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引言
近年來，圖像監控以其直觀、方便、信(xin)息(xi)內(nei)容(rong)豐(feng)富(fu)而(er)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)許(xu)多(duo)重(zhong)要(yao)場(chang)合(he)，成(cheng)為(wei)安(an)全(quan)監(jian)控(kong)的(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan)。隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)和(he)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)，無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)已(yi)成(cheng)為(wei)計(ji)算(suan)機(ji)網(wang)絡(luo)中(zhong)一(yi)個(ge)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)，它(ta)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)也(ye)在(zai)飛(fei)速(su)的(de)擴(kuo)大(da)。由(you)於(yu)遠(yuan)程(cheng)圖(tu)像(xiang)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)了(le)對(dui)遠(yuan)程(cheng)目(mu)標(biao)的(de)監(jian)視(shi)、遙控等功能，從而為無人值守場合提供了新手段。3G技術的出現使成本合理、相對較低技術門檻無線數據傳輸技術在監控係統中實現現場到遠程監控中心的實時數據傳輸成為可能。
一 3G技術簡介
3G：第三代移動通信技術(英語：3rd-generation)，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音(通話)及數據信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數據業務。
3G是英文the 3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第一代模擬製式手機(1G)和第二代GSM、CDMA等數字手機 (2G)，第三代手機（3G）一般地講，是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信係統。
3G數據傳輸的優點在於:
(1)傳輸速率高；
(2)永遠在線，可以實時傳輸數據；
(3)中國移動、聯通按流量收費，中國電信按時長收費；
(4)基於IP協議可以訪問整個Internet。
3G無線網絡的遠程圖像監控係統采用無線傳播媒質，擺脫了線纜的約束，在一定範圍內可以任意變換位置。不受活動區域的限製，通過3G移動通信網絡，可以很方便的實現遠程移動監控。
二係統組網方案
終端收集到圖像數據信息後，要把數據發送到監控中心，而終端部分無線數據傳輸功能由3G 無線路由器來完成。3G 無線路由器與監控中心的連接總體上有：3G + Internet連接。其係統拓撲結構如圖1所示。
（一）係統拓撲結構
監控中心采用Internet接入,其接入方式有多種方式，隻要具有公網IP地址（動態或靜態）即可。電信、網通等電訊公司提供的專線接入獲得固定IP一般是公網IP地址，也就是Internet上可以訪問的IP地址，3G無線路由器與監控中心服務器的連接通過3G + Internet，安全級別稍低，但是可以通過由移動運營商經VPN隧道連接至監控中心服務器，這樣可以大大提高安全級別並且可以減小時延。
圖1 係統拓撲結構: 通過3G + Internet連接
為了提高係統的安全性和視頻傳輸效果,客戶監控中心最好采用固定IP地址接入方式。
三 係統的實現
1 終端部分
圖像采集終端部分由攝像頭、視頻服務器和3G無線路由器組成。攝像頭負責采集圖像數據並由視頻服務器進行收集，視頻服務器通過3G無線路由器把數據發送到遠程監控中心。
1.1 3G 傳輸部分
視頻服務器收集到圖像數據信息後，要通過Internet把數據發送到監控中心。而係統中完成視頻服務器與Internet網通訊工作的就是3G無線路由器和3G無線網。為了減小應用本身的工作量和增加係統的實用性，本係統采用了合力萬通工業級3G無線路由器，它內嵌了TCP/IP協議棧，具有Socket通訊功能，並提供透明數據傳輸通道，用戶隻需設置一些參數就可實現將嵌入式係統直接與Internet相連，實現網絡的互連互通。
3G無線路由器的主要特點：
◆ 使用方便、靈活、可靠；
◆ 支持互聯網、虛擬專用撥號數據網絡(VPDN);
◆ 支持自動獲得/指定PPP上線IP地址、DNS地址；
◆ 支持PAP、CHAP、MS-CHAP等PPP驗證機製；
◆ 支持MPPE、MPPC壓縮協議；
