關于無線網絡監控技術的論文

　　無線網絡監控體系是網絡管理層的核心,在網絡運維體系中起著至關重要的作用和意義。以下是學習啦小編為大家整理到的關于無線網絡監控技術的論文，歡迎大家前來閱讀。

　　關于無線網絡監控技術的論文一：

　　智能視頻監控是一種高端的視頻監控應用，它能夠識別不同的物體，發現監控畫面中的異常情況，并能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機，這其中最需要防范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能家庭安防系統是非常必要的。智能視頻監控具有廣闊的市場前景，可應用于交通管理、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公司所推出的基于達芬奇技術的芯片TMS320DM6446為各種網絡化的數字視頻編解碼應用提供片上系統硬件平臺，是一款功能強大的嵌入式數字多媒體處理器[2]。結合現有的藍牙、Wifi、3G無線通信技術對視頻圖像高清采集、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程監控現場中的異常情況。本文將嵌入式技術、無線通信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、網絡層和應用層。

　　系統總體結構圖如圖1所示。主要包括前端采集模塊、數據處理模塊(感知層)，無線傳輸模塊(傳輸層)，終端監控模塊(應用層)。

　　(1)感知層

　　前端采集模塊實現的主要功能是從要監控的現場采集信息主要是視頻信息;該模塊中另外部分是進行控制，這涉及到另外的控制設備，此模塊支持不同同的壓縮比的圖像大小。

　　數據處理模塊的功能是將前端設備采集來的信息進行相應地處理(如將信息轉碼處理)并儲存處理后的信息，待終端需要時再進行傳送。

　　(2)傳輸層

　　通過感知層將室內的信息，通過處理器，經過互聯網將數據傳輸到信息服務器端，進行數據的存儲。利用2G無線網絡傳輸網絡如藍牙、Wifi建立局域網，實現數據短距離的傳輸，可應用到小區監控。利用3G無線網絡建立廣域網實現區域內的數據的傳輸。這樣可以實現局域網和廣域網的搭建，這樣可以實現服務器與手機端(應用層)數據的傳輸和信息的交互。

　　(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，用戶可以下載Android開發包在其自己的PC機上進行開發。且是完全免費下載。我們開發的應用軟件可以實現服務器端與客戶端的雙向通行，將室內信息展示給用戶及對服務器端進行設置。

　　2 硬件與軟件設計

　　2.1 硬件設計

　　本設計的硬件系統采用模塊化設計，系統由多個模塊組成，根據功能的不同主要有系統模塊、視頻輸入輸出模塊、存儲模塊、10/l00M自適應以太網物理層電路模塊、藍牙、Wifi、3G無線路由模塊、手機視頻播放模塊，硬件總體設計結構圖如圖2所示：

　　系統模塊的核心芯片為TMS320DM 6446，TMS320DM6446是TI公司推出的高集成度視頻處理芯片(以下簡稱DM6446)[5]，DM6446基于達芬奇技術，包括ARM核與DSP核。由于DM6446是ARM和DSP雙核結構SOC(SystemOnChip)芯片，對芯片與外界的交互是通過ARM端的Linux和相關驅動與應用程序來管理，DSP端只處理相應的算法。DaVinci技術主要通過共享存儲器和部分外設的方式巧妙地解決了兩個內核間資源的分配、共享以及通信的問題。系統包含一個ARM子系統、一個DSP子系統和一個視頻處理子系統VPSS，同時還帶有一個圖像協處理器VICP和各種豐富外設，如圖3.

　　視頻輸入輸出模塊：DaVinci視頻輸入部分主要由TVP5146組成，TVP5146是一款高質量、單芯片數字視頻解碼器，完成A/D[7]。TVP5146還能將NTSC、PAL、SECAM模擬視頻信號轉換為YCbCr格式視頻信號。TMS320DM6446通過I2C總線訪問TVP5146的內部寄存器。

　　存儲模塊：TMS320DM6446內部集成了DDR2總線控制器，并設計有DDR2使用的32位字長的數據總線。DDR2控制信號有行地址和列地址鎖存信號、寫鎖存信號、數據鎖存信號、數據掩碼信號等[8]。

　　以太網模塊：TMs320DM6446內核中包含以太網媒體訪問控制器(EMAC)和物理層數據輸入輸出管理模塊(MDIO)。EMAC模塊用以支持相同網絡間不同主機的數據流傳遞，用于控制系統與物理層(PHY)之間的數據包流，它由ARM核控制;這里選用Intel的LXT971ALE單芯片以太網物理收發器。

　　無線路由模塊：本設計采用大唐公司的MR-900W無線3G路由器。MR-900W為高速WCDMA3G路由器，工作在中國聯通網絡下，具有高速上網與高速視頻、數據傳輸能力。

　　手機播放模塊：基于Android系統手機，集成了藍牙、Wifi、3G無線網絡。

　　2.2 軟件設計

　　本系統的軟件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設備驅動代碼的編寫與調試;二是對視頻編解碼引擎CodecEngine的編譯和使用，以及H.264編解碼算法的設計和移植;三是使用Java語言GUI，實現對監控圖像的播放。 　　(1)系統搭建與驅動代碼編寫

　　第一部分嵌入式系統平臺的搭建主要是通過對標準Linux內核經過裁減、重新編譯、配置以及燒寫啟動代碼Bootloader的方式實現的;驅動代碼的編寫則采用匯編和C混合編程的方法。驅動程序主要包括：視頻采集驅動，即攝像頭獲取原始視頻數據，圖4為視屏采集流程圖;以太網驅動：藍牙、Wifi、3G模塊驅動。

