基于自組織網(wǎng)絡(luò)的圖像監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、目前在圖像監(jiān)控領(lǐng)域，基于PC和Internet的有線圖像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，但其體積大、功耗高、成本高、布線繁瑣、對監(jiān)控現(xiàn)場要求高等缺點(diǎn)一定程度上制約了它的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。而基于無線網(wǎng)絡(luò)的圖像監(jiān)控方式借助技術(shù)上的優(yōu)勢，基本可以克服上述缺點(diǎn)。本文在目前圖像監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，圍繞嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展研究工作，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了低成本、低功耗、體積輕巧的嵌入式無線遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)。本文研究的具體內(nèi)容如下：
　　 研究了

2、圖像監(jiān)控技術(shù)的背景和國內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。首先研究了目前應(yīng)用較為廣泛的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)；其次研究了2.4G短距離無線通信技術(shù)，包括IEEE802.15.4/ZigBee技術(shù)、Wi-Fi/IEEE802.11b技術(shù)等；最后提出了本文設(shè)計(jì)的嵌入式無線遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的方案。
　　 研究了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）。首先研究了IEEE802.15.4協(xié)議的物理層（PHY）的工作頻段、調(diào)制方式、通信

3、速率、數(shù)據(jù)包格式和數(shù)據(jù)鏈路層（DLL）的參考模型、數(shù)據(jù)包格式和接入機(jī)制等內(nèi)容；其次研究了無線應(yīng)用協(xié)議層次中無線事務(wù)協(xié)議（WTP）、無線會(huì)話協(xié)議（WSP）和多媒體信息封裝標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MMSEP）的工作原理、功能特性、服務(wù)機(jī)制和數(shù)據(jù)格式等內(nèi)容。
　　 研究并設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件部分。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件由監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)兩部分組成。首先研究了監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)，包括微控制器模塊、存儲(chǔ)器模塊、圖像采集模塊、射頻傳輸模塊、紅外檢測模塊和JTA

4、G調(diào)試模塊等單元，分別研究了各個(gè)模塊的主要功能特點(diǎn)、芯片選型和原理圖設(shè)計(jì)；其次研究了網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)，包括微控制器模塊、存儲(chǔ)器模塊、射頻收發(fā)模塊、GPRS通信模塊和JTAG調(diào)試模塊等功能單元，分別研究了各個(gè)模塊的功能特點(diǎn)、芯片選型和原理圖設(shè)計(jì)。
　　 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分。監(jiān)控系統(tǒng)的軟件分為監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)兩部分。首先研究了監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的軟件工作流程，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)采集部分的軟件，完成了無線通信協(xié)議的設(shè)計(jì)和編寫。

5、其次研究了網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的工作架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了GPRS模塊的操作命令和多媒體信息（MMS）的組包與發(fā)包。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)最重要的功能是把從監(jiān)控節(jié)點(diǎn)接收到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控終端，該功能分兩個(gè)階段來實(shí)現(xiàn)：1）操作AT指令控制GPRS模塊建立UDP連接。該過程通過設(shè)計(jì)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與GPRS模塊的UART收發(fā)程序，操作AT指令字符來實(shí)現(xiàn)；2）圖像數(shù)據(jù)的組包和發(fā)包階段。該過程通過把作為MMS PDU（協(xié)議處理單元）消息體的圖像數(shù)據(jù)封裝成WTP數(shù)據(jù)包的形式，