论文部分内容阅读
嵌入式视频监控越来越普及,本文研究的则是基于现场图片的远程监测。虽然与视频相比,图片的信息量不够丰富,但该方案节省流量、降低开销、优化网络环境,更重要的是这样的装置结构相对简单,并且大部分时间可以进入睡眠状态,因而节省能量,可以靠电池(甚至是普通电池)实现对现场长期监测。并且,某些场合只提供现场图片就可以满足应用要求。比如对于一套长期无人居住的住房,用一个电池供电的装置每天网传住房内部图像或者访客图像,还是有一定的应用价值的。而如果采用视频监控一般需要靠市电(220V)才能长期工作,长期离开还不断开交流电,这不符合许多中国人的安全习惯。本文主要实现了基于ENC28J60的嵌入式远程图片监测系统。该系统硬件实现上采用意法半导体公司的中低端微控制器STM32F103RCT6作为主处理器,美商半导体公司的摄像头作为信息采集模块,ENC28J60以太网控制模块作为以太网传输接口。设计实现了各个模块的驱动程序和系统的睡眠机制。并研究分析了嵌入式操作系统Contiki和嵌入式网络协议栈μIP,并移植和裁剪到硬件平台作为系统软件。最后实现客户端程序接入OneNet物联网平台,通过网页登录OneNet平台或者OneNet设备云APP可以灵活实现远程监测。本文也实现了一个基于GS1011M的无线网络监测系统。在如上的系统架构下,网络接入模块采用GainSpan公司的低功耗WIFI模块GS1011M。GS1011M可以通过简单的“AT”命令进行控制,并且有着优良的低功耗性能。裸机开发和无线是该系统的最大优势。本文还设计了一种图像裁剪算法,以进一步减少通信的数据量。对JPEG图形裁剪算法的设计中采用了通用的HUFF表,将非窗口区域解码得到的绝大部分数据直接丢弃,用较少时间和空间复杂度将JPEG图像直接裁剪得满足需求的更小的JPEG图像,使得传输的数据量大大减少,提升了系统的实时性和可靠性。