關於無線網路監控技術的論文
無線網路監控體系是網路管理層的核心,在網路運維體系中起著至關重要的作用和意義。以下是小編為大家整理到的，歡迎大家前來閱讀。
一：
智慧視訊監控是一種高階的視訊監控應用，它能夠識別不同的物體，發現監控畫面中的異常情況，並能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用資訊，從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機，這其中最需要防範的就是人為的惡意侵犯***如盜竊、搶劫等***，這些都對人們的正常生活造成了不良影響，我們認為設計出了一套智慧家庭安防系統是非常必要的。智慧視訊監控具有廣闊的市場前景，可應用於交通管理、安全防護、實時監控等領域[1]。
嵌入式應用系統具有便攜、低功耗、應用領域廣泛等獨特優勢。TI公司所推出的基於達芬奇技術的晶片TMS320DM6446為各種網路化的數字視訊編解碼應用提供片上系統硬體平臺，是一款功能強大的嵌入式數字多媒體處理器[2]。結合現有的藍芽、Wifi、3G無線通訊技術對視訊影象高清採集、傳輸，進而監控和識別不同種類的物體，能及時發現和處理遠端監控現場中的異常情況。本文將嵌入式技術、無線通訊技術及物聯網設計框架相結合，實現探頭與人，探頭與報警系統之間的聯動，將家庭火災消滅在萌芽狀態及對室內經行實時監控防止盜竊案件的發生。
1 系統總體框架
系統的總體結構以物聯網[3]三層設計結構為基礎：感知層、網路層和應用層。
系統總體結構圖如圖1所示。主要包括前端採集模組、資料處理模組***感知層***，無線傳輸模組***傳輸層***，終端監控模組***應用層***。
***1***感知層
前端採集模組實現的主要功能是從要監控的現場採集資訊主要是視訊資訊;該模組中另外部分是進行控制，這涉及到另外的控制裝置，此模組支援不同同的壓縮比的影象大小。
資料處理模組的功能是將前端裝置採集來的資訊進行相應地處理***如將資訊轉碼處理***並儲存處理後的資訊，待終端需要時再進行傳送。
***2***傳輸層
通過感知層將室內的資訊，通過處理器，經過網際網路將資料傳輸到資訊伺服器端，進行資料的儲存。利用2G無線網路傳輸網路如藍芽、Wifi建立區域網，實現資料短距離的傳輸，可應用到小區監控。利用3G無線網路建立廣域網實現區域內的資料的傳輸。這樣可以實現區域網和廣域網的搭建，這樣可以實現伺服器與手機端***應用層***資料的傳輸和資訊的互動。
***3***應用層
應用層使用Android平臺進行開發，Android[4]是Google最新推出的手機開發平臺，使用者可以下載Android開發包在其自己的PC機上進行開發。且是完全免費下載。我們開發的應用軟體可以實現伺服器端與客戶端的雙向通行，將室內資訊展示給使用者及對伺服器端進行設定。
2 硬體與軟體設計
2.1 硬體設計
本設計的硬體系統採用模組化設計，系統由多個模組組成，根據功能的不同主要有系統模組、視訊輸入輸出模組、儲存模組、10/l00M自適應乙太網物理層電路模組、藍芽、Wifi、3G無線路由模組、手機視訊播放模組，硬體總體設計結構圖如圖2所示：
系統模組的核心晶片為TMS320DM 6446，TMS320DM6446是TI公司推出的高整合度視訊處理晶片***以下簡稱DM6446***[5]，DM6446基於達芬奇技術，包括ARM核與DSP核。由於DM6446是ARM和DSP雙核結構SOC***SystemOnChip***晶片，對晶片與外界的互動是通過ARM端的Linux和相關驅動與應用程式來管理，DSP端只處理相應的演算法。DaVinci技術主要通過共享儲存器和部分外設的方式巧妙地解決了兩個核心間資源的分配、共享以及通訊的問題。系統包含一個ARM子系統、一個DSP子系統和一個視訊處理子系統VPSS，同時還帶有一個影象協處理器VICP和各種豐富外設，如圖3.
