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隨著(zhù)數字視頻壓縮技術(shù)的日益成熟，嵌入式視頻監控成為當今監控技術(shù)的主流，但由于系統功能不斷增加、編程環(huán)境不斷改變以及前期需求分析和設計不完善，導致系統升級和維護的難度不斷增大，每一處小小的改動(dòng)都可能造成整個(gè)系統的重新編譯、鏈接和調試，耗費大量的人力、物力和時(shí)間。因此需要進(jìn)行組件化設計，而為了簡(jiǎn)化組件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，需要有一組標準的方法來(lái)建立、管理和維護組件。針對當前網(wǎng)絡(luò )視頻應用程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遇到的軟件的可重用性不強、IP網(wǎng)絡(luò )傳輸的不穩定性及網(wǎng)絡(luò )帶寬的多樣性等問(wèn)題，最好的解決問(wèn)題的辦法是把應用程序構建在組件基礎上。 現在通用的組件模型（主要有COM/DCOM、CORBA、JavaBeans等）在運行時(shí)需要大量底層基礎的支持，主要運行于非嵌入式平臺。而目前國外流行的嵌入式組件模型主要有比利時(shí)IWT協(xié)會(huì )贊助的CCOM模型，飛利浦公司用于消費電子的Koala組件模型和國內處于起步階段的科銀京成公司的 Delta SySTem平臺，這些模型都是不公開(kāi)的限于公司內部使用的技術(shù)，并需要相應的CASE工具支持。 針對以上分析，本文進(jìn)行了監控組件化的設計，選用ABB公司的用于現場(chǎng)設備的組件模型PECOS作為組件化標準，對整個(gè)系統進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 1.PECOS技術(shù)簡(jiǎn)介 PECOS組件模型中的元素包括組件、接口和連接器。組件有3種：具有自己的控制線(xiàn)程的活動(dòng)組件；不具有自己的控制線(xiàn)程，由活動(dòng)組件調度的被動(dòng)組件；其功能由一個(gè)事件觸發(fā)的事件組件。這3種組件能夠組合使用。接口表明組件提供給其他組件或需要其他組件的數據。包括要傳遞的數據的類(lèi)型（如浮點(diǎn)）、方向（in、out、in/out）和范圍。連接器負責連接兼容的類(lèi)型、方向和范圍的接口。 1.1 PECOS構件行為 一個(gè)應用可以通過(guò)CoCo和目標語(yǔ)言類(lèi)來(lái)綜合描述，被連接的對象稱(chēng)為RTE運行時(shí)刻環(huán)境。RTE是PECOS提供的標準庫。RTE的優(yōu)點(diǎn)是應用無(wú)關(guān)性，PECOS的構件也是平臺無(wú)關(guān)性的，可以在不同的項目*享。一個(gè)具體的應用可以分為以下四層：RTOS、RTE、 Generated Classes 、User classes。 1.2 PECOS組件模型的特點(diǎn) 用戶(hù)語(yǔ)言無(wú)關(guān)性 采用接口定義語(yǔ)言（IDL）和組件定義語(yǔ)言（CDL）描述接口和組件，使模型和具體實(shí)現分離，理論上可以映射到多種語(yǔ)言C、C++、Java等。 可移植性 嵌入式系統硬件環(huán)境多樣，所以組件模型的可移植性非常重要，在本模型中通過(guò)封裝底層接口獲得很好的移植性。 組件的易維護性 通過(guò)接口繼承和可選接口實(shí)現組件的易維護性。 同其它組件編程技術(shù)相比,PECOS具有很好地跨平臺性能且與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān),其較好的開(kāi)放性、擴展性和實(shí)時(shí)性. 所以,我們選擇以CORBA 作為組件化標準,對整個(gè)系統進(jìn)行組件化編程。 2．嵌入式監控系統主要功能組件 基于嵌入式Web的遠程監控系統主要由3部分組成：現場(chǎng)數據采集設備，嵌入式Web服務(wù)器和遠端監控主機�，F場(chǎng)數據采集設備負責現場(chǎng)數據采集并以某種協(xié)議標準傳遞數據；嵌入式Web服務(wù)器負責對現場(chǎng)數據的收集和發(fā)布，監控主機則通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)地得到數據，從而實(shí)現遠程監控的目標。 對整個(gè)系統而言，按照功能上的要求，本著(zhù)全局性擴展性、重用性、先進(jìn)性和可靠性的原則，把系統設計分為Web Server組件，CGI組件，串行通信組件，數據存儲組件、報警組件等幾個(gè)組件模塊。按服務(wù)劃分接口，按功能封裝在組件內部，力求系統組件清晰、簡(jiǎn)潔、便于維護。這些組件之間的關(guān)系如圖1所示： 圖1 嵌入式監控系統主要功能組件 Web Server組件是指實(shí)現了TCP/IP協(xié)議的基本內容（如HTTP協(xié)議）、能夠響應和處理用戶(hù)請求、實(shí)現對立通信的程序模塊，通過(guò)對TCP/IP相關(guān)協(xié)議的實(shí)現，Web服務(wù)器具有與瀏覽器交互的能力，能夠處理客戶(hù)端用戶(hù)請求、傳遞網(wǎng)絡(luò )消息并向瀏覽器返回結果，同時(shí)能夠與其他應用程序協(xié)同工作。由于Boa是一個(gè)單任務(wù)的小型HTTP服務(wù)器，其源代碼開(kāi)放，穩定性好，實(shí)時(shí)性強，因此本系統中選用Boa作為WebServer。 CGI組件是指按照CGI標準設計的具有獨立功能的程序模塊，是嵌入式web服務(wù)器與外部擴展應用程序交互的一種標準接口。通過(guò)它把現場(chǎng)設備的數據實(shí) 時(shí)地傳遞給嵌入式web服務(wù)器我。從而實(shí)現遠端客戶(hù)與現場(chǎng)設備之間的動(dòng)態(tài)數據交互。 數據存儲組件是指能夠對現場(chǎng)采集數據進(jìn)行保存，并為其它功能組件提供讀寫(xiě)方法的功能模塊。報警組件是指能提供報警功能的程序模塊。 在這些組件中，WebServer組件和CGI程序組件分別與串行通信組件、數據存儲組件和報警組件相結合完成對數據的采集、存儲、顯示、報警等功能。 3．串行通信組件實(shí)例 下面以串口通信組件模塊為例，說(shuō)明如何用PECOS實(shí)現其功能。 串行通信組件是指完成串行通信功能的獨立程序模塊，這個(gè)模塊主要包括云臺攝像機等硬件設備。攝像機控制主要包括控制其焦距、透鏡凹凸、光圈；云臺控制主要包括控制其自動(dòng)旋轉和方向，由其完成現場(chǎng)設備即云臺攝像機到CGI組件的數據傳送，它與CGI程序組件相互配合，共同完成對嵌入式 web服務(wù)器的數據更新。 下面是串口通信組件模塊的接口定義語(yǔ)言IDL定義，這里省略了常量、數據定義，只提供整個(gè)模塊的總統框架。 |
