專利名稱：一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視頻基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視頻基站，該設(shè)備采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)并結(jié)合高效的ZigBee、 CDMA無線傳輸技術(shù)，屬于無線通信和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水環(huán)境監(jiān)測(cè)是水資源管理與保護(hù)的重要手段，我國(guó)水資源緊缺、水 污染嚴(yán)重，如何高效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取水環(huán)境參數(shù)，研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化、 智能化的水環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已成為迫切需要?，F(xiàn)有的水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法主要分為兩種1)采用便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀人 工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析的方式；2)采用由遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心和若干個(gè)監(jiān)測(cè)子站 組成的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。前者無法對(duì)水環(huán)境參數(shù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，存 在監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)采集慢等問題，無法反映水環(huán)境動(dòng)態(tài) 變化，不易及早發(fā)現(xiàn)污染源并報(bào)警。后者雖能較好解決上述存在的問題， 但由于有預(yù)先鋪設(shè)電纜和建立多個(gè)監(jiān)測(cè)子站的施工要求，故有系統(tǒng)成本 高、監(jiān)測(cè)水域范圍有限、易對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域造成破環(huán)等缺點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)作為一項(xiàng)新 興的技術(shù)，是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型節(jié)點(diǎn)組成，通過無線 通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作地采集和處理監(jiān)測(cè)區(qū)域中的 感知對(duì)象信息，并發(fā)送給觀察者。它的出現(xiàn)產(chǎn)生了一種全新的信息獲取 和處理模式，結(jié)合不同類型的傳感器，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事偵査、智能家 居、智能交通、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景?；跓o線傳 感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的典 型應(yīng)用。與現(xiàn)有的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小、監(jiān)測(cè)密度高且范圍廣、系統(tǒng)成本目前，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，國(guó)外比較典型公司的EMNET系統(tǒng)和澳大利亞CSIRO的Fleck 系統(tǒng)。E麗ET系統(tǒng)可測(cè)量水壓、PH值、電導(dǎo)率、溶解氧等參數(shù)，無線通 信頻段為900MHz,速率為9.8 kbps; Fleck系統(tǒng)主要測(cè)量的指標(biāo)是PH 值、水溫、電導(dǎo)率，無線通信頻率為433MHz，速率72 kbps。上述兩種 系統(tǒng)可采集參數(shù)種類較少、不提供對(duì)水環(huán)境的視頻監(jiān)測(cè)功能、通信速率 低、產(chǎn)品體積較大、功耗較高，僅適合用作研究，目前尚不能作為實(shí)用 系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)使用?；跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)基站、 監(jiān)測(cè)中心。大量傳感器節(jié)點(diǎn)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域中，以自組方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)， 傳感器節(jié)點(diǎn)采集感興趣的環(huán)境信息并路由至數(shù)據(jù)基站，由數(shù)據(jù)基站通過 有線或無線方式送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，用戶通過監(jiān)測(cè)中心對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測(cè)內(nèi)容以及收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通常情況下，監(jiān)測(cè)區(qū) 域類型多樣、環(huán)境復(fù)雜，有線傳輸方式存在布線困難、成本高等缺點(diǎn)， 很難滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅鵁o線傳輸則具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單方便、成本低、 不受地理環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)，可很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?