SpringBoot集成海康网络设备SDK

SDK介绍

概述

设备网络SDK是基于设备私有网络通信协议开发的,为嵌入式网络硬盘录像机、NVR、网络摄像机、网络球机、视频服务器、解码器、报警主机、网络存储等产品服务的配套模块,用于远程访问和控制设备软件的二次开发。

功能

图像预览, 文件回放和下载, 云台控制, 布防/撤防, 语音对讲, 日志管理, 解码卡, 远程升级, 远程重启/关闭, 格式化硬盘, 参数配置(系统配置, 通道配置, 串口配置, 报警配置, 用户配置), 多路解码器, 智能设备功能和获取设备能力集等。

下载

https://open.hikvision.com/download/5cda567cf47ae80dd41a54b3?type=10
SpringBoot集成海康网络设备SDK

对接指南

以java为例

由于我司提供的设备网络SDK是封装的动态链接库(Windows的dll或者Linux的so),各种开发语言对接SDK,都是通过加载动态库链接,调用动态库中的接口实现功能模块对接,因此,设备网络SDK的对接不区分开发语言,而且对接的流程和对应的接口都是通用的,各种语言调用动态库的方式有所不同。本文重点介绍java开发语言如何对接设备网络SDK。目前我司提供的java语言开发的demo是通过JNA的方式调用动态链接库中的接口,JNA(Java Native Access)框架是SUN公司主导开发的开源java框架,是建立在JNI的基础上的一个框架,JNA框架提供了一组java工具类用于在运行期间动态访问动态链接库(native library:如Window的dll、Linux的so),实现在java语言中调用C/C++语言封装的接口,java开发人员只需要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构,JNA将自动实现Java接口到native function的映射,而不需要编写任何Native/JNI代码,大大降低了Java调用动态链接库的开发难度。相比于JNI的方式,JNA大大简化了调用本地方法的过程,使用很方便,基本上不需要脱离Java环境就可以完成。JNA调用C/C++的过程大致如下:

SpringBoot集成海康网络设备SDK

集成

SpringBoot 项目为例,海康SDK版本为6.1.9.47,JNA版本为3.0.9,在windows环境使用Intellij IDEA 2022.2.3开发

初始化项目

  • 新建 SpringBoot 项目,版本 2.5.3
  • 添加pom依赖:jna,fastjson2
 <dependency>         <groupId>com.sun.jna</groupId>         <artifactId>jna</artifactId>         <version>3.0.9</version> </dependency>   <dependency>         <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>         <artifactId>fastjson2</artifactId>         <version>2.0.20</version> </dependency>             
  • 将下载下来的海康sdk放到项目目录,并根据操作系统不同分别创建相应的文件夹
  • 若出现 HCNetSDK.NET_DVR_PREVIEWINFO.HWND找不到引用,可做如下处理:1:在ProjectStructure中引入官方示例代码中的 examples.jar ;2:将 HWND 类型修改为 int

SpringBoot集成海康网络设备SDK

  • 设置一个喜欢的端口 server.port

初始化SDK

初始化SDK概述

一般的,我们希望在程序启动的时候就初始化sdk。

  • 这里使用了 ApplicationRunner 作为初始化入口,当程序启动成功后,将执行 Runner 做初始化
  • 为避免初始化sdk对主线程造成影响,所以 ApplicationRunner 需要放在线程池中 ThreadPoolExecutor,并添加try-catch处理
  • HCNetSDK是SDK示例代码中提供的一个对象,此对象继承Library,负责和更底层的C/C++库(更底层也许是C写的,这里不确定)交互,即执行 Native 调用。通过实例化此对象完成sdk依赖库的导入,并在后续业务开发中使用此对象向摄像机发布指令。
  • 涉及多操作系统平台的差异性,官方分别提供不同sdk依赖库,具体包含:win32,win64,linux32,linux64等,所以当初始化SDK的时候需要根据当前所处环境不同分别加载不同的依赖库文件
  • 上述提到的依赖库文件,在windows下就是 dll 后缀文件 , 在 linux 下就是 so 后缀文件
  • 真正执行初始化就是调用 hCNetSDK.NET_DVR_Init() 此方法,并可通过返回值为 truefalse 判断初始化是否成功。

新建AppRunner

  • AppRunner 需要实现 ApplicationRunner 接口,并将
    AppRunner作为组件放到Spring 容器中管理
  • AppRunner 中注入SdkInitService ,并在run 方法中调用 SdkInitService 的initSdk 方法实现SDK的初始化
 package com.ramble.hikvisionsdkintegration; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.ApplicationArguments; import org.springframework.boot.ApplicationRunner; import org.springframework.stereotype.Component;  @Component public class AppRunner  implements ApplicationRunner {     @Autowired     private SdkInitService hksdkInitService;     @Override     public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {         hksdkInitService.initSdk();     } }   

