基于安卓的设备监控系统设计与实现

    王军　宋亮

    

    

    摘要：目前，我国已经进入到信息时代，手机和电脑已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具。手机和电脑都是安卓系统的产物，在运用这些装有安装系统的电脑或者手机中，实施监控目标物体，不但可以提高监控信息的准确性，而且也能节省费用成本，具有较强的实际应用价值。文章对于基于安卓的设备监控系统进行了设计与研究。

    关键词：安卓设备；监控系统；设计；实现

    随着科学技术的进步，监控技术越来越完善。在这样的情况下，手机视频监控技术也越发健全，监控技术所应用的领域也越发广泛。所谓的嵌入式手机视频监控技术，也就是指在手机前端安装一个摄像头实现采集图像功能，在采集完成之后压缩成视频流，然后再下载相应的系统软件，在手机上自动处理图像。只要是手机或者电脑在有网络的情况下，就可以看到这些视频图像。

    1嵌入式Web服务器

    操作工作者可以在Web页面中，对PLC内有关数据信息直接访问。在利用各种Web页面的过程中，安卓设备本身具有Web浏览器功能，所以它可以直接访问在PLC内的数据信息。PLC是嵌入式的Web服务器监控系统硬件框架。这个系统由路由器、安卓移动设备、输入元器件、输出元器件等硬件组合而成。在这个监控结构系统中，监测数据既可以由安卓平板电脑负责执行，也可以由安卓手机负责执行。通常情况下，安卓智能手机或者安卓智能电脑由只读存储器和随机存储器及CPU共同配置而成，提高了存储信息的有效性。在这个监控系统结构中，对路由器没有什么特别的要求，但是对PLC有较高的要求，所使用的PLC需要具有嵌入式Web服务器功能。如果PLC不具有这个功能，就不能直接访问内存中的数据。在有网络的前提下，安卓手机可以通过Web浏览器自动访问服务器终端的PLC，并且实时监控PLC信息，在监控PLC信息之后，可以实时将这些信息反馈给按安卓移动设备，用户再根据所反馈的信息进行操作，确保了信息的可操作性。本文以西门子S7-1200系列PLC为基本例子。根据S7-1200系列的PLC作为Web服务器，以下为具体开发思路：一是先连接硬件设备，图1为完整的系统构建；二是利用HTML编辑器设备；三是采用西门子专门设置的编程软件进行组态，并读取相应的数据；四是根据HTML页面，生成完整的程序块；五是编程设计STEP7；六是利用STEP7功能，启动PLC中的服务器功能，并设置相应的IP地址；七是在安卓设备中可以直接访问在PLC内中的Web页面，实时控制PLC。在完成上述一系列操作步骤后，用户就可以运用安卓移动设备浏览器，直接访问Web控制页面，也可以现场设备展开如下操作：改变设备的工作参数；设置报警通知功能；读取现场设备的运行参数；了解现场设备工作实际情况等。

    2以触摸屏作为嵌入式Web服务器

    对于Web服务器而言，操作者在Web浏览器的作用下，可以成功访问触摸屏，同时也可以访问PLC内部的数据信息。在访问Web页面过程中，可以实时访问安卓移动设备中的嵌入式服务器，在访问嵌入式服务器之后，便可以对PLC进行实时操作，也可以监控现场设备。结合安卓移动设备作为监控移动终端。其实在整个监控结构系统中，安卓手机可以实现实时监测数据信息，对PLC并没有太多的要求，普通型号的PLC就可以使用。但对触摸屏却有很高的要求，所采用的触摸屏一定要有嵌入式Web服务器的多项功能，操作工作者也可以在Web浏览器的作用下，实时访问在嵌入式服务器的功能和作用，实时监控现场设备，确保设备的正常运行。但是需要注意的是，如果设备一旦不能正常运行，就需要操作人员及时处理这一问题，在解决问题中，也需要监测是否存在隐患的问题，同时将这些隐患的问题一并解决。如果安卓手机、安卓平板电脑可以成功连上网络，用户可以对安卓移动设备直接进行嵌入式的访问，成功控制PLC。本文以施耐德MagelisXBTGT系列触摸屏作为基本例子，如下为对Web服务器设计思路：一是连接硬件，图2为完整的系统架构；二是PLC程序的编写，在编写完成后，自动下载到PLC中；三是利用Vijeo-Designer组态软件，直接设定出IP地址，并且成功共享数据；四是设置程序变量属性，将私有属性设置成为共享属性，并在触摸屏内直接下载程序；五是PLC与调试触摸屏间的通讯，提高程序的准确率；六是在接入网络安卓移动设备之后，可以直接访问在触摸屏内的控制页面。在上述所有步骤完成之后，用户可以在安卓移动设备的作用下，直接访问Magelis XBTGT系列触摸屏服务器端的Web控制页面，更好地控制现场设备。在开发嵌入式Web服务器中，PLC是下位机，触摸屏是上位机，安卓移动设备是监控终端。在这样的情况下，安卓移动设备可以在自身所具有的Web浏览器中对其他嵌入式的服务器进行实时访问，这一系列操作过程中都可以自动进行，操作者根本不需要在现场手动操作设备，既提高了工作效率，也保证了工作质量，同时也极大地节约了费用成本。

