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VS-ZNJK01物聯(lián)網(wǎng)智能安防視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
VS-ZNJK01物聯(lián)網(wǎng)智能安防視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
一、平臺(tái)簡(jiǎn)介
VS-ZNKJ01物聯(lián)網(wǎng)智能安防視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一款基于 TI 系列高性能圖像處理器的物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置，配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能處理器、多種路視頻監(jiān)控設(shè)備以及輔助設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)多路攝像頭的圖像采集、視頻存儲(chǔ)、視頻播放、視頻傳輸與云臺(tái)控制。平臺(tái)具有友好的圖形用戶界面，開放源碼，具有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，可作為高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)“圖像處理與視頻監(jiān)控”研究方向的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
二、平臺(tái)特點(diǎn)
智能家居物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由實(shí)訓(xùn)桌與控制臺(tái)組成，采用全鋼結(jié)構(gòu)，平臺(tái)牢固，耐磨；實(shí)訓(xùn)桌底部安裝有帶剎車功能的萬(wàn)向輪，可以靈活，方便的移動(dòng)設(shè)備；控制臺(tái)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)采集與控制的主體，尺寸：長(zhǎng) 1470mm×寬 750mm×高 760mm；控制臺(tái)主要由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)學(xué)習(xí)區(qū)、上位機(jī) PC 機(jī)組成；視頻監(jiān)控系統(tǒng)由 DM642、兩路攝像頭以及外圍模塊實(shí)現(xiàn)；基礎(chǔ)學(xué)習(xí)區(qū)主要由嵌入式網(wǎng)關(guān)配合外圍電路組成，同時(shí)給用戶提供了 ZigBee 學(xué)習(xí)單元；上位機(jī)主要用于系統(tǒng)的編譯，調(diào)試，下載燒寫等。整個(gè)控制臺(tái)集成 433M 頻段、2.4G 頻段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音視頻無(wú)線傳輸 1.2G 頻段等多種通信網(wǎng)絡(luò)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的兩種功能：
1、云臺(tái)攝像頭、普通監(jiān)控?cái)z像頭采集的視頻數(shù)據(jù)交替顯示在監(jiān)控器上，嵌入式網(wǎng)關(guān)通過 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)向 DSP 節(jié)點(diǎn)發(fā)送“屏幕開/屏幕關(guān)”命令，從而控制 DM642 視頻板卡，實(shí)現(xiàn)視頻顯示器的開、關(guān)。
2、云臺(tái)攝像頭進(jìn)行正常視頻監(jiān)控時(shí)，門磁被觸發(fā)，模擬防區(qū)發(fā)生警情，嵌入式網(wǎng)關(guān)接收到報(bào)警后，立即通過串口向云臺(tái)控制器發(fā)送控制命令，使云臺(tái)攝像頭旋轉(zhuǎn)到預(yù)置的角度，對(duì)警情區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控。
設(shè)備采用 TI 高性能視頻處理器設(shè)計(jì)，運(yùn)行嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)，即可完成基礎(chǔ)單元模塊的實(shí)驗(yàn)，又可進(jìn)行多種視頻處理算法的研究，以及綜合性的圖像處理算法實(shí)驗(yàn)，視頻處理性能更強(qiáng)大。
平臺(tái)將視頻處理技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合，符合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)。多終端顯示：視頻監(jiān)控畫面既可以在監(jiān)控顯示器上顯示，又可以在嵌入式網(wǎng)關(guān)上顯示
三、硬件資源
VS-ZNKJ01型 物聯(lián)網(wǎng)智能安防視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用視頻采集處理技術(shù)、315M/ZigBee 無(wú)線傳感技術(shù)、嵌入式網(wǎng)關(guān)技術(shù)、嵌入式 Linux 開發(fā)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)多路視頻訪問、視頻壓縮、視頻傳輸、云臺(tái)無(wú)線控制等，并結(jié)合門磁或人體探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)視頻安防監(jiān)控的功能。
序號(hào) | 區(qū)域 | 描述 |
1 | 嵌入式基礎(chǔ)教學(xué)區(qū) | 由嵌入式網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)板載模塊、以及 6 個(gè)網(wǎng)關(guān)擴(kuò)展模塊組成。 |
2 | 網(wǎng)關(guān)擴(kuò)展模塊區(qū) | 針對(duì)網(wǎng)關(guān)本地應(yīng)用開發(fā)，包括直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、繼電器輸出控制、點(diǎn)陣顯示、IPv6主板等。 |
3 | 視頻監(jiān)控系統(tǒng) | 視頻監(jiān)控系統(tǒng)由 DM642 視頻采集主板、兩路攝像頭、視頻發(fā)射器、視頻接收器、視頻顯示屏以及外圍模塊實(shí)現(xiàn)；兩路攝像頭：一路帶有云臺(tái)控制器，控制接口采用 RS485 總線；一路為普通監(jiān)控?cái)z像頭，可通過視頻收發(fā)器無(wú)線傳輸給 DM642主板。 |
4 | 安防區(qū) | 安裝有 315M 頻段的人體感應(yīng)探測(cè)器、門磁探測(cè)器，它們均通過 315M-ZigBee 轉(zhuǎn)換器接入 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一，方便網(wǎng)關(guān)的管理。 |
5 | 智能插座 | 主要包括 2 路 86 盒封裝的 ZigBee 強(qiáng)電控制模塊。內(nèi)部由交直流轉(zhuǎn)換模塊、ZigBee 通信模塊、以及供電底板組成。 |