目前在無線接入方式上，新興的ZigBee和CDMA無線傳輸技術(shù)具有高通 信速率、高質(zhì)量、低成本等優(yōu)點(diǎn)，與其它無線傳輸技術(shù)相比，具有更高 的性價(jià)比。數(shù)據(jù)采集基站作為整個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，是整個(gè)系統(tǒng)的 通信樞紐，隨著嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，具 有穩(wěn)定高效的無線通信能力、更強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力及環(huán)境適應(yīng)能力，己成 其發(fā)展趨勢(shì)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種傳感器網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)關(guān)設(shè)備一數(shù)據(jù)視頻基站，在基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中， 基站與傳感器網(wǎng)絡(luò)、基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心間建立可靠連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 雙向通信。具體內(nèi)容包括可無線接收數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上傳的水質(zhì)參數(shù)(包括水溫、PH值、濁度、電導(dǎo)率、溶解氧含量等)、節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)信息，可采 集重點(diǎn)水域的實(shí)時(shí)視頻信息，并通過無線方式將采集處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心。同時(shí)基站可接收遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心發(fā)送的控制指令，并根 據(jù)指令要求完成相應(yīng)操作(包括CCD攝像機(jī)焦距、云臺(tái)的調(diào)整，視頻解 碼器的設(shè)置；發(fā)送控制指令至傳感器網(wǎng)絡(luò)，配置數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、査詢和 收集相關(guān)信息等)。具體技術(shù)方案該基站采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)，配置ZigBee射 頻模塊和CDMA傳輸模塊。ZigBee射頻模塊支持2.4GHz ZigBee/ IEEE802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)，可與分布于監(jiān)測(cè)水域內(nèi)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通信。CDMA 傳輸模塊，可實(shí)現(xiàn)基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心間的通信。本實(shí)用新型的基站包括ZigBee射頻模塊CC2420、 CDMA傳輸模塊 HUAWEI-CM320、視頻信號(hào)采集模塊和微處理器模塊。其中微處理器模塊采用A固-DSP雙處理器架構(gòu)，包括ARM處理器 AT91M55800A和DSP處理器TMS320C6412, A畫處理器AT91M55800A的EBI 接口與DSP處理器TMS320C6412的HPI總線連接。ZigBee射頻模塊CC2420通過SPI接口與ARM處理器AT91M55800A連接。CDMA傳輸模塊HUWEI-CM320通過USART串口與ARM處理器 AT91M55800A連接。視頻信號(hào)采集模塊包括CCD攝像機(jī)，模擬視頻解碼器SAA7111A,兩 片雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416和CPU)邏輯控制單元EPM7128。其中，CCD攝 像機(jī)與模擬視頻解碼器SAA7111A連接，模擬視頻解碼器SAA7111A與CPLD 邏輯控制單元EPM7128連接；兩片雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416分別通過分離 的地址線和數(shù)據(jù)線與CPLD邏輯控制單元EPM7128連接；EPM7128與DSP 處理器TMS320C6412的EMIFA接口連接。 有益效果1.數(shù)據(jù)通信能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣。本實(shí)用新型采用新興的 ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)視頻基站的數(shù)據(jù)雙向通信，通過 CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)雙向通信。應(yīng)用新興、高效的 無線通信技術(shù)，使得基站系統(tǒng)的通信具有傳輸速率快、通信質(zhì)量高、功 耗小、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中水環(huán)境參數(shù)和視頻信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?br> 2. 基站環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)?；靖鞑考捎梅瞎I(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的器件， 在野外惡劣的環(huán)境條件下具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
