一、平台简介
VS-ZNKJ01物联网智能安防视频监控实验实训平台是一款基于 TI 系列高性能图像处理器的物联网视频监控技术实验实训装置,配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能处理器、多种路视频监控设备以及辅助设备,可以实现多路摄像头的图像采集、视频存储、视频播放、视频传输与云台控制。平台具有友好的图形用户界面,开放源码,具有详细的实验指导书,可作为高校物联网专业“图像处理与视频监控”研究方向的教学、实验、实训平台。
二、平台特点
智能家居物联网实训平台由实训桌与控制台组成,采用全钢结构,平台牢固,耐磨;实训桌底部安装有带刹车功能的万向轮,可以灵活,方便的移动设备;控制台是实现物联网采集与控制的主体,尺寸:长 1470mm×宽 750mm×高 760mm;控制台主要由视频监控系统、基础学习区、上位机 PC 机组成;视频监控系统由 DM642、两路摄像头以及外围模块实现;基础学习区主要由嵌入式网关配合外围电路组成,同时给用户提供了 ZigBee 学习单元;上位机主要用于系统的编译,调试,下载烧写等。整个控制台集成 433M 频段、2.4G 频段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音视频无线传输 1.2G 频段等多种通信网络;视频监控系统实现的两种功能:
1、云台摄像头、普通监控摄像头采集的视频数据交替显示在监控器上,嵌入式网关通过 ZigBee 网络向 DSP 节点发送“屏幕开/屏幕关”命令,从而控制 DM642 视频板卡,实现视频显示器的开、关。
2、云台摄像头进行正常视频监控时,门磁被触发,模拟防区发生警情,嵌入式网关接收到报警后,立即通过串口向云台控制器发送控制命令,使云台摄像头旋转到预置的角度,对警情区域重点监控。
设备采用 TI 高性能视频处理器设计,运行嵌入式 Linux 操作系统,即可完成基础单元模块的实验,又可进行多种视频处理算法的研究,以及综合性的图像处理算法实验,视频处理性能更强大。
平台将视频处理技术与物联网应用相结合,符合物联网发展的*新趋势。多终端显示:视频监控画面既可以在监控显示器上显示,又可以在嵌入式网关上显示
三、硬件资源
VS-ZNKJ01型 物联网智能安防视频监控实验实训平台采用视频采集处理技术、315M/ZigBee 无线传感技术、嵌入式网关技术、嵌入式 Linux 开发技术等,实现多路视频访问、视频压缩、视频传输、云台无线控制等,并结合门磁或人体探测器,实现视频安防监控的功能。
序号 |
区域 |
描述 |
1 |
嵌入式基础教学区 |
由嵌入式网关、网关板载模块、以及 6 个网关扩展模块组成。 |
2 |
网关扩展模块区 |
针对网关本地应用开发,包括直流电机、步进电机、继电器输出控制、点阵显示、IPv6主板等。 |
3 |
视频监控系统 |
视频监控系统由 DM642 视频采集主板、两路摄像头、视频发射器、视频接收器、视频显示屏以及外围模块实现;两路摄像头:一路带有云台控制器,控制接口采用 RS485 总线;一路为普通监控摄像头,可通过视频收发器无线传输给 DM642主板。 |
4 |
安防区 |
安装有 315M 频段的人体感应探测器、门磁探测器,它们均通过 315M-ZigBee 转换器接入 ZigBee 无线网络中,实现网络的统一,方便网关的管理。 |
5 |
智能插座 |
主要包括 2 路 86 盒封装的 ZigBee 强电控制模块。内部由交直流转换模块、ZigBee 通信模块、以及供电底板组成。 |
四、软件资源
1、无线传感器网络软件:可以选择 ZigBee/蓝牙/WiFi 无线通信协议,将传感器与控制设备组成一个无线传感器网络,实现信息的无线传输。
2、智能网关无线传感器网络管理软件:处于本地化工作的网关,主要运行嵌入式 Linux 系统或 Android 下的无线传感器网络管理软件,汇聚当前网关管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等传感器节点信息进行数据备份,控制相关的设备。Linux下的网关应用程序是采用 QT4.7.3 函数库与 QT C++开发的 GUI 图形化应用程序界面。
3、DSP 视频监控主板软件系列:支持 CCStudio v3.1 集成开发环境,CCS 软件下的程序:提供板卡初始化库、LED 灯控制、SDRAM 存储系统测试、FLASH 测试、 Boot 测试、UART 测试、音频测试、视频采集、视频输出、基于 H.264 编码的视频采集、压缩和传输等例程;支持云台摄像头、普通摄像头交替视频采集,显示在监控器上;提供 DM642 视频监控器开关程序;提供 DM642 两路视频采集程序。
4、多路视频智能监控管理软件:软件涉及串口编程、网络编程、多线程应用、 QT GUI 编程、数据库等各个知识点,主要实现两路视频图像采集的显示、云台视频监控设备的无线控制等。提供嵌入式 Linux 系统下云台摄像头的控制源码;提供 DM642 视频安防监控程序:门磁触发模拟防区发生警情,通过 ZigBee 网络发送给嵌入式网关,由网关向云台控制器发出旋转命令,使云台摄像头旋转到预置角度,对防区重点监控。
五、典型实验
1、ZigBee 无线传感网实验
★TI GenericApp 原程序再现; |
GenericApp 下多节点与协调器的无线传输; |
基于 GenericApp 的数据传输实验; |
GenericApp 下的树型网络拓扑建立实验; |
★GenericApp 下温湿度节点与协调器的无 |
★GenericApp 下 ZigBee 节点数据采集与控制综 |
2、Linux 部分实验
1. ★网关 Linux 平台快速建立: |
3. 嵌入式 qtopia2.2.0/qt4 应用程序: |
实验一 Uboot 烧写 |
实验一 含 Qtopia2.2.0 与 Qt4.5.2 的根文件系 |
实验二 Linux 内核烧写 |
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实验三 烧写 ubifs 根文件系统 |
实验二 Qt4.5.2 库编译实验 |
2. 嵌入式 Linux 开发环境的建立: |
实验三 ★Qt4 应用程序实验: |
实验一 VMware ubuntu 的安装 |
Qt-creator 环境建立实验; |
实验二 交叉编译链与 mkcramfs 的安装 |
Qt-creator 控件使用实验; |
实验三 安装 nfs 服务器 |
Qt4-hello world 实验; |
实验四 Linux 内核驱动配置与编译实验 |
Qt4.5.2 的 ZigBee 节点数据采集与控制实验: |
实验五 Linux 接口测试实验: |
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Qt4.5.2 的 ZigBee 节点控制实验:开关类设备 |
3、视频监控实验
视频采集板卡相关实验 |
网关视频相关实验 |
实验一 视频服务器开发实验; |
实验一 视频监控器屏幕开关控制实验; |
实验二 多路视频监控实验; |
实验二 云台摄像头控制实验; |
实验三 视频格式压缩实验; |
实验三 网络摄像机视频浏览实验 |
实验四 视频存储与回放实验; |
实验四 网络摄像机视频存储回放实验 |