一種可視化多路傳感器一體式終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種可視化多路傳感器一體式終端。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)安防、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事、醫(yī)療、智能家居等領(lǐng)域，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, Wireless Sensor Networks)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，是采用無(wú)線通信的方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠通過集成化的微型傳感器，協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種感知對(duì)象的信息，并對(duì)信息資料進(jìn)行處理，再通過無(wú)線通信方式發(fā)送，并以自組多跳網(wǎng)絡(luò)方式傳送給信息用戶，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、目標(biāo)跟蹤以及報(bào)警監(jiān)控等各種功能。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，作為數(shù)據(jù)采集核心的RTU，用于監(jiān)視、控制與數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用，RTU終端又通過DTU數(shù)傳設(shè)備傳輸?shù)街行钠脚_(tái)；另外，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)安裝的視頻監(jiān)控僅僅作為一個(gè)獨(dú)立的安全防范系統(tǒng)起作用，兩者沒有交集，現(xiàn)有系統(tǒng)的隔離，不能為獲取正確的事件數(shù)據(jù)和正確理解提供原始的、直觀的支持。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種可視化多路傳感器一體式終端，其可以解決現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)的上述缺點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型采用以下技術(shù):
[0006]一種可視化多路傳感器一體式終端，包括:
[0007]—主控制CPU，其采用SoC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)處理器、協(xié)處理器和存儲(chǔ)器的集成；
[0008]一多路傳感器網(wǎng)關(guān)模塊，其傳送信號(hào)至所述主控CPU ；
[0009]一音頻視頻采集模塊，其將檢測(cè)到的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳輸至所述CPU，采用集成采集芯片，將音視頻、傳感器數(shù)據(jù)采集功能集成在同一個(gè)芯片封裝中，簡(jiǎn)化外部輔助元器件的個(gè)數(shù)；
[0010]一 3G無(wú)線通信模塊，其與所述主控CPU進(jìn)行信號(hào)交互。
[0011]還包括外圍電路，其與所述主控CPU電性連接。
[0012]還包括一時(shí)鐘電路，其與所述主控CPU電性連接。
[0013]還包括一電源模塊，其與所述主控CPU電性連接，且為所述主控CPU提供電源，采用集成的電源管理芯片，同時(shí)提供多種電壓輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)多模塊的統(tǒng)一供電。
[0014]還包括一閃存模塊，其與所述主控CPU電性連接。
[0015]還包括一同步內(nèi)存模塊，其與所述主控CPU電性連接。
[0016]還包括一 IXD顯示模塊，其與所述主控CPU電性連接。
[0017]所述主控CPU負(fù)責(zé)調(diào)配和控制各個(gè)模塊的工作，其主要功能是通過多路傳感器收發(fā)當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境參數(shù)信息，通過音頻視頻采集模塊獲取環(huán)境可視化信息，把這些視頻或數(shù)據(jù)信息以H.246標(biāo)準(zhǔn)格式壓縮，并整合成能由串口發(fā)送出去的特定格式,最后由3G無(wú)線模塊發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，最終通過INTERNET公共網(wǎng)絡(luò)或其他專有網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控中心主機(jī)。
[0018]所述多路傳感器網(wǎng)關(guān)模塊為基于CC2420芯片的網(wǎng)關(guān)，與傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，并利用無(wú)線網(wǎng)卡模塊與無(wú)線局域網(wǎng)連接，其可多路傳感接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)哪康摹?br>[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:基于感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)信息的綜合采集、處理及傳輸應(yīng)用，形成以可視化圖形為主的無(wú)線多傳感器信息分析和研究服務(wù)平臺(tái)。采用模塊集成一體化管理，加上優(yōu)化電源管理系統(tǒng)和散熱設(shè)計(jì)，可保證產(chǎn)品小型化、低功耗、高穩(wěn)定性等性能要求。通過改進(jìn)壓縮算法與傳輸機(jī)制，實(shí)現(xiàn)可視化視音頻數(shù)據(jù)的高效壓縮與同步傳輸。采用多模聯(lián)合算法與無(wú)線信道自適應(yīng)性能的傳輸控制算法，保證數(shù)據(jù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的順利傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型的流程示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0024]基于多路傳感器的無(wú)線可視化融合性物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)由無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、可視化多路傳感器一體式終端應(yīng)用系統(tǒng)(信號(hào)采集與處理子系統(tǒng))、承載網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)和后臺(tái)綜合信息應(yīng)用系統(tǒng)五大部分構(gòu)成。視頻音頻視頻采集模塊和其他的多路傳感器設(shè)備組成了物聯(lián)網(wǎng)的感知層，采集物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其后通過網(wǎng)絡(luò)層的傳輸，結(jié)合中間件系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、集成至視頻應(yīng)用平臺(tái)和其他應(yīng)用場(chǎng)景(包括個(gè)人應(yīng)用、行業(yè)應(yīng)用、公共領(lǐng)域應(yīng)用等)，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、識(shí)別、應(yīng)用，并進(jìn)行自動(dòng)甚至智能化地進(jìn)行相關(guān)事務(wù)的處理和對(duì)關(guān)聯(lián)對(duì)象的控制。