3. 實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、處理和無線傳輸。采用專用視頻解碼器+DSP+CLPD結(jié)構(gòu)，并采用雙幀存儲(chǔ)器輪換存儲(chǔ)方式，滿足了視頻信號(hào)采 集處理的抗干擾性與實(shí)時(shí)性要求，且通過雙C固A傳輸模塊實(shí)現(xiàn)了高效傳 輸。視頻信號(hào)的采集處理擴(kuò)展了基站功能，增強(qiáng)了水環(huán)境監(jiān)測(cè)的能力。
4. 數(shù)據(jù)處理速度快，功能強(qiáng)。本實(shí)用新型使用32位高性能的ARM、 DSP作為處理器。兩種處理器的結(jié)合，充分利用了其各自的性能優(yōu)勢(shì)，提 高了數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)傳輸能力，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性并有利于今后 的系統(tǒng)升級(jí)和功能更新。
5. 電路結(jié)構(gòu)清晰，工作穩(wěn)定可靠?；靖髂K功能模塊和接口定義 清晰，且采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)，其中A體處理器作為整個(gè)基站的 控制中心，完成數(shù)據(jù)的采集、處理及傳輸功能；而DSP處理器負(fù)責(zé)視頻 信號(hào)的采集處理，兩者分工明確，各司其職。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的視頻信號(hào)流示意圖；圖3為基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體構(gòu)架示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的基站作進(jìn)一步描述。圖1為本實(shí)用新型提供的可用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 視頻基站的結(jié)構(gòu)示意圖，該基站包括ZigBee射頻模塊CC2420 1、 CDMA 傳輸模塊HMWEI-CM320 3、視頻信號(hào)采集模塊4以及微處理器模塊2四 部分。各模塊中均采用現(xiàn)有成熟技術(shù)。其中，微處理器模塊2采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)，包括ARM處理器 AT91M55800A 2-1和DSP處理器TMS320C6412 2-2。其中AT91M55800A 2-1 用于控制CC2420 1與傳感器網(wǎng)絡(luò)、HUAWEI-CM320 3與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10 之間的通信，并對(duì)采集的水環(huán)境參數(shù)作分析與處理。TMS320C6412 2-2完成視頻信號(hào)的采集、壓縮編碼以及與AT91M55800A 2_1通信。A體處理 器AT91船5800A的EBI接口與DSP處理器TMS320C6412的HPI總線連接 視頻信號(hào)采集模塊包括CCD攝像機(jī)4-1，模擬視頻解碼器SAA7111A 4-2，雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416 4-4 (兩片:S應(yīng)l 4-4-1， SRAM2 4-4-2) 和CPLD邏輯控制單元EPM7128 4-3三部分。其中，CCD攝像機(jī)與模擬視 頻解碼器SAA7111A連接。SAA7111A用于完成模擬視頻信號(hào)的數(shù)字化，同 時(shí)輸出時(shí)鐘與同步信號(hào)，其輸出端與EPM7128 4-3相連；IDT71V416 4_4 用于實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的高速緩存，以分離的地址線與數(shù)據(jù)線與EPM7128 4-3 相連；EPM7128 4-3主要實(shí)現(xiàn)將采集的視頻數(shù)據(jù)存入IDT71V416 4-4，并 完成對(duì)整個(gè)視頻信號(hào)采樣、傳輸?shù)膮f(xié)調(diào)工作，與TMS320C6412 2-2的EMIFA 接口相連。視頻信號(hào)采集模塊4結(jié)合TMS320C6412 2-2用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)區(qū) 域視頻信息的采集與處理功能。具體的:TMS320C6412 2-2實(shí)現(xiàn)將采集的 視頻數(shù)據(jù)以H. 264格式壓縮編碼，以及完成SAA7111A 4-2的配置，CCD 攝像機(jī)4-1、云臺(tái)的控制。其中TMS320C6412 2-2通過I2C總線實(shí)現(xiàn)對(duì) SAA7111A 4-2的配置，并通過UART串口實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD攝像機(jī)4-1及云臺(tái)的 控制。
ZigBee射頻模塊CC2420 1用于實(shí)現(xiàn)基站與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)監(jiān) 測(cè)節(jié)點(diǎn)間的通信。通過SPI接口與AT91M55800A 2-1連接；
CD藍(lán)傳輸模塊HUWEI-CM320 3，用于實(shí)現(xiàn)基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心之間 的通信，通過USART串口與AT91M55800A 2-1連接。
