基于BS架构的嵌入式Web远程监控系统的研究与实现

王超

摘 要：该文设计了一个基于B/S架构的嵌入式Web远程监控系统，嵌入式web服务器端采集视频图像，并通过网络把视频图像信息传至客户端浏览器，客户端通过浏览器发送控制指令给服务器端、服务器端依照控制指令控制被控设备运行。

关键词：B/S架构 Boa servfox CGIC 程序编写

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（c）-0011-03

远程监控是指本地计算机通过网络对现场设备进行监视和控制，通过远程监控系统，监视被控现场的并控制现场设备的运行。

该文设计了基于B/S架构的嵌入式Web远程监控系统，客户端使用浏览器通过网络访问嵌入式Web服务器，通过浏览器操控Web服务器连接的被控设备。并可通过浏览器观察摄像头传来的视频资源。用户无需开发客户端应用程序，只需在其能够上网的设备上安装通用的浏览器即可，这种运行方式不仅简化了系统设计，又便于用户使用和操控，基于嵌入式web远程监控是监控系统未来的发展方向。

1 系统结构设计、相关软件的安装、配置及工作过程分析

该文设计的嵌入式远程监控系统服务器端为飞凌OK6410嵌入式开发板、运行嵌入式Linux2.4.18操作系统，选用ZC0301型USB接口摄像头。客户端使用三星450R5J-X06型号笔记本。

系统主要工作流程如图1所示，用户通过浏览器向web服务器请求主页面，web服务器收到请求后，把主页面发送至客户端，客户端通过主页面把控制数据发送给web服务器，cgi程序即可通过环境变量获得控制数据，并依据这些指令数据运行相应的驱动程序，控制被控设备运行，该文控制的设备是开发板上自带的led灯。cgi程序把运行结果输送给web服务器，服务器以http的格式发送给客户端。客户端通过主页面的链接可获得视频监控页面，视频监控页面含有视频服务器的IP和端口号，客户端可依据视频服务器的IP和端口号获取视频服务器上的视频资源。系统具体实现过程如下过程。

1.1 Boa服务器的移植

服务器端运行嵌入式Linux2.4.18操作系统，在其下安装Boa嵌入式web服务器。Boa是一款单任务的HTTP服务器，支持CGI。Boa服务器能够接收客户端请求、分析请求、响应请求和向客户端返回请求结果等。

在http：//www.boa.org/网站得到Boa服务器源码boa-0.94.13.tar.gz。解压后，修改其Makefile，设time_offset=0、cc=arm-linux-gcc、cpp=arm-linux-gcc -E，编译后将将生成的Boa执行文件拷贝到开发板的sbin目录下，把boa.conf放置到/etc/boa目录下，boa.conf中作如下设置DocumentRoot /web/（web目录下将放置被访问网页）、MimeTypes /dev/null、Accesslog/dev/null、Errorlog/dev/conscle、注释#User nobody、#Group nogroup。Boa服务器工作流程图如图2所示。

1.2 CGIC的移植

CGI（Com m on Gateway Interface）是外部扩展应用程序与Web服务器交互的一个标准接口。它规定Web服务器调用其它可执行程序（CGI程序 ）的接口协议标准。CGI 程序接受Web浏览器发送给Web 服务器的信息，进行处理将响应结果再回送给Web服务器及Web浏览器。按照CGI标准编写的外部扩展程序能够处理来自客户端浏览器输入的数据。从而完成客户端与服务器的交互。

在cgic的官方网站http：//www.boutell.com/cgic/下载源码，解压后，修改Makefile，编译后得到libcgic.a，将其下载到开发板lib目录下。修改boa.conf文档，设置criptAlies/cam/、/web/cam/，cgi程序放在web/cam/下。cgi程序的工作流程如图3所示。

系统采用ZC0301摄像头，需要加入驱动usb_2.4.31.patch.gz补丁文件，然后重新配置并编译内核，得到ZC0301摄像头驱动模块，为这个驱动模块添加执行权限后，将其下载到开发板，执行此驱动程序。

1.3 视频服务器的移植

选用servfox作为该系统的视频服务器，servfox是基于ZC0301摄像头驱动程序提供的接口函数进行工作的。ZC0301摄像头驱动程序提供一系列接口函数，用户通过调用这些接口函数即可实现对视频设备进行操作和控制。Servfox不仅初始化摄像头、设置摄像头的工作模式、进行了视频数据采集，而且还创建一个套接字监听，阻塞等待客户端的请求连接，连接成功后再创建线程发送采集到的图像数据给客户端。

在网站http：//download.csdn.net/detail/neusoft4038/2511636得到SpcaView20061208软件包。解压、编译后，移植到系统的/sbin/目录下。

将SpcaView20061208软件包中的Linux-java-applet目录移植到开发板Boa服务器的DocumentRoot/web/目录下，改为webcam，index-sample.html改为wcbcam.html，浏览器安装JRE后，服务器端输入./servfox -d/dev/video0 -s 320x240 w 7070，运行servfox，在客户端浏览器输入服务地址即可得到摄像头传来的视频图像。Servfox工作流程如圖4所示。

2 主要页面代码的编写

2.1 主页面主要HTTP代码

3 结语

系统整合后，进行测试，实现了设计预期。嵌入式远程监控系统以其体积小、功耗低、工作时间长、性能稳定等特点，成为远程监控系统的主流方向，嵌入式Web技术在嵌入式远程监控领域拥有越来越广泛的应用前景，并且发挥着越来越重要的作用。

参考文献

[1] 刘敏英.基于Web的远程监控系统的设计与实现[D].大连：大连海事大学，2008.

[2] 樊丰义.基于嵌入式Linux的农业远程监测系统的研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2010.

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