◆ 數據終端支持永遠在線、按需撥號、短信激活、撥號激活等多種上網方式；
◆ 支持在線檢測與斷線自動重撥；
◆ 支持PPP LCP保活機製；
◆ 支持ICMP報文檢測保活機製；
◆ 支持NAT、Routering Mode工作方式；
◆ 支持DHCP服務；
◆ 支持DTU Mode（串口數據透傳模式）；
◆ 支持串口數據采集轉發（TCP Server/Client、UDP三種網絡方式）功能；
◆ 支持WEB頁麵配置、串口配置、Telnet配置、CLI配置；
◆ 支持遠程配置、配置文件導入導出；
◆ 支持本地/遠程升級；
◆ 支持動態域名自動注冊；
◆ 內嵌L2TP/PPTP/IPSec VPN;
◆ 內嵌PPPoE Server功能；
◆ 支持PPP鏈路的壓縮傳輸（predictor和deflate）；
◆ 支持DMZ主機功能；
◆ 支持端口映射功能；
◆ 支持IP包過濾等防火牆功能；
在使用3G 無線路由器前先進行參數設置。需要設置的參數有：DTU Mode設置、內網IP地址設置、路由設置、DMZ設置等。
3G無線路由器在開機後會自動撥號，接入3G網絡並動態獲得一個IP地址，此IP地址為3G骨幹（電信的）為外網地址或者（聯通的）內網地址，在未進入連接狀態時，服務器（監控中心）是無法直接與3G無線網絡通訊的。3G無wu線xian路lu由you器qi會hui主zhu動dong向xiang服fu務wu器qi發fa送song數shu據ju進jin行xing連lian接jie。當dang連lian接jie的de路lu由you建jian立li以yi後hou，服fu務wu器qi和he終zhong端duan才cai可ke以yi雙shuang工gong地di進jin行xing數shu據ju傳chuan輸shu。該gai路lu由you具ju有you時shi間jian限xian製zhi，一yi般ban僅jin有you幾ji十shi秒miao，為wei了le確que保bao鏈lian路lu一yi直zhi暢chang通tong，3G無線路由器具有鏈路保活功能，通過定時發送：“心跳”數據包，維持終端和服務器間的路由（動態IP由ISP服務商的服務器動態分配，如果長時間不通信，ISP服務器會回收IP，以利於IP資源的有效利用），確保服務器與終端間可以及時互相通訊，所以監控中心可以主動向圖像采集終端發出數據采集命令等參數。另外，“心跳”數據包中包含了終端的ID信息，使得服務器可以很容易判別路由和數據包的業源。
2 監控中心的構建
本文監控中心采用固定IP地址連接,如果沒有固定地址,可以使用動態域名方式接入。由於動態域名每次接入所獲得的IP地址不是固定的，3G無線路由器無法直接指向遠程監控中心。動態域名的功能，就是實現固定域名到動態IP地址之間的解析。監控中心每次上網得到新的IP地址之後，安裝在監控中心計算機裏的動態域名軟件就會把這個IP地址發送到動態域名解析服務器，更新域名解析數據庫。3G無線路由器通過這個域名發起Socket連接時，動態域名解析服務器會返回正確的IP地址給它。
監控中心和Internet之間的防火牆要屏蔽掉不使用的所有端口，這樣保證監控中心的安全性，防火牆機可以是軟件防火牆，也可以是硬件防火牆。
圖3 監控中心軟件基本流程圖
監控中心的基本軟件流程圖如圖3所示。監控中心的Socket端口監聽程序負責監聽圖像采集終端的連接請求，當監聽到連接請求後，建立通信鏈路，原來負責監聽Socket仍進行監聽，通信鏈路建立後就可任意交換數據了。監控中心軟件應具有在監視器屏幕上顯示終端的ID及ji顯xian示shi多duo路lu不bu同tong終zhong端duan的de圖tu像xiang，並bing將jiang圖tu像xiang存cun儲chu在zai硬ying盤pan上shang。通tong過guo對dui圖tu像xiang進jin行xing分fen析xi處chu理li，如ru出chu現xian異yi常chang給gei出chu報bao警jing信xin號hao並bing將jiang報bao警jing信xin息xi傳chuan到dao遠yuan程cheng終zhong端duan以yi啟qi動dong報bao警jing裝zhuang置zhi，以yi防fang止zhi人ren為wei破po壞huai、偷竊等。相關管理人員可直接觀看被監視場所，並隨時調看每個終端的當前狀況。
四 結束語
隨著生產管理水平的不斷提高，遠程圖像監控係統得到了廣泛的應用，也越來越成熟，而且正朝著網絡化、智能化的方向發展。采用3Gwuxianchuanshushujutongxunfangfajiejueleyuanchengjiankongxitongdetongxunwenti，biqiqitayouxiantongxunfangshiyouzhebukebinideyouyuexing。youyuchuansongdeshituxiangshuju，shujuliangdaqiejiaoweipinfan，kexuanzebuxianliangshiyongdeshangwutaocanjiaoweijingji。suizhe3G網絡的逐漸完善和應用技術的不斷成熟，3G的應用領域也會越來越廣闊。本文介紹的3G無線傳輸係統可推廣至各種需要檢測、監控與安防的環境之中。
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