    3虚拟网络计算机嵌入式监控系统

    虚拟网络计算机（virtual network computing）缩写成为VNC，这是一种远程软件，在RFB协议屏幕画面的作用下，充分实现自身功能。这款软件在有网络的前提下，不但可以传送键盘动作，也可以传送鼠标动作，甚至可以实时分享屏幕动画，与其他监控系统对比来讲，虚拟网络计算机系统功能更强大一些。在VNC系统中，由服务器终端、客户端、协议所共同组合而成，其中服务器端负责分享在机器运行中所出现的屏幕，服务器端处于一个被动的位置中，它受到其他客户端的控制，服务器端受到VNC客户端的实时控制。但是从运行结构上来讲，VNC和操作系统之间并无明显的关系，甚至可以说没有任何一点关系，所以可以跨平台利用，但是在跨平台使用中，一定要精心排查各操作系统有无异样，如果发现问题，应及时解决。借助安卓移动设备，组合成VNC键入式系统。在这个系统中有硬件设备，也有软件设备，主要包括：路由器、输入元器件、上位机、安卓移动设备、输出元器件等。在这个监控系统中，安卓手机负责监测数据。同时，在该监测系统中，路由器可以使用普通形式的路由器，PLC也可以使用最普通的PLC，但是上位机一定要具有接入局域网的作用。在这种开发方式利用的安卓移动平台中，必须有NVC客户端，在NVC客户端的作用下，安卓移动设备才能成功访问上位机，实时显示出在上位机中的操作界面，控制好下位机，对现场设备实时监控。根据步科MT4414型号的触摸屏中开发VNC方式，如下为具体设计思路：一是连接硬件；二是PLC程序的编写；三是在触摸屏IP地质设置中，充分利用HMIware组态软件；四是触摸屏程序的编写；五是调整试验PLC和触摸屏中的通讯，保障程序编写的准确性；六是手机客户端的安装，设置相应的IP地址，成功访问在触摸屏中的各个操作页面，实时监控下位机。在完成上述一系列步骤之后，用户可以直接利用安卓设备操作现场设备。结合PCL作为嵌入式Web服务器中所利用的方法，其方法是一样的，操作方式也是相同的。在VNC键入式中的监控系统中，监控终端是安卓移动设备，上位机是触摸屏，下位机是PLC。在安装移动设备中，可以在VNC客户端的作用下，输入相应的IP地址访问触摸屏，可以自动完成这一系列的访问过程，操作者不需要在现场监督和操作。

    4开发安卓监控系统APP应用程序

    Application简称为APP，最近几年，安卓手机受到了.人们的追捧和认可，尤其是一些年轻人更是对安卓手机爱不释手。据有关调查结果表明，年轻人之所以如此喜爱安卓移动手机，安卓手机运行速度快和操作方便是一大原因，其中更主要的原因是安卓系统中可以下载多种APP程序。所指的APP也就是智能手机第三方应用程序，所以开发可以运用在监控系统中的APP，APP实现监控目标对象的作用。安卓移动设备是上位机，监控终端也可以作为上位机，应用PP开发方式的监控系统。在这个系统中由多种硬件设备组成，主要包括路由器、输入元器件、安卓移动设备、PLC等器件。在此监控系统结构中，安卓手机可以负责执行监测数据，安卓平板电脑也可以负责监测数据。在监控系统中所运用的路由器，可以是普通形式的路由器，但是所运用PLC需要具备网络接入的功能，在这里对输入元件没有什么要求，对输出元件也没有什么特别的要求。但这种开放方式要求所运用的安卓移动平台中装有APP应用程序，这样安卓移动设备才能在IP地址的作用下成功访问下位机，从而实时监控现场设备。通常情况下，在监控系统中所运用的安卓APP开放方式并不是始终不变的，它是形式多样的，我们以2种经常运用到的监控系统APP开放方式为主要例子。第1种，基于安卓应用程序所开发和使用的平台，在开发这个平台中，需要运用到一些高级语言程序进行监控；第2种是基于组态软件，在开发监控结构系统中，利用组态软件，以my SCADA为平台，所开发的安卓APP程序为例子，在APP程序中，安卓移动设备作为基本载体，如下为开发安卓移动APP的思路：一是连接硬件；二是PLC程序编写；三是运用my SCADA软件；四是安装监控系统设备APP；五是调试PLC与安卓设备中的通讯，监控APP。在完成上述一系列步骤之后，用户结合所开发和设计的APP客户端，对现场设备展开操作。用户在安装APP程序之后，可以直接访问在安卓移动设备中的数据，也可以直接访问APP程序页面，同时也可以对APP程序进行如下操作：重新设置和更改操作参数；设置APP程序的报警功能；读取设备输入参数等。在开发手机APP过程中，下位机是PLC，安卓移动设备既可以作为监控终端，也可以作为上位机。同时，安卓移动设备在访问APP客户端中，可以直接访问对应的IP地址，这样就可以对PLC实行远程监控，操作人员可以不用在现场进行实时操作，既节省了工作时间，也大大提高了工作效率，同时也确保了程序的准确性。

    5结语

    总而言之，根据在安卓平台中的嵌入式监控系统开发方法，其中所有开发方法都是在网络系统中才能实现的，对现场设备所采用的操作方式也都是大同小异的。在利用PLC作为嵌入式Web服务器中，其中PLC可以是访问信息的基本载体。在运用VNC进行开发中，触摸屏可以是安卓移动设备访问信息的基本载体。据有关研究，不管是访问信息的载体是触摸屏，或者是PLC，最后都可以在终端安卓移动设备的作用下，对目标设备实施远程访问和远程监控。