新建SdkInitService

  • 定义一个公开的 hCNetSDK 属性,类型为 HCNetSDK ,并在构造函数中初始化 hCNetSDK 属性的值,此值需要全局唯一,这里参照官方代码做了单例处理。HCNetSDK 是官方提供的一个接口,一般的都是直接copy到项目源代码中,你会发现,所有和设备交互的地方都是通过这个接口来完成的
  • 内部定义一个异常回调类,用来处理和设备交互的时候全局异常的处理
  • 注入 ThreadPoolExecutor 执行器,真正的初始化将放到子线程中进行
  • 定义 initSdk 方法用来执行初始化
  • 需要注意的是,构造函数中为 hCNetSDK 属性初始化值,仅仅只是为了将 sdk 所需的依赖库文件 加载到运行时中,并没有真正的做初始化SDK的工作
  • 需要重点关注OSUtils中的代码,加载依赖库文件的前提是找到对应的库文件,的操作是在 getLoadLibrary 方法中管理的,这里编写的代码需要和部署时候选择的部署方式对应,否则可能会出现在windows中开发正常,部署到linux 中就报异常的问题

SdkInitService:

 package com.ramble.hikvisionsdkintegration.service; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.task.InitSdkTask; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.util.OSUtils; import com.sun.jna.Native; import com.sun.jna.Pointer; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;  @Slf4j @Component public class SdkInitService {     public static HCNetSDK hCNetSDK = null;     static FExceptionCallBack_Imp fExceptionCallBack;     static class FExceptionCallBack_Imp implements HCNetSDK.FExceptionCallBack {         public void invoke(int dwType, int lUserID, int lHandle, Pointer pUser) {             System.out.println("异常事件类型:" + dwType);             return;         }     }     public SdkInitService() {         if (hCNetSDK == null) {             synchronized (HCNetSDK.class) {                 try {                     hCNetSDK = (HCNetSDK) Native.loadLibrary(OSUtils.getLoadLibrary(), HCNetSDK.class);                 } catch (Exception ex) {                     log.error("SdkInitService-init-hCNetSDK-error");                 }             }         }     }     @Autowired     private ThreadPoolExecutor executor;     public void initSdk() {         log.info("HKSDKInitService-init-coming");         executor.execute(new InitSdkTask());     } }  

OSUtils:

 package com.ramble.hikvisionsdkintegration.util; import com.sun.jna.Platform; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.io.File;  @Slf4j public class OSUtils {     // 获取操作平台信息     public static String getOsPrefix() {         String arch = System.getProperty("os.arch").toLowerCase();         final String name = System.getProperty("os.name");         String osPrefix;         if (Platform.isWindows()) {             if ("i386".equals(arch)) {                 arch = "x86";             }             osPrefix = "win32-" + arch;         } else if (Platform.isLinux()) {             if ("x86".equals(arch)) {                 arch = "i386";             } else if ("x86_64".equals(arch)) {                 arch = "amd64";             }             osPrefix = "linux-" + arch;         } else {             osPrefix = name.toLowerCase();             if ("x86".equals(arch)) {                 arch = "i386";             }             if ("x86_64".equals(arch)) {                 arch = "amd64";             }             int space = osPrefix.indexOf(" ");             if (space != -1) {                 osPrefix = osPrefix.substring(0, space);             }             osPrefix += "-" + arch;         }         return osPrefix;     }     public static String getOsName() {         String osName = "";         String osPrefix = getOsPrefix();         if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-x86")                 || osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-amd64")) {             osName = "win";         } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")                 || osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {             osName = "linux";         }         return osName;     }     /**      * 获取库文件      * 区分win、linux      *      * @return      */     public static String getLoadLibrary() {         if (isChecking()) {             return null;         }         String userDir = System.getProperty("user.dir");         log.info("getLoadLibrary-userDir={}", userDir);         String loadLibrary = "";         String library = "";         String osPrefix = getOsPrefix();         if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-x86")) {             loadLibrary = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "sdk" + File.separator + "hklibwin32" + File.separator;             library = "HCNetSDK.dll";         } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-amd64")) {             loadLibrary = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "sdk" + File.separator + "hklibwin64" + File.separator;             library = "HCNetSDK.dll";         } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")) {             //同 linux-amd64             loadLibrary = "";             library = "libhcnetsdk.so";         } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {             //方式一:使用系统默认的加载库路径,在系统的/usr/lib文件中加入你Java工程所需要使用的so文件,然后将HCNetSDKCom文件夹下的组件库也复制到/usr/lib目录,HCNetSDKCom文件夹中的组件库不要随意更换路径。CentOS 64位需拷贝到/usr/lib64下。             //针对方式一,前缀就是绝对路径             //loadLibrary = "/usr/lib64/lib/hkliblinux64/";             //方式二:配置LD_LIBRARY_PATH环境变量加载库文件;配置/etc/ld.so.conf,加上你自己的Java工程所需要的so文件的路径             //针对方式二,无需添加前缀,程序会从linux系统的so共享库中查找libhcnetsdk.so             loadLibrary = "";             library = "libhcnetsdk.so";         }         log.info("================= Load library Path :{} ==================", loadLibrary + library);         return loadLibrary + library;     }     private static boolean checking = false;     public static void setChecking() {         checking = true;     }     public static void clearChecking() {         checking = false;     }     public static boolean isChecking() {         return checking;     } }   