四、軟件資源
1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件：可以選擇 ZigBee/藍(lán)牙/WiFi 無(wú)線通信協(xié)議，將傳感器與控制設(shè)備組成一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)線傳輸。
2、智能網(wǎng)關(guān)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件：處于本地化工作的網(wǎng)關(guān)，主要運(yùn)行嵌入式 Linux 系統(tǒng)或 Android 下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件，匯聚當(dāng)前網(wǎng)關(guān)管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等傳感器節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，控制相關(guān)的設(shè)備。Linux下的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序是采用 QT4.7.3 函數(shù)庫(kù)與 QT C++開發(fā)的 GUI 圖形化應(yīng)用程序界面。
3、DSP 視頻監(jiān)控主板軟件系列：支持 CCStudio v3.1 集成開發(fā)環(huán)境，CCS 軟件下的程序：提供板卡初始化庫(kù)、LED 燈控制、SDRAM 存儲(chǔ)系統(tǒng)測(cè)試、FLASH 測(cè)試、 Boot 測(cè)試、UART 測(cè)試、音頻測(cè)試、視頻采集、視頻輸出、基于 H.264 編碼的視頻采集、壓縮和傳輸?shù)壤?；支持云臺(tái)攝像頭、普通攝像頭交替視頻采集，顯示在監(jiān)控器上；提供 DM642 視頻監(jiān)控器開關(guān)程序；提供 DM642 兩路視頻采集程序。
4、多路視頻智能監(jiān)控管理軟件：軟件涉及串口編程、網(wǎng)絡(luò)編程、多線程應(yīng)用、 QT GUI 編程、數(shù)據(jù)庫(kù)等各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，主要實(shí)現(xiàn)兩路視頻圖像采集的顯示、云臺(tái)視頻監(jiān)控設(shè)備的無(wú)線控制等。提供嵌入式 Linux 系統(tǒng)下云臺(tái)攝像頭的控制源碼；提供 DM642 視頻安防監(jiān)控程序：門磁觸發(fā)模擬防區(qū)發(fā)生警情，通過 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給嵌入式網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)向云臺(tái)控制器發(fā)出旋轉(zhuǎn)命令，使云臺(tái)攝像頭旋轉(zhuǎn)到預(yù)置角度，對(duì)防區(qū)重點(diǎn)監(jiān)控。
五、典型實(shí)驗(yàn)
1、ZigBee 無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
★TI GenericApp 原程序再現(xiàn)； | GenericApp 下多節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器的無(wú)線傳輸； |
基于 GenericApp 的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)； | GenericApp 下的樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣?shí)驗(yàn)； |
★GenericApp 下溫濕度節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器的無(wú) | ★GenericApp 下 ZigBee 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與控制綜 |
2、Linux 部分實(shí)驗(yàn)
1. ★網(wǎng)關(guān) Linux 平臺(tái)快速建立： | 3. 嵌入式 qtopia2.2.0/qt4 應(yīng)用程序： |
實(shí)驗(yàn)一 Uboot 燒寫 | 實(shí)驗(yàn)一 含 Qtopia2.2.0 與 Qt4.5.2 的根文件系 |
實(shí)驗(yàn)二 Linux 內(nèi)核燒寫 | |
實(shí)驗(yàn)三 燒寫 ubifs 根文件系統(tǒng) | 實(shí)驗(yàn)二 Qt4.5.2 庫(kù)編譯實(shí)驗(yàn) |
2. 嵌入式 Linux 開發(fā)環(huán)境的建立: | 實(shí)驗(yàn)三 ★Qt4 應(yīng)用程序?qū)嶒?yàn)： |
實(shí)驗(yàn)一 VMware ubuntu 的安裝 | Qt-creator 環(huán)境建立實(shí)驗(yàn)； |
實(shí)驗(yàn)二 交叉編譯鏈與 mkcramfs 的安裝 | Qt-creator 控件使用實(shí)驗(yàn)； |
實(shí)驗(yàn)三 安裝 nfs 服務(wù)器 | Qt4-hello world 實(shí)驗(yàn)； |
實(shí)驗(yàn)四 Linux 內(nèi)核驅(qū)動(dòng)配置與編譯實(shí)驗(yàn) | Qt4.5.2 的 ZigBee 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與控制實(shí)驗(yàn)： |
實(shí)驗(yàn)五 Linux 接口測(cè)試實(shí)驗(yàn)： | |
Qt4.5.2 的 ZigBee 節(jié)點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)：開關(guān)類設(shè)備 |
3、視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)
視頻采集板卡相關(guān)實(shí)驗(yàn) | 網(wǎng)關(guān)視頻相關(guān)實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)一 視頻服務(wù)器開發(fā)實(shí)驗(yàn)； | 實(shí)驗(yàn)一 視頻監(jiān)控器屏幕開關(guān)控制實(shí)驗(yàn)； |
實(shí)驗(yàn)二 多路視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)； | 實(shí)驗(yàn)二 云臺(tái)攝像頭控制實(shí)驗(yàn)； |
實(shí)驗(yàn)三 視頻格式壓縮實(shí)驗(yàn)； | 實(shí)驗(yàn)三 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻瀏覽實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)四 視頻存儲(chǔ)與回放實(shí)驗(yàn)； | 實(shí)驗(yàn)四 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻存儲(chǔ)回放實(shí)驗(yàn) |