關鍵詞： 嵌入式 , 視頻監控

隨著數字視頻壓縮技術的日益成熟，嵌入式視頻監控成為當今監控技術的主流，但由于系統功能不斷增加、編程環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，每一處小小的改動都可能造成整個系統的重新編譯、鏈接和調試，耗費大量的人力、物力和時間。因此需要進行組件化設計，而為了簡化組件的開發過程，需要有一組標準的方法來建立、管理和維護組件。針對當前網絡視頻應用程序的開發過程中，遇到的軟件的可重用性不強、IP網絡傳輸的不穩定性及網絡帶寬的多樣性等問題，最好的解決問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IWT協會贊助的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的限于公司內部使用的技術，并需要相應的CASE工具支持。  

針對以上分析，本文進行了監控組件化的設計，選用ABB公司的用于現場設備的組件模型PECOS作為組件化標準，對整個系統進行開發。  

1.PECOS技術簡介  

PECOS組件模型中的元素包括組件、接口和連接器。組件有3種：具有自己的控制線程的活動組件；不具有自己的控制線程，由活動組件調度的被動組件；其功能由一個事件觸發的事件組件。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型（如浮點）、方向（in、out、in/out）和范圍。連接器負責連接兼容的類型、方向和范圍的接口。  

1.1 PECOS構件行為  

一個應用可以通過CoCo和目標語言類來綜合描述，被連接的對象稱為RTE運行時刻環境。RTE是PECOS提供的標準庫。RTE的優點是應用無關性，PECOS的構件也是平臺無關性的，可以在不同的項目*享。一個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  

用戶語言無關性 采用接口定義語言（IDL）和組件定義語言（CDL）描述接口和組件，使模型和具體實現分離，理論上可以映射到多種語言C、C++、Java等。  

可移植性 嵌入式系統硬件環境多樣，所以組件模型的可移植性非常重要，在本模型中通過封裝底層接口獲得很好的移植性。  

組件的易維護性 通過接口繼承和可選接口實現組件的易維護性。  

同其它組件編程技術相比,PECOS具有很好地跨平臺性能且與編程語言無關,其較好的開放性、擴展性和實時性. 所以,我們選擇以CORBA 作為組件化標準,對整個系統進行組件化編程。  

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：現場數據采集設備，嵌入式Web服務器和遠端監控主機。現場數據采集設備負責現場數據采集并以某種協議標準傳遞數據；嵌入式Web服務器負責對現場數據的收集和發布，監控主機則通過以太網實時地得到數據，從而實現遠程監控的目標。  

對整個系統而言，按照功能上的要求，本著全局性擴展性、重用性、先進性和可靠性的原則，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、報警組件等幾個組件模塊。按服務劃分接口，按功能封裝在組件內部，力求系統組件清晰、簡潔、便于維護。這些組件之間的關系如圖1所示：  

  
圖1 嵌入式監控系統主要功能組件  

Web Server組件是指實現了TCP/IP協議的基本內容（如HTTP協議）、能夠響應和處理用戶請求、實現對立通信的程序模塊，通過對TCP/IP相關協議的實現，Web服務器具有與瀏覽器交互的能力，能夠處理客戶端用戶請求、傳遞網絡消息并向瀏覽器返回結果，同時能夠與其他應用程序協同工作。由于Boa是一個單任務的小型HTTP服務器，其源代碼開放，穩定性好，實時性強，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服務器與外部擴展應用程序交互的一種標準接口。通過它把現場設備的數據實  

時地傳遞給嵌入式web服務器我。從而實現遠端客戶與現場設備之間的動態數據交互。  

數據存儲組件是指能夠對現場采集數據進行保存，并為其它功能組件提供讀寫方法的功能模塊。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．串行通信組件實例  

下面以串口通信組件模塊為例，說明如何用PECOS實現其功能。  

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旋轉和方向，由其完成現場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服務器的數據更新。  

下面是串口通信組件模塊的接口定義語言IDL定義，這里省略了常量、數據定義，只提供整個模塊的總統框架。