Biblioteca e aplicação Android para comunicação com câmaras ONVIF através de serviço REST

Abstract

A diversidade de protocolos, formatos e especificidades de configuração utilizados pelos fabricantes de câmaras IP fez surgir a necessidade de normalizar a interação entre dispositivos. Nesse contexto surgiu o ONVIF, a norma para comunicação entre dispositivos multimédia mais adotada no mercado. O ONVIF é na atualidade a norma mais utilizada por dispositivos de vigilância em rede. O Android é o sistema operativo mais utilizado em smartphones e tablets, e estes dispositivos são práticos para fazer a configuração de dispositivos. No entanto, o ONVIF é baseado em normas de web services SOAP, o que o torna bastante pesado em termos computacionais, sobretudo para dispositivos móveis. Um dos aspetos mais críticos é a serialização e desserialização de dados XML. As aplicações móveis atuais não se destacam em termos de desempenho da comunicação, tornando-se necessária a criação de soluções melhores. A filosofia REST é computacionalmente muito mais leve, porque ele usa formatos de dados simples e compacto diretamente através de HTTP. Este trabalho pretende explorar as potencialidades de UI (user-interface) da plataforma. A aplicação serve para visualizar conteúdos multimédia e lidar com configurações das câmaras IP. A plataforma Android suporta diversos formatos de vídeo, áudio e disponibiliza ferramentas de UI para interagir com utilizador. A utilidade desta aplicação pode ir desde a simples configuração e acesso a câmaras ONVIF, passando pela demonstração/teste de funcionalidades ONVIF, até à monitorização remota de espaços. Os principais componentes do trabalho são o serviço web existente, biblioteca Java REST ONVIF e aplicação Android para comunicação com a câmaras através da biblioteca. Atualizou-se as configurações do servidor do serviço REST para a versão 2.4 do Apache, a mais recente à data. O serviço teve adições de funcionalidade para obter os serviços suportados e as capabilities das câmaras. Estas funcionalidades foram fundamentais na implementação da biblioteca de modo a fornecer acesso aos serviços e operações suportadas pela câmara. No desenho da biblioteca e aplicação recorreu-se a diagramas de classes e de sequência para otimizar a solução. Este foram essenciais no desenho e foram a base da implementação destes componentes. Desenvolveu-se a biblioteca Java REST ONVIF que implementa uma abstração das funções do serviço web. Conseguiu-se implementar uma solução que suporta a integração de modos de comunicação futuros sem necessidade de reestruturação. Testou-se os métodos da biblioteca que apresentaram resultados funcionais. A aplicação Android implementa uma estrutura de navegação por câmaras e por serviços de um NVT. Esta aproveita as funcionalidades de duas aplicações existentes e integra a comunicação REST através da biblioteca desenvolvida. Através da aplicação testou-se funcionalidades da biblioteca apresentando resultados perfeitamente funcionais.

The diversity of protocols, formats and specifications used by IP camera manufacturers raised the need to standardize the interaction between devices. In this context the ONVIF came, the standard for communication between most adopted multimedia devices on the market. Currently, the ONVIF standard is the most widely used for network monitoring devices. Android is the most used operating system in smartphones and tablets, and these devices are practical to make the device configuration. However, ONVIF is based on SOAP web services standards, which makes it quite heavy in computational terms, especially for mobile devices. One of the most critical aspects is the serialization and de-serialization of XML data. Current mobile applications do not stand out in terms of communication performance, making it necessary to create better solutions. The REST philosophy is computationally much lighter because it uses simple data formats and compact directly over HTTP. This work aims to explore the potential UI (user-interface) platform. The application should be used to view multimedia content and handle configurations of the IP cameras. The Android platform supports multiple video formats, audio and provides UI tools to interact with the user. The usefulness of this application goes from single configuration and access to ONVIF cameras, through demonstration/test ONVIF functionality, to remote monitoring spaces. The main components in this work are the existing web service, Java REST ONVIF library and Android application for communication with the cameras through the library. The service had functionality additions for supported services and capabilities of the cameras. These features are critical in the implementation of the library to provide access to services and operations supported by the camera. In the library design and application appealed to class and sequence diagrams to optimize the solution. This was essential in the solution design and were the basis of the implementation of these components. It was developed the Java REST ONVIF library that implements an abstraction of the web service functions. It managed to implement a solution that supports the integration of future communication modes without the need for restructuring. The library methods presented functional results. The Android application implements a navigation structure for cameras and services of an NVT. This takes advantage of the features of two existing applications and integrates REST communication through the developed library. The application's features showed functional outcomes.