DC59xx系列攝像機，確保達到低照度監(jiān)視要求。
3網(wǎng)絡通信協(xié)議的分析與應用
Ethernet／IP在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上引入了TCP／IP，故通過使用Socket可簡化監(jiān)控軟件的制作。此外，其抽象監(jiān)控節(jié)點為對象模型，提供了一套完整的數(shù)據(jù)訪問規(guī)程，促進了產(chǎn)品的標準化。最后，通過商用以太網(wǎng)硬件便可支撐Ethernet／IP底層通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)方便，性價比高。
3.1通信協(xié)議結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)封裝
Ethernet／IP的協(xié)議層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。其在TCP／IP之上定義了數(shù)據(jù)封裝、應用和傳輸層以及用戶層。應用和傳輸層中定義了數(shù)據(jù)訪問規(guī)程(顯式、I／O信息)，用戶層可自定義應用對象及其對應設備行規(guī)。
Ethernet／IP數(shù)據(jù)封裝在協(xié)議總體數(shù)據(jù)封裝(以太網(wǎng)幀)中的位置如下所示，有關(guān)Ethernet／IP的具體封裝格式請參看協(xié)議卷。
3.2無線終端通信模塊
以無線終端的通信模塊為例，將其節(jié)點內(nèi)部路徑化，建立對象模型如圖3所示。
數(shù)據(jù)訪問規(guī)程：Ethernet／IP的數(shù)據(jù)訪問基于應用連接，確保了數(shù)據(jù)的安全和可靠。若尚未建立顯式或I／O連接，需通過未連接報文管理器(UCMM)將報文送至報文路由器派發(fā)。通過UCMM信息經(jīng)連接管理對象可建立顯式或I／O連接。顯式連接用于不定期數(shù)據(jù)訪問(如血壓值)，采用TCP問答的形式；I／O連接則通過UDP傳遞現(xiàn)場實時信息(如實時位置)。
應用對象及其設備行規(guī)：建立電子血壓儀、體溫計以及實時定位模塊的應用對象如圖4所示。集合對象對后兩者的測量值綁定形成設備行規(guī)2。設備行規(guī)定義了現(xiàn)場所測數(shù)據(jù)的通信組織形式，行規(guī)1、2如圖4所示。
以上述設備行規(guī)形式組織的數(shù)據(jù)首先被Ethernet／IP封裝在其命令相關(guān)數(shù)據(jù)域中，之后依次加上IP、TCP頭放人以太網(wǎng)幀中，從現(xiàn)場上傳到監(jiān)護中心。
4監(jiān)護中心網(wǎng)絡化監(jiān)控軟件設計
系統(tǒng)監(jiān)控軟件綜合了網(wǎng)絡編程、人機界面開發(fā)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。在開發(fā)時涉及基于Socket的多線程網(wǎng)絡編程，鑒于VC++對多線程的有力支持及其代碼執(zhí)行效率高等特點，選其為開發(fā)語言?？紤]到數(shù)量眾多的實時數(shù)據(jù)及其處理效率問題，更為了確保數(shù)據(jù)的安全，選用SQLserver作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫。為了減少開發(fā)代碼量，提高軟件執(zhí)行性能，選用ADO對數(shù)據(jù)庫進行操作。
監(jiān)控軟件功能流程展示了監(jiān)護中心對某一現(xiàn)場節(jié)點從建立連接到數(shù)據(jù)通信的整個過程。
結(jié)語
將全面的網(wǎng)絡化監(jiān)控理念運用到敬老院環(huán)境中，通過對以太網(wǎng)、WLAN、RFID和視頻監(jiān)視等技術(shù)的綜合應用完成了系統(tǒng)組網(wǎng)，在真正意義上實現(xiàn)了對老人全方位、全天候的聯(lián)動監(jiān)護。此外，在將Ethernet／IP協(xié)議引人助老助殘網(wǎng)絡的同時，給出了監(jiān)控軟件開發(fā)流程，完整地提供了一套安全可行的敬老院網(wǎng)絡化智能監(jiān)控方案，值得相關(guān)項目開發(fā)參考。
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