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文檔簡介
1、目前在圖像監(jiān)控領域,基于PC和Internet的有線圖像監(jiān)控系統(tǒng)應用較為廣泛,但其體積大、功耗高、成本高、布線繁瑣、對監(jiān)控現(xiàn)場要求高等缺點一定程度上制約了它的進一步發(fā)展和應用。而基于無線網(wǎng)絡的圖像監(jiān)控方式借助技術上的優(yōu)勢,基本可以克服上述缺點。本文在目前圖像監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,圍繞嵌入式技術、無線通信技術和網(wǎng)絡技術開展研究工作,設計并實現(xiàn)了低成本、低功耗、體積輕巧的嵌入式無線遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)。本文研究的具體內容如下:
研究了
2、圖像監(jiān)控技術的背景和國內外研究和應用現(xiàn)狀。首先研究了目前應用較為廣泛的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成和特點;其次研究了2.4G短距離無線通信技術,包括IEEE802.15.4/ZigBee技術、Wi-Fi/IEEE802.11b技術等;最后提出了本文設計的嵌入式無線遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的方案。
研究了IEEE802.15.4標準協(xié)議和無線應用協(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)包格式和接入機制等內容;其次研究了無線應用協(xié)議層次中無線事務協(xié)議(WTP)、無線會話協(xié)議(WSP)和多媒體信息封裝標準協(xié)議(MMSEP)的工作原理、功能特性、服務機制和數(shù)據(jù)格式等內容。
研究并設計了監(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)點和網(wǎng)關節(jié)點兩部分組成。首先研究了監(jiān)控節(jié)點的組成結構,包括微控制器模塊、存儲器模塊、圖像采集模塊、射頻傳輸模塊、紅外檢測模塊和JTA
4、G調試模塊等單元,分別研究了各個模塊的主要功能特點、芯片選型和原理圖設計;其次研究了網(wǎng)關節(jié)點的組成結構,包括微控制器模塊、存儲器模塊、射頻收發(fā)模塊、GPRS通信模塊和JTAG調試模塊等功能單元,分別研究了各個模塊的功能特點、芯片選型和原理圖設計。
設計并實現(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)點和網(wǎng)關節(jié)點兩部分。首先研究了監(jiān)控節(jié)點的軟件工作流程,設計并實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)采集部分的軟件,完成了無線通信協(xié)議的設計和編寫。
5、其次研究了網(wǎng)關節(jié)點的工作架構,在此基礎上實現(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)關節(jié)點最重要的功能是把從監(jiān)控節(jié)點接收到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控終端,該功能分兩個階段來實現(xiàn):1)操作AT指令控制GPRS模塊建立UDP連接。該過程通過設計網(wǎng)關節(jié)點與GPRS模塊的UART收發(fā)程序,操作AT指令字符來實現(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,
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