新建InitSdkTask

  • 此类实现 Runnable 接口,并重写run方法。
  • 新建一个私有属性 hCNetSDK 并赋值为 SdkInitService.hCNetSDK ,因为初始化需要用到 HCNetSDK 这个对象和设备交互,所以初始化前必须确保此对象已经创建,本例中,程序在执行 SdkInitService 构造函数的时候初始化了 HCNetSDK 对象,并放到一个全局静态变量中
  • 其实也可以不新建私有属性 hCNetSDK ,在需要用到此对象的地方 使用 SdkInitService.hCNetSDK 的方式获取也可以
  • 通过调用  hCNetSDK.NET_DVR_Init 方法执行初始化,并可以通过返回值确定是否初始化成功,初始化成功后,将可以调用业务接口向设备发送指令。
  • NET_DVR_SetConnectTime,NET_DVR_SetReconnect 是可选的,并不会对初始化SDK本身造成影响。
  • 为了避免对主程序造成影响,初始化代码将需要做 try - catch 处理

InitSdkTask:

 package com.ramble.hikvisionsdkintegration.task; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.util.OSUtils; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.Objects;  @Slf4j public class InitSdkTask implements Runnable {     /**      * 装配 sdk 所需依赖      */     private static HCNetSDK hCNetSDK = SdkInitService.hCNetSDK;     @Override     public void run() {         try {             if (Objects.equals(OSUtils.getOsName(), "linux")) {                 log.info("InitSdk-is-linux");                 String userDir = System.getProperty("user.dir");                 log.info("InitSdk-userDir={}", userDir);                 String osPrefix = OSUtils.getOsPrefix();                 if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")) {                     HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray1 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);                     HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray2 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);                     //这里是库的绝对路径,请根据实际情况修改,注意改路径必须有访问权限                     //linux 下, 库加载参考:OSUtils.getLoadLibrary()                     String strPath1 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/libcrypto.so.1.1";                     String strPath2 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/libssl.so.1.1";                     System.arraycopy(strPath1.getBytes(), 0, ptrByteArray1.byValue, 0, strPath1.length());                     ptrByteArray1.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(3, ptrByteArray1.getPointer());                     System.arraycopy(strPath2.getBytes(), 0, ptrByteArray2.byValue, 0, strPath2.length());                     ptrByteArray2.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(4, ptrByteArray2.getPointer());                     //linux 下, 库加载参考:OSUtils.getLoadLibrary()                     String strPathCom = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/HCNetSDKCom/";                     HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH struComPath = new HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH();                     System.arraycopy(strPathCom.getBytes(), 0, struComPath.sPath, 0, strPathCom.length());                     struComPath.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(2, struComPath.getPointer());                 } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {                     HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray1 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);                     HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray2 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);                     //这里是库的绝对路径,请根据实际情况修改,注意改路径必须有访问权限                     //linux 下, 库加载参考:OSUtils.getLoadLibrary()                     String strPath1 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/libcrypto.so.1.1";                     String strPath2 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/libssl.so.1.1";                     System.arraycopy(strPath1.getBytes(), 0, ptrByteArray1.byValue, 0, strPath1.length());                     ptrByteArray1.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(3, ptrByteArray1.getPointer());                     System.arraycopy(strPath2.getBytes(), 0, ptrByteArray2.byValue, 0, strPath2.length());                     ptrByteArray2.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(4, ptrByteArray2.getPointer());                     String strPathCom = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/HCNetSDKCom/";                     //linux 下, 库加载参考:OSUtils.getLoadLibrary()                     HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH struComPath = new HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH();                     System.arraycopy(strPathCom.getBytes(), 0, struComPath.sPath, 0, strPathCom.length());                     struComPath.write();                     hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(2, struComPath.getPointer());                 } else {                     log.info("osPrefix={}", osPrefix);                 }             }             //初始化sdk             boolean isOk = hCNetSDK.NET_DVR_Init();             hCNetSDK.NET_DVR_SetConnectTime(10, 1);             hCNetSDK.NET_DVR_SetReconnect(100, true);             if (!isOk) {                 log.error("=================== InitSDK init fail ===================");             } else {                 log.info("============== InitSDK init success ====================");             }         } catch (Exception e) {             log.error("InitSDK-error,e={}", e.getMessage());             e.printStackTrace();         }     } }   