[0025]—種可視化多路傳感器一體式終端，包括:一主控制CPU3,其米用SoC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)處理器、協(xié)處理器和存儲(chǔ)器的集成；一多路傳感器網(wǎng)關(guān)模塊10，其傳送信號(hào)至所述主控CPU ;一音頻視頻采集模塊1，其將檢測(cè)到的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳輸至所述CPU，采用集成采集芯片，將音視頻、傳感器數(shù)據(jù)采集功能集成在同一個(gè)芯片封裝中，簡(jiǎn)化外部輔助元器件的個(gè)數(shù)；一 3G無(wú)線通信模塊2，其與所述主控CPU進(jìn)行信號(hào)交互。
[0026]還包括外圍電路9，其與所述主控CPU電性連接。還包括一時(shí)鐘電路8，其與所述主控CPU電性連接。還包括一電源模塊7，其與所述主控CPU電性連接，且為所述主控CPU提供電源，采用集成的電源管理芯片，同時(shí)提供多種電壓輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)多模塊的統(tǒng)一供電。還包括一閃存模塊4，其與所述主控CPU電性連接。還包括一同步內(nèi)存模塊5，其與所述主控CPU電性連接。還包括一 IXD顯示模塊6，其與所述主控CPU電性連接。所述主控CPU負(fù)責(zé)調(diào)配和控制各個(gè)模塊的工作，其主要功能是通過多路傳感器收發(fā)當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境參數(shù)信息，通過音頻視頻采集模塊獲取環(huán)境可視化信息，把這些視頻或數(shù)據(jù)信息以H.246標(biāo)準(zhǔn)格式壓縮，并整合成能由串口發(fā)送出去的特定格式，最后由3G無(wú)線模塊發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，最終通過INTERNET公共網(wǎng)絡(luò)或其他專有網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控中心主機(jī)。所述多路傳感器網(wǎng)關(guān)模塊為基于CC2420芯片的網(wǎng)關(guān)，與傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，并利用無(wú)線網(wǎng)卡模塊與無(wú)線局域網(wǎng)連接，其可多路傳感接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)哪康摹?br>[0027]傳感器、攝像頭分別完成多傳感器數(shù)據(jù)采集、可視化視頻信息采集。傳感器數(shù)據(jù)由傳感路由經(jīng)多傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入數(shù)據(jù)融合編碼傳輸控制終端(即可視化多路傳感器一體式終端)，可視化視頻信息直接進(jìn)入數(shù)據(jù)融合編碼傳輸控制終端完成編碼工作，在終端融合處理之后，信息經(jīng)通信協(xié)議進(jìn)入由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化視頻信息感應(yīng)傳輸，最終進(jìn)入應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化視頻信息應(yīng)用。
[0028]主控CPU負(fù)責(zé)調(diào)配和控制各個(gè)模塊的工作，其主要功能是通過多路傳感器收發(fā)當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境參數(shù)信息，通過攝像頭獲取環(huán)境可視化信息，把這些視頻或數(shù)據(jù)信息以H.246標(biāo)準(zhǔn)格式壓縮，并整合成能由串口發(fā)送出去的特定格式，最后由3G無(wú)線模塊發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，最終通過INTERNET公共網(wǎng)絡(luò)或其他專有網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控中心主機(jī)。選用專門用于工業(yè)控制的由Atme出品的ARM920T處理器。因?yàn)樵撎幚砥鞴I(yè)參數(shù)好，同時(shí)集成了豐富的系統(tǒng)應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)接口，可實(shí)現(xiàn)200MHz主頻下高處理速度，擁有豐富的外部設(shè)備和優(yōu)越的數(shù)據(jù)傳輸特性。
[0029]多路傳感器網(wǎng)關(guān)模塊選用基于CC2420芯片的網(wǎng)關(guān)，與傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，并利用無(wú)線網(wǎng)卡模塊與無(wú)線局域網(wǎng)連接。多路無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)網(wǎng)關(guān)既能管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也能聚合源自分布式傳感測(cè)量節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。通過合理設(shè)計(jì)穩(wěn)定的硬件與實(shí)時(shí)軟件，可達(dá)到路傳感接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)哪康摹?br>[0030]攝像頭即監(jiān)控用攝像機(jī)，獲取可視化信息，信息經(jīng)處理后傳遞出去。
[0031]3G無(wú)線通信模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻和圖像等數(shù)據(jù)量相對(duì)較大的信號(hào)的傳輸。本實(shí)用新型中采用SM5218模塊，因?yàn)槠渚哂?G/HSDPA/EDGE模塊解決實(shí)用新型，在HSDPA下可支持下行速率達(dá)7.2Mbps和上行速率為5.76Mbps的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。
[0032]可視化多路傳感器一體式終端是一個(gè)基于ARM的Linux系統(tǒng)平臺(tái)，其任務(wù)主要包括獲取各類傳感數(shù)據(jù)和視頻采集數(shù)據(jù)，圖像或者視頻的壓縮編碼，將傳感數(shù)據(jù)和視頻、圖像數(shù)據(jù)通過串口輸送到3G模塊緩沖區(qū)，最后通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。
[0033]首先，要根據(jù)CPU與外圍設(shè)備的具體引腳連接重新裁剪的編譯Iinux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)，主要包括攝像頭的驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器無(wú)線收發(fā)模塊和3G無(wú)線通信的串口模塊等驅(qū)動(dòng)等。其次，調(diào)用Iinux