圖2所示為本實(shí)用新型的視頻信號(hào)流示意圖。CCD攝像機(jī)4-1采集水 環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的視頻信息，輸出PAL制式的標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻信號(hào)，經(jīng)由視 頻傳輸線傳輸至視頻解碼器SAA7111A 4-2，其輸出為數(shù)字視頻信號(hào)，同 時(shí)輸出同步信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)，CPLD邏輯控制單元EPM7128 4-3接收數(shù)字 視頻信號(hào)并控制雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416 4-4 (SRAM1 4-4-1， SRAM2 4-4-2) 的輪換存儲(chǔ)，具體的SAA7111A 4-2輸出一幀視頻數(shù)據(jù)，將其存儲(chǔ)于SRAM1 4-4-1中，而此時(shí)DSP處理器TMS320C6412 2-2正從SRAM2 4-4-2中讀取 視頻數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，當(dāng)存完一幀視頻數(shù)據(jù)后，SAA7111A 4-2通過 EPM7128 4—3向TMS320C6412 2—2中斷引腳發(fā)送中斷信號(hào)。TMS320C64122-2接收并響應(yīng)中斷后，在中斷程序中設(shè)置狀態(tài)變量并通過EPM7128 4_3 作一次地址、數(shù)據(jù)總線切換，將TMS320C6412 2_2的數(shù)據(jù)、地址總線連 至剛存完一幀數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器SMM1 4-4-1)中(同時(shí)將E固7128 4-3的 數(shù)據(jù)、地址總線切換至另一幀存儲(chǔ)器SRAM2 4-4-2中)，TMS320C6412 2-2 査詢中斷程序中設(shè)置的狀態(tài)變量，若滿足要求，則從剛存完一幀數(shù)據(jù)的 SR扁1 4-4-1中讀取數(shù)據(jù)至片內(nèi)RAM中并作處理，以H. 264標(biāo)準(zhǔn)格式壓縮 編碼后通過HPI接口傳輸至ARM處理器AT91M55800A 2-1中，最后經(jīng)由 CDMA傳輸模塊HUAWEI-CM320 3發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10。
在整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)視頻基站8通過協(xié)議轉(zhuǎn)換將傳感器網(wǎng)絡(luò)即 ZigBee網(wǎng)絡(luò)6與CDMA網(wǎng)絡(luò)9兩個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，充當(dāng)兩者之間的 網(wǎng)關(guān)。水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流、狀態(tài)流、命令流傳輸情況如下。在監(jiān) 測(cè)過程中，分布于子區(qū)域7中的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5通過傳感器采集水溫、 PH值、溶解氧含量、濁度、電導(dǎo)率等水環(huán)境參數(shù)，并將網(wǎng)絡(luò)自身的狀態(tài) 信息以定時(shí)發(fā)送方式通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)6以多跳方式最終上傳至數(shù)據(jù)視頻 基站8?；?經(jīng)由CC2420 1接收水環(huán)境參數(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)6狀態(tài)信息， 進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和處理后，產(chǎn)生是否超限、是否需要報(bào)警等信息。同時(shí)， 數(shù)據(jù)視頻基站8通過視頻信號(hào)采集模塊4，采集主要監(jiān)測(cè)區(qū)域的視頻信號(hào)， 并最終將采集的水環(huán)境參數(shù)、視頻信息以及傳感器網(wǎng)絡(luò)6狀態(tài)信息連同 分析處理后的報(bào)警信息，經(jīng)由HUAWEI-CM320 3發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10。 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10接收基站8上傳的各種信息，分析處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并根 據(jù)監(jiān)測(cè)需要發(fā)送控制指令至基站8。而基站8接收到指令后，經(jīng)解碼做出 相應(yīng)的控制操作，例如，通過UART串口X寸自身CCD攝像機(jī)4-1焦距、云 臺(tái)的調(diào)整；通過I2C對(duì)SAA7111A 4-2的設(shè)置；發(fā)送控制指令至傳感器網(wǎng) 絡(luò)6，配置相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5等，滿足遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心IO簡(jiǎn)單的控制要 求。
本實(shí)用新型提供的數(shù)據(jù)視頻基站，作為整個(gè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān) 設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)區(qū)域與監(jiān)測(cè)中心間數(shù)據(jù)的雙向通信。圖3為基于無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖。將整個(gè)待監(jiān)測(cè)水域劃分 為若干個(gè)子區(qū)域7，系統(tǒng)架構(gòu)可分為三個(gè)層次子區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5、子區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)視頻基站8 (本實(shí)用新型提供的基站)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心IO。