　　(2)編解碼引擎(CodecEngine)

　　在視頻編解碼部分，需要使用DaVinci開發框架的CodecEngine技術[9]。CodecEngine技術概念是一套API，用于運行TMS320數字信號處理器算法標準(xDAIS)算法，同時也提供了與xnM兼容的VISA(video，Imaging，speech，audio)接口，通常以庫的形式發布。

　　(3)H.264視頻編解碼

　　H.264是最新一代視頻編碼標準，與以前的算法不同的是它采用了很多先進的技術，其中包括：視頻高壓縮技術，標量量化技術等，采用H.264視頻處理算法對采集視頻進行處理，并對視頻算法進行中的代碼、結構以及編譯器進行了相關的優化，從而提高了圖像質量和監控系統的性能[10]。

　　(4)手機播放器

　　開發環境Eclipse，使用Java語言，利用ADI開發套件，進行視頻播放器開發。此款軟件還可以根據用戶的需求即調用具體時間、時間段內的視屏。

　　3 系統實現

　　攝像頭以每秒25幀采集視頻，分辨率為720X480。系統硬件上電啟動完成后，先ARM控制攝像頭采集視頻，然后通知前端進行預處理，之后發送到DSP中實現H.264編碼，將編碼后的信息存儲在信息服務器，通過藍牙、Wifi、3G，進行數據的傳輸。打開手機端的播放器，將啟動網絡數據接收、H.264解碼及顯示的線程。圖5為采集到并在手機上播放的視屏。

　　4 結語

　　針對智能視頻監控系統的要求，在達芬奇DM6446平臺上實現無線視頻智能監控系統，以物聯網設計框架為基礎，提出了系統的硬件設計方案與軟件工作流程，并對硬件平臺及軟件應用進行了實現，最后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。

　　關于無線網絡監控技術的論文二：

　　一、概述

　　當前無線網絡的建設和發展越發廣泛，特別是在我國已經使用了3G牌照，這樣因為無線網絡具備很好的機動性，從而能夠應對很多突發性事件，也成為了視頻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、無線網絡傳輸技術和視頻編碼技術相統一，可以將不同領域的信息傳送給監控中心，并且自動進行保存，更加方便日后的查找。

　　在無線網絡技術的監控系統中，組成部分包括數據處理、監控和Web服務器，以及傳輸卡。無線網絡將數據服務器和音視頻的監控設備連接起來，也為每一個音視頻設備分配IP，使得數據服務器對其進行數據編碼的處理，并將處理后的數據利用一些傳輸設備傳送給監控服務器。Web服務器一般是用來為用戶提供視頻監控瀏覽服務的。傳輸卡則是用來對其所在的固定環境進行監控，包括溫濕度等，如果發現異常則會報警，從而通過監控服務器報告給管理員進行及時處理。

　　二、無線網絡傳輸的視頻監控系統應用優勢

　　在沒有無線網絡傳輸技術的過去，視頻監控只能用電纜與光纖對圖像進行傳輸，它們被硬件連接著，造成不好的局面，使用了無線網絡傳輸技術后，視頻圖像的傳輸變得更加的靈活和方便了。無線網絡傳輸技術有著明顯的優勢：(1)總體成本較低。尤其是對于距離比較遠的地域更加合適，在很多的情況下，由于地域環境的不同，使得用戶受到了很多限制，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，對于網絡的布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。使用了無線網絡傳輸方式就完全解決了這些限制，安裝時間段，易于維護，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絡供應商免費維護。(2)特性優勢。無線網絡的組網較為靈活，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絡，不用任何更新的設備，非?？焖?，就這樣簡便地達到了遠程監控的目的。

　　三、無線網絡視頻監控的應用實例

　　(1)查詢應答式。這種無線視頻監控系統的應用過程是，當終端有視頻查詢要求時，通過Web服務器向監控服務器發送信號，經過驗證身份，確認是否回應視頻連接或是回復錯誤碼。之后數據處理服務器接到監控服務器請求，并進行確認身份，這時無線網絡將進行指定位置的視頻設備連接。最后一步，視頻數據將通過視頻監控設備到數據服務器，再進行編碼處理后傳到監控服務器中，再經過處理請求和解碼后發給Web服務器，最終將被發送到用戶端的機器上。(2)自動報警。這種無線網絡傳輸的視頻監控的工作過程是，把監控的傳輸卡放到一個確定的位置或者實物上，通過其感應芯片實現觸發報警的功能，并發出一定的警報信息到監控服務器，由其報給管理員終端。之后，管理員對監控服務器進行訪問，等待著監控服務器對其進行認證，如果通過身份驗證后，無線網絡就可以幫助查找數據服務器，通過此次身份驗證后，視頻數據就會通過數據處理和監控兩個服務器，先經過數據處理服務器的數據編碼，然后將其傳送到監控服務器上，監控服務器再將已經處理好的原始視頻數據傳送到管理員的終端機器上。這兩種無線傳輸的視頻監控系統對于住戶小區、運輸交通和水利等領域都比較實用，而且安裝方便，對于監控點的增減可以靈活調節。

　　四、結束語

　　無線網絡傳輸也是出于剛剛起步的階段，占有的市場份額還很低，但是從它的發展趨勢來看，無線網絡傳輸在視頻監控中的應用，不會只單純的應用于高端用戶，并將會被應用于各種大中小型企業用戶，或者是個人家庭用戶。在不斷的發展和應用過程中，無線網絡傳輸技術也將會變的更加數字化和智能化，與其它視頻監控技術一樣，在視頻監控中有著必然的發展趨勢和前景。