敬老院環境的網絡化智能監控系統設計
2.2視頻監控網絡結構設計
視頻監控網絡由各類監控攝像機(全景型、低照度型等)、監護中心大屏幕和視頻傳輸線路組成,該系統協同數據監控網絡實現影像定位的聯動監護,如圖1所示。在需要晝夜監視的區域可選SONY SSC-DC59xx系列攝像機,確保達到低照度監視要求。
3網絡通信協議的分析與應用
Ethernet/IP在以太網的基礎上引入了TCP/IP,故通過使用Socket可簡化監控軟件的制作。此外,其抽象監控節點為對象模型,提供了一套完整的數據訪問規程,促進了產品的標準化。最后,通過商用以太網硬件便可支撐Ethernet/IP底層通信網絡,實現方便,性價比高。
3.1通信協議結構和數據封裝
Ethernet/IP的協議層次結構如圖2所示。其在TCP/IP之上定義了數據封裝、應用和傳輸層以及用戶層。應用和傳輸層中定義了數據訪問規程(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。

Ethernet/IP數據封裝在協議總體數據封裝(以太網幀)中的位置如下所示,有關Ethernet/IP的具體封裝格式請參看協議卷。

3.2無線終端通信模塊
以無線終端的通信模塊為例,將其節點內部路徑化,建立對象模型如圖3所示。

數據訪問規程:Ethernet/IP的數據訪問基于應用連接,確保了數據的安全和可靠。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。通過UCMM信息經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據訪問(如血壓值),采用TCP問答的形式;I/O連接則通過UDP傳遞現場實時信息(如實時位置)。
應用對象及其設備行規: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2。設備行規定義了現場所測數據的通信組織形式,行規1、2如圖4所示。

以上述設備行規形式組織的數據首先被Ethernet/IP封裝在其命令相關數據域中,之后依次加上IP、TCP頭放人以太網幀中,從現場上傳到監護中心。
4監護中心網絡化監控軟件設計
系統監控軟件綜合了網絡編程、人機界面開發和數據庫技術。在開發時涉及基于Socket的多線程網絡編程,鑒于VC++對多線程的有力支持及其代碼執行效率高等特點,選其為開發語言。考慮到數量眾多的實時數據及其處理效率問題,更為了確保數據的安全,選用SQLserver作為系統后臺數據庫。為了減少開發代碼量,提高軟件執行性能,選用ADO對數據庫進行操作。
監控軟件功能流程展示了監護中心對某一現場節點從建立連接到數據通信的整個過程。
結語
將全面的網絡化監控理念運用到敬老院環境中,通過對以太網、WLAN、RFID和視頻監視等技術的綜合應用完成了系統組網,在真正意義上實現了對老人全方位、全天候的聯動監護。此外,在將Ethernet/IP協議引人助老助殘網絡的同時,給出了監控軟件開發流程,完整地提供了一套安全可行的敬老院網絡化智能監控方案,值得相關項目開發參考。
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