視訊輸入輸出模組：DaVinci視訊輸入部分主要由TVP5146組成，TVP5146是一款高質量、單晶片數字視訊解碼器，完成A/D[7]。TVP5146還能將NTSC、PAL、SECAM模擬視訊訊號轉換為YCbCr格式視訊訊號。TMS320DM6446通過I2C匯流排訪問TVP5146的內部暫存器。
儲存模組：TMS320DM6446內部集成了DDR2匯流排控制器，並設計有DDR2使用的32位字長的資料匯流排。DDR2控制訊號有行地址和列地址鎖存訊號、寫鎖存訊號、資料鎖存訊號、資料掩碼訊號等[8]。
乙太網模組：TMs320DM6446核心中包含乙太網媒體訪問控制器***EMAC***和物理層資料輸入輸出管理模組***MDIO***。EMAC模組用以支援相同網路間不同主機的資料流傳遞，用於控制系統與物理層***PHY***之間的資料包流，它由ARM核控制;這裡選用Intel的LXT971ALE單晶片乙太網物理收發器。
無線路由模組：本設計採用大唐公司的MR-900W無線3G路由器。MR-900W為高速WCDMA3G路由器，工作在中國聯通網路下，具有高速上網與高速視訊、資料傳輸能力。
手機播放模組：基於Android系統手機，集成了藍芽、Wifi、3G無線網路。
2.2 軟體設計
本系統的軟體設計主要包含三部分內容，一是嵌入式Linux系統平臺的搭建以及主要裝置驅動程式碼的編寫與除錯;二是對視訊編解碼引擎CodecEngine的編譯和使用，以及H.264編解碼演算法的設計和移植;三是使用Java語言GUI，實現對監控影象的播放。 ***1***系統搭建與驅動程式碼編寫
第一部分嵌入式系統平臺的搭建主要是通過對標準Linux核心經過裁減、重新編譯、配置以及燒寫啟動程式碼Bootloader的方式實現的;驅動程式碼的編寫則採用彙編和C混合程式設計的方法。驅動程式主要包括：視訊採集驅動，即攝像頭獲取原始視訊資料，圖4為視屏採集流程圖;乙太網驅動：藍芽、Wifi、3G模組驅動。
***2***編解碼引擎***CodecEngine***
在視訊編解碼部分，需要使用DaVinci開發框架的CodecEngine技術[9]。CodecEngine技術概念是一套API，用於執行TMS320數字訊號處理器演算法標準***xDAIS***演算法，同時也提供了與xnM相容的VISA***video，Imaging，speech，audio***介面，通常以庫的形式釋出。
***3***H.264視訊編解碼
H.264是最新一代視訊編碼標準，與以前的演算法不同的是它採用了很多先進的技術，其中包括：視訊高壓縮技術，標量量化技術等，採用H.264視訊處理演算法對採集視訊進行處理，並對視訊演算法進行中的程式碼、結構以及編譯器進行了相關的優化，從而提高了影象質量和監控系統的效能[10]。
***4***手機播放器
開發環境Eclipse，使用Java語言，利用ADI開發套件，進行視訊播放器開發。此款軟體還可以根據使用者的需求即呼叫具體時間、時間段內的視屏。
3 系統實現
攝像頭以每秒25幀採集視訊，解析度為720X480。系統硬體上電啟動完成後，先ARM控制攝像頭採集視訊，然後通知前端進行預處理，之後傳送到DSP中實現H.264編碼，將編碼後的資訊儲存在資訊伺服器，通過藍芽、Wifi、3G，進行資料的傳輸。開啟手機端的播放器，將啟動網路資料接收、H.264解碼及顯示的執行緒。圖5為採集到並在手機上播放的視屏。
4 結語
針對智慧視訊監控系統的要求，在達芬奇DM6446平臺上實現無線視訊智慧監控系統，以物聯網設計框架為基礎，提出了系統的硬體設計方案與軟體工作流程，並對硬體平臺及軟體應用進行了實現，最後對實現的系統進行測試，測試結果表明系統滿足監控的要求。
