一种基于WiFi的远程视频监控终端论文和设计-毛红艳

全文摘要

本实用新型涉及监控设备技术领域，尤其为一种基于WiFi的远程视频监控终端，包括处理器Ⅰ、处理器Ⅱ以及USB接口硬盘，所述处理器Ⅱ与处理器Ⅰ双向通信连接，所述处理器Ⅰ输入端连接有图像采集模块，所述处理器Ⅰ的WiFi口嵌装有WiFi通信模块，所述WiFi通信模块通过与无线路由器通信连接，所述无线路由器与接入Internet网络的PC机连接，所述USB接口硬盘与处理器Ⅰ串行通信。本实用新型，不仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监测的问题，还可提供高质量的监测图像和便捷的监测方式。

主设计要求

1.一种基于WiFi的远程视频监控终端，包括处理器Ⅰ、处理器Ⅱ以及USB接口硬盘，其特征在于：所述处理器Ⅱ与处理器Ⅰ双向通信连接，所述处理器Ⅰ输入端连接有图像采集模块，所述处理器Ⅰ的WiFi口嵌装有WiFi通信模块，所述WiFi通信模块通过与无线路由器通信连接，所述无线路由器与接入Internet网络的PC机连接，所述USB接口硬盘与处理器Ⅰ串行通信。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：所述处理器Ⅰ采用以S3C2440AL为主控芯片的ARM9处理器，所述处理器Ⅱ采用S12处理器。

3.根据权利要求2所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：所述ARM9处理器与S12处理器之间通过SPI总线通信。

4.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：所述图像采集模块包括USB摄像头、传感器件，并且接入到处理器Ⅰ的USB接口。

5.根据权利要求4所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：所述处理器Ⅰ还包括分别与USB接口连接的SDRAM以及以太网控制器，所述处理器Ⅰ内还嵌入有FLASH存储器，所述USB摄像头采用GXT-M201摄像模组。

6.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：所述PC机通过连接网络交换机连入Internet网络。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：还包括与处理器Ⅰ连接的键盘以及显示屏。

8.根据权利要求7所述的一种基于WiFi的远程视频监控终端，其特征在于：还包括与处理器Ⅰ、处理器Ⅱ电性连接的UPS电源。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及监控设备技术领域，具体为一种基于WiFi的远程视频监控终端。

背景技术

随着社会经济和科学技术的发展，物质生活水平和质量的提高，使得人们对“安全”及其相关方面提出了更高的要求。现有技术中，对居室的安全状况监测进行监控，如煤气泄漏、起火、非法闯入等情况，但是一般为有线传输网络传输，需要大量布线；覆盖小范围和传输速率不高；缺少高速无线对接、传输文件、同步数据等功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于WiFi的远程视频监控终端，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于WiFi的远程视频监控终端，包括处理器Ⅰ、处理器Ⅱ以及USB接口硬盘，所述处理器Ⅱ与处理器Ⅰ双向通信连接，所述处理器Ⅰ输入端连接有图像采集模块，所述处理器Ⅰ的WiFi口嵌装有WiFi通信模块，所述WiFi通信模块通过与无线路由器通信连接，所述无线路由器与接入Internet网络的PC机连接，所述USB接口硬盘与处理器Ⅰ串行通信。

进一步的，所述处理器Ⅰ采用以S3C2440AL为主控芯片的ARM9处理器，所述处理器Ⅱ采用S12处理器。

进一步的，所述ARM9处理器与S12处理器之间通过SPI总线通信。

进一步的，所述图像采集模块包括USB摄像头、传感器件，并且接入到处理器Ⅰ的USB接口。

进一步的，所述处理器Ⅰ还包括分别与USB接口连接的SDRAM以及以太网控制器，所述处理器Ⅰ内还嵌入有FLASH存储器，所述USB摄像头采用GXT-M201摄像模组。

进一步的，所述PC机通过连接网络交换机连入Internet网络。

进一步的，还包括与处理器Ⅰ连接的键盘以及显示屏。

进一步的，还包括与处理器Ⅰ、处理器Ⅱ电性连接的UPS电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型不仅可以监测居室的安全状况，如煤气泄漏、起火、非法闯入等情况，而且可以通过网络进行远程监测，还能够实现对居室等其他需要监测地点的状况进行主动监测。

本实用新型着力于设计并制作一个嵌入式的远程视频监控终端，满足用户随时、随地远程实时监控视频的需求，能提供高质量的多媒体业务，项目是一个非常有应用前景的实现方案。本实用新型研究的主要内容为ARM9处理器的无线数据传输以及通信技术，对这种技术的研究为其它基于网络的设备以及应用提供了前提。

以WiFi代替原有的有线传输网络具有完全的优势：不需要布线；具有更大的覆盖范围和更高的传输速率；高速无线对接、传输文件、同步数据。

视频压缩编码方式采用H.264\/AVC视频编码技术，模块采用基于H.264标准的编码设备，为嵌入式结构；

多项技术相结合，这类视频监测系统集中了多媒体技术、数字图像处理、网络传输、嵌入式等最新技术。它不仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监测的问题，还可提供高质量的监测图像和便捷的监测方式。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上\/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置\/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

所述处理器Ⅰ采用以S3C2440AL为主控芯片的ARM9处理器，所述处理器Ⅱ采用S12处理器。

所述ARM9处理器与S12处理器之间通过two-waySPI总线通信，S12处理器负责通信，ARM9处理器负责图像采集模块信息的采集、显示屏的显示以及按键输入，双处理器处理采集及处理数据速度较快。