新建 HCNetSDK

直接从官方示例代码中copy过来即可

调用业务接口

  • 新建一个controller ,尝试调用 获取SDK状态 的接口。
  • 调用所有的业务接口之前都需要先登录
 package com.ramble.hikvisionsdkintegration.controller; import com.alibaba.fastjson2.JSON; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.dto.GlobalResponseEntity; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK; import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService; import com.sun.jna.Memory; import com.sun.jna.Pointer; import com.sun.jna.ptr.IntByReference; import lombok.AllArgsConstructor; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;   @Slf4j @AllArgsConstructor @RestController @RequestMapping("/test") public class TestController {     private static String m_sDeviceIP = "192.168.1.142";     private static String m_sUsername = "xxx";     private static String m_sPassword = "xxx";          /**      * 获取sdk状态      *      * @return {@link GlobalResponseEntity}<{@link String}>      * 返回值举例:{"success":true,"code":"000000","message":"request successfully",      * "data":"{"dwRes":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"dwTotalAlarmChanNum":0,"dwTotalBroadCastNum":0,"dwTotalFileSearchNum":0,"dwTotalFormatNum":0,      * "dwTotalLogSearchNum":0,"dwTotalLoginNum":1,"dwTotalPlayBackNum":0,"dwTotalRealPlayNum":0,"dwTotalSerialNum":0,"dwTotalUpgradeNum":0,      * "dwTotalVoiceComNum":0,"autoRead":true,"autoWrite":true,"pointer":{"size":84,"valid":true}}"}      */           @GetMapping("/state")     public GlobalResponseEntity<String> getSdkState() {         //登录         Integer userId = login();         log.info("userId={}", userId);         HCNetSDK.NET_DVR_SDKSTATE sdkState = new HCNetSDK.NET_DVR_SDKSTATE();         //获取当前SDK状态信息         boolean result = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetSDKState(sdkState);         if (result) {             sdkState.read();             String s = JSON.toJSONString(sdkState);             return GlobalResponseEntity.success(s);         } else {             int error = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError();             return GlobalResponseEntity.error("获取失败,错误码为:" + error);         }     }               private Integer login() {         HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO m_strLoginInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO();//设备登录信息         m_strLoginInfo.sDeviceAddress = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN];         System.arraycopy(m_sDeviceIP.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sDeviceAddress, 0, m_sDeviceIP.length());         m_strLoginInfo.sUserName = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN];         System.arraycopy(m_sUsername.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sUserName, 0, m_sUsername.length());         m_strLoginInfo.sPassword = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN];         System.arraycopy(m_sPassword.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sPassword, 0, m_sPassword.length());         m_strLoginInfo.wPort = Short.valueOf("8000");         m_strLoginInfo.bUseAsynLogin = false; //是否异步登录:0- 否,1- 是         m_strLoginInfo.write();         HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40 m_strDeviceInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40();//设备信息         int loginHandler = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_Login_V40(m_strLoginInfo, m_strDeviceInfo);         if (loginHandler == -1) {             int errorCode = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError();             IntByReference errorInt = new IntByReference(errorCode);             log.error("[HK] login fail errorCode:{}, errMsg:{}", errorCode, SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetErrorMsg(errorInt));             return null;         } else {             return loginHandler;         }     } }   

部署

拷贝so库文件到部署目录

所有厂家的所有版本sdk库文件均维护在项目源代码中,需要将linux库文件so文件拷贝到部署根目录,和jar文件同级

追加环境变量

通过配置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量加载库文件,打开系统的 /etc/profile 配置文件,在最后追加so库文件所在目录:

 export  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/app/jars/hkliblinux64:/home/app/jars/hkliblinux64/HCNetSDKCom  

如上所示:
● 32位就追加  hkliblinux32 目录,64位就追加 hkliblinux64 目录
● 不要忘记 HCNetSDKCom 目录也需要配置,因为里面也有so库文件。
执行source 命令,让配置生效:

 source   /etc/profile  

追加so库加载路径

打开 /etc/ld.so.conf 配置文件,追加so库文件所在目录

 /home/app/jars/hkliblinux64 /home/app/jars/hkliblinux64/HCNetSDKCom  

如上所示:
● 32位就追加  hkliblinux32 目录,64位就追加 hkliblinux64 目录。
● 不要忘记 HCNetSDKCom 目录也需要配置,因为里面也有so库文件。

执行 ldconfig 命令,让配置生效:

 ldconfig  

验证SDK初始化是否成功

一般来说,可以在程序初始化SDK的时候添加日志,通过日志输出判断是否初始化成功。

代码

https://gitee.com/naylor_personal/ramble-spring-boot/tree/master/hikvision-sdk-integration

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