二：
一、概述
當前無線網路的建設和發展越發廣泛，特別是在我國已經使用了3G牌照，這樣因為無線網路具備很好的機動性，從而能夠應對很多突發性事件，也成為了視訊監控系統中一個新的熱點發展行業。這種監控系統主要是講計算機、無線網路傳輸技術和視訊編碼技術相統一，可以將不同領域的資訊傳送給監控中心，並且自動進行儲存，更加方便日後的查詢。
在無線網路技術的監控系統中，組成部分包括資料處理、監控和Web伺服器，以及傳輸卡。無線網路將資料伺服器和音視訊的監控裝置連線起來，也為每一個音視訊裝置分配IP，使得資料伺服器對其進行資料編碼的處理，並將處理後的資料利用一些傳輸裝置傳送給監控伺服器。Web伺服器一般是用來為使用者提供視訊監控瀏覽服務的。傳輸卡則是用來對其所在的固定環境進行監控，包括溫溼度等，如果發現異常則會報警，從而通過監控伺服器報告給管理員進行及時處理。
二、無線網路傳輸的視訊監控系統應用優勢
在沒有無線網路傳輸技術的過去，視訊監控只能用電纜與光纖對影象進行傳輸，它們被硬體連線著，造成不好的局面，使用了無線網路傳輸技術後，視訊影象的傳輸變得更加的靈活和方便了。無線網路傳輸技術有著明顯的優勢：***1***總體成本較低。尤其是對於距離比較遠的地域更加合適，在很多的情況下，由於地域環境的不同，使得使用者受到了很多限制，例如在山地、港口或者是比較開闊的地域等等，這些地理環境較為特殊，對於網路的佈線帶來的極大的困難，導致施工期較長，有些地方根本不能夠實現。使用了無線網路傳輸方式就完全解決了這些限制，安裝時間段，易於維護，而且擴充能力也很強。更為便利的條件是維護花費較小，基本上都是由無線網路供應商免費維護。***2***特性優勢。無線網路的組網較為靈活，具有即插即用的便利特點。需要安裝一個新的監控點時，管理員可以直接將其接入已有網路，不用任何更新的裝置，非常快速，就這樣簡便地達到了遠端監控的目的。
三、無線網路視訊監控的應用例項
***1***查詢應答式。這種無線視訊監控系統的應用過程是，當終端有視訊查詢要求時，通過Web伺服器向監控伺服器傳送訊號，經過驗證身份，確認是否迴應視訊連線或是回覆錯誤碼。之後資料處理伺服器接到監控伺服器請求，並進行確認身份，這時無線網路將進行指定位置的視訊裝置連線。最後一步，視訊資料將通過視訊監控裝置到資料伺服器，再進行編碼處理後傳到監控伺服器中，再經過處理請求和解碼後發給Web伺服器，最終將被髮送到使用者端的機器上。***2***自動報警。這種無線網路傳輸的視訊監控的工作過程是，把監控的傳輸卡放到一個確定的位置或者實物上，通過其感應晶片實現觸發報警的功能，併發出一定的警報資訊到監控伺服器，由其報給管理員終端。之後，管理員對監控伺服器進行訪問，等待著監控伺服器對其進行認證，如果通過身份驗證後，無線網路就可以幫助查詢資料伺服器，通過此次身份驗證後，視訊資料就會通過資料處理和監控兩個伺服器，先經過資料處理伺服器的資料編碼，然後將其傳送到監控伺服器上，監控伺服器再將已經處理好的原始視訊資料傳送到管理員的終端機器上。這兩種無線傳輸的視訊監控系統對於住戶小區、運輸交通和水利等領域都比較實用，而且安裝方便，對於監控點的增減可以靈活調節。
四、結束語
無線網路傳輸也是出於剛剛起步的階段，佔有的市場份額還很低，但是從它的發展趨勢來看，無線網路傳輸在視訊監控中的應用，不會只單純的應用於高階使用者，並將會被應用於各種大中小型企業使用者，或者是個人家庭使用者。在不斷的發展和應用過程中，無線網路傳輸技術也將會變的更加數字化和智慧化，與其它視訊監控技術一樣，在視訊監控中有著必然的發展趨勢和前景。