所述图像采集模块包括USB摄像头、传感器件，并且接入到处理器Ⅰ的USB接口。

所述处理器Ⅰ还包括分别与USB接口连接的SDRAM以及以太网控制器，所述处理器Ⅰ内还嵌入有FLASH存储器，所述USB摄像头采用GXT-M201摄像模组。

所述PC机通过连接网络交换机连入Internet网络。

还包括与处理器Ⅰ连接的键盘以及显示屏。

还包括与处理器Ⅰ、处理器Ⅱ电性连接的UPS电源，在停电时，UPS电源可以为处理器Ⅰ、处理器Ⅱ供电，使其保存数据，在一定时间内继续工作。

本实用新型，主要完成基于ARM9的嵌入式远程监控终端的设计和制作，终端主要由ARM9开发板、图像采集(模块)、视频编码、压缩处理、WiFi通信模块和Internet网络组成。选择功能强大的32位ARM9开发板，用嵌入式开发方法完成硬件软件的设计、开发。

实用新型基于ARM9处理的无线数据传输的驱动程序以及网络通讯应用程序的软件设计。硬件的主控制器采用ARM9，并顺利移植了Linux操作系统作为软件开发平台，可方便后续的软件的设计，以及硬件的扩展。无线发送模块采用USB无线网卡即WiFi，并需要完成基于ARM9处理器的无线网卡驱动的移植。图像采集部分采用USB.CAMERA，并需移植了CAMERA的驱动。网络通讯应用程序采用的是TCP\/IP协议，通过定时采集现场图像数据，并以无线的方式传给无线路由器，连入网络，通过接入网络的计算机查看监控现场。

各监测节点电路主要由(WiFi、天线、)USB摄像头(和其他传感器件构成)。WiFi口与GXT-M201摄像模组连接。WiFi可以容易地扩展更多的USB摄像头(传感器件)，实现更多的监测功能。当传感器件检测到居室有不安全状况出现时，启动监控节点电路，然后将数据通过WiFi内置的无线收发模块，发送给PC主机。另一方面；主机提出要监控时，通过WiFi网络传送给无线收发模块，然后启动监控电路，再同上一致。

选择ARM9作为核心处理器加上视频采集芯片(如嵌入式微处理器，NANDFlash以及USB接口摄像头)方案来实现这一功能。采用功能强大的32位ARM9单片机以S3C2440AL为主控芯片，可提供键盘、LCD等用户界面，并提供语音通话功能，能独立工作，这样它不仅具有完整操作系统功能，拥有完备的网络协议栈和文件系统，高可靠性、低功耗、开发容易、成本较低。

通信模块采用WiFi通信模块，其具有更大的覆盖范围和更高的传输速率的WiFi方式传输，需要完成USB口以及电源部分的设计工作，将服务器端监测图片通过WiFi上传到网络上，用户可以通过PC远程视频监测系统终端显现远程监控的目的，当然这部分也可以进一步的深化：与现在人们生活中的智能手机联系起来，通过WAP、手机短信、彩信等方式来达到远程监控的目的。

图像采集和压缩部分的设计：采用Linux系统关于视频设备的Vide04Linux(V4L)内核驱动程序来进行视频的采集和关闭；而压缩方式则采用H.264标准，其中x264是一款优秀的开源H.264编码器，视频压缩模块的设计将围绕对x264进行的移植和优化展开。

软件的开发与设计：嵌入式系统软件平台的构建：选择LinuxOS作为软件开发平台。监控中心基于Linux\/Unix操作系统，并在该环境下的网络编程技术。利用嵌入式Linux下Vide04LinuxAPI函数完成了对视频图像采集程序的设计。

本实用新型以WiFi代替原有的有线传输网络，具有完全的优势：

1)具有更大的覆盖范围和更高的传输速率。

2)高速无线对接，传输文件、同步数据。

3)不需要布线，可以不受布线条件的限制，非常适合家居等其他监控系统的需要，具有较广阔市场前景。

4)无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，是绝对安全的。可以实现对用户的更安全的保护。

本实用新型的视频采集的后端是采用视频压缩模块：

它的主要功能是将采集的原始数据进行压缩打包处理，从而减少数据量，节省传输带宽，从而能够在低带宽的传输信道上传输监控视频数据。压缩方式采用H.264标准，其中x264是一款优秀的开源H.264编码器，视频压缩模块的设计将围绕对x264进行的移植和优化展开。

本实用新型，集中了多媒体技术、数字图像处理、网络传输、嵌入式等最新技术。它不仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监测功能，还可提供高质量的监测图像和便捷的监测方式。

本实用新型与现有技术中其它监测系统相比较，具有如下优点：

1)嵌入式网络视频(监测)监控终端实际上是基于TCP\/IP网络技术开发出来的，直接连入网络，即插即看，扩大了布控地域，而且增加设备只是IP地址的扩充，方便使用、节省成本。

2)嵌入式视频监控终端采用嵌入式实时多任务操作系统，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。

本实用新型，不仅可以监测居室的安全状况，如煤气泄漏(通过传感器件(包括)：可燃气体传感器检测等)、起火、非法闯入等情况，而且可以通过网络进行远程监测，还能够实现对居室等其他需要监测地点的状况进行主动监测。其集中了多媒体技术、数字图像处理、网络传输、嵌入式等最新技术。它不仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监测功能，还可提供高质量的监测图像和便捷的监测方式。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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设计方案

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