其中，在子區(qū)域7中構(gòu)建基于ZigBee無線技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigBee網(wǎng) 絡(luò)6，每個(gè)子區(qū)域配置一個(gè)ZigBee射頻模塊CC2420 1和CDMA傳輸模塊 冊(cè)AWEI-CM320 3的數(shù)據(jù)視頻基站8，對(duì)分布在子區(qū)域7中ZigBee網(wǎng)絡(luò)6 中的多個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并通過CDMA網(wǎng)絡(luò)9 將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10。此外，數(shù)據(jù)視頻基站8通過 HUAWEI-CM320 3，構(gòu)建針對(duì)主要監(jiān)測(cè)區(qū)域的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(為增加視頻 信息的傳輸速率采用兩片CDMA傳輸模塊)。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10接收實(shí)時(shí)視 頻信息和水環(huán)境參數(shù)，提供用戶人性化的監(jiān)控界面，并擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù) 管理和分析功能。
作為整個(gè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸樞紐，工作過程如下每個(gè)子區(qū)域7 中部署多個(gè)基于ZigBee無線技術(shù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5，并通過傳感器采集 水溫、PH值、溶解氧含量、濁度、電導(dǎo)率等參數(shù)，以一跳或多跳方式通 過ZigBee網(wǎng)絡(luò)6與數(shù)據(jù)視頻基站8通信，基站8負(fù)責(zé)收集子區(qū)域中數(shù)據(jù) 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5采集的水環(huán)境參數(shù)，以及ZigBee網(wǎng)絡(luò)6自身狀態(tài)信息，并根 據(jù)ZigBee協(xié)議拆解封裝，同時(shí)對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和處理，例 如判斷是否超限、是否需要報(bào)警等，最后經(jīng)由HUAWEI-CM320 3將水環(huán)境 參數(shù)或報(bào)警信息經(jīng)CDMA網(wǎng)絡(luò)9發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10?；?也可接收 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心10發(fā)送的控制指令，經(jīng)解碼后，根據(jù)指令要求完成相應(yīng)的 控制操作，例如CCD攝像機(jī)4-1焦距、云臺(tái)的調(diào)整；SAA7111A 4-2的設(shè) 置；發(fā)送控制指令至ZigBee網(wǎng)絡(luò)6，配置數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)5、査詢和收集 相關(guān)數(shù)據(jù)等。
權(quán)利要求1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視頻基站，包括ZigBee射頻模塊CC2420、CDMA傳輸模塊HUAWEI-CM320、視頻信號(hào)采集模塊和微處理器模塊，其特征在于所述的微處理器模塊采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)，包括ARM處理器AT91M55800A和DSP處理器TMS320C6412，ARM處理器AT91M55800A的EBI接口與DSP處理器TMS320C6412的HPI總線連接；所述的ZigBee射頻模塊CC2420通過SPI接口與ARM處理器AT91M55800A連接；所述的CDMA傳輸模塊HUWEI-CM320通過USART串口與ARM處理器AT91M55800A連接；所述的視頻信號(hào)采集模塊包括CCD攝像機(jī)，模擬視頻解碼器SAA7111A，兩片雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416和CPLD邏輯控制單元EPM7128；CCD攝像機(jī)與模擬視頻解碼器SAA7111A連接，模擬視頻解碼器SAA7111A與CPLD邏輯控制單元EPM7128連接；兩片雙幀存儲(chǔ)器IDT71V416分別通過分離的地址線和數(shù)據(jù)線與CPLD邏輯控制單元EPM7128連接；EPM7128與DSP處理器TMS320C6412的EMIFA接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視頻基站。現(xiàn)有的水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備存在各種問題。本實(shí)用新型的基站采用ARM-DSP雙處理器架構(gòu)，配置ZigBee射頻模塊和CDMA傳輸模塊。ZigBee射頻模塊支持2.4GHz ZigBee/IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，可與分布于監(jiān)測(cè)水域內(nèi)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通信。CDMA傳輸模塊，可實(shí)現(xiàn)基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心間的通信。本實(shí)用新型具有傳輸速率快、通信質(zhì)量高、功耗小、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)，滿足了水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中水環(huán)境參數(shù)和視頻信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?，同時(shí)滿足了視頻信號(hào)采集處理的抗干擾性與實(shí)時(shí)性要求，增強(qiáng)了水環(huán)境監(jiān)測(cè)的能力。
文檔編號(hào)H04N7/18GK201174713SQ20082008540
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者孔一凡, 鵬 蔣 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)