互聯(lián)網(wǎng)信息技術服務

1、-. z.第二屆中國互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)意組工程推薦表推薦學?？萍即髮W所在學院通信與信息工程學院工程名稱無線視頻智能監(jiān)視系統(tǒng)工程類型互聯(lián)網(wǎng)+信息技術效勞工程負責人龍斌層次本科/研究生本科生申報日期2016/4/25二一六年四月-. z.第二屆中國互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽工程推薦表工程名稱無線視頻智能監(jiān)視系統(tǒng)組別創(chuàng)意組初創(chuàng)組成長組類別互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+信息技術效勞互聯(lián)網(wǎng)+商務效勞互聯(lián)網(wǎng)+公共效勞互聯(lián)網(wǎng)+公益創(chuàng)業(yè)工程主持人及成員主持人所在學校畢業(yè)時間學歷/學位所學專業(yè)龍斌科技大學2017年7月本科/學士電子科學與技術成員所在學校畢業(yè)時間學歷/學位所學專業(yè)航科技大學20

2、17年7月本科/學士電子科學與技術馬金龍科技大學2017年7月本科/學士電子科學與技術黃金濤科技大學2017年7月本科/學士電子科學與技術帥科技大學2017年7月本科/學士電子科學與技術指導教師所在學校性別職務/職稱研究方向亞輝科技大學女教師一、工程簡介500字以該作品設計用于GPS自主導航智能車遠程視頻監(jiān)控。可作為一種遠程監(jiān)控裝置，通過GPS全球定位系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)絡進展遠程位置檢測和視頻傳輸，并可以通過對GPS和傳感器的數(shù)據(jù)的處理進展自動行駛。在無線局域網(wǎng)，智能車效勞器端進展視頻采集和路況信息采集，客戶端訪問效勞器端的IP，可實時顯示智能車采集的視頻信息和位置信息，用戶在網(wǎng)絡應用的交互界面

3、可實時控制智能車的行駛。在無線局域網(wǎng)覆蓋不到的地方，智能車的處理器可通過對GPS、超聲波和陀螺儀等傳感器的數(shù)據(jù)進展算法處理，從而實現(xiàn)自主導航行駛，并可以同時將攝像頭采集的視頻信息存進SD卡中，實現(xiàn)對戶外網(wǎng)絡覆蓋不到的地方的監(jiān)控。由于該智能車的實時性可數(shù)據(jù)可靠性，可在復雜的環(huán)境中進展探測，為人們的生活帶來了很多便利。其實際應用領域如下：1.醫(yī)院市場：安防系統(tǒng)作為智能化系統(tǒng)的一個局部，正在醫(yī)院的日常管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著平安醫(yī)院建立的不斷走向深入，給廣闊安防企業(yè)帶來了巨大的開展機遇。衛(wèi)生部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國有20多萬家醫(yī)療機構，在十一五期間，80%的醫(yī)院對其安防系統(tǒng)進展了改造，其中7

4、0%的醫(yī)院完成了部監(jiān)控網(wǎng)的改造。隨著大量的醫(yī)院建新分院，大醫(yī)院合并小醫(yī)院等改擴建工程的持續(xù)展開，使得醫(yī)院對安防產(chǎn)品的需求規(guī)模不斷擴大，由此可見國醫(yī)院安防市場將是一個無限龐大的市場?，F(xiàn)在，醫(yī)院的安防系統(tǒng)不僅僅滿足于安防需求，而是提升到了對醫(yī)院的管理、醫(yī)療、效勞之上，這就需要將安防系統(tǒng)與醫(yī)院的業(yè)務嚴密結合起來，如醫(yī)院的病房呼叫、互動式手術教學、遠程醫(yī)療會診等，可以與現(xiàn)有的安防系統(tǒng)進展對接，通過高清網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)音視頻的傳輸、對講、報警等功能，這將是醫(yī)院安防應用市場開展的一個必然趨勢2.監(jiān)控市場：由于本小車搭載了無線的視頻傳輸系統(tǒng)，所以它可以作為一個活的監(jiān)控系統(tǒng)。在當今的許多大小型企業(yè)、社區(qū)、學校等的

5、平安監(jiān)控中都是使用定點的監(jiān)控系統(tǒng)，這使得很多地方都不能得到很好的監(jiān)控，假假設要實現(xiàn)全面的監(jiān)控，就得在各個角落都裝上監(jiān)控系統(tǒng)，在經(jīng)濟上這顯得多么的浪費，而在應用上這又顯得多么的不靈活。而小車搭載無線視頻傳輸不僅可以實現(xiàn)靈活的全面監(jiān)控功能，而且還可以為企業(yè)、社區(qū)、學校等節(jié)約開銷。假假設對其車型擴大化，他將可變成一個機器保安員，我們可以控制其在企業(yè)園區(qū)、社區(qū)、校園等圍進展日夜的監(jiān)控，讓它起到保衛(wèi)人民的生命財產(chǎn)與人身生命平安作用。顯然，這活的監(jiān)控系統(tǒng)的運用，將會為人們生活帶來很多的便利，這也將使它更加的為人們喜愛，市場需求必將增大。3.探險市場：在探險方面，由于我們對未知空間的探索和偵察工作會存在一定

6、的危險性，如果通過我們人類親身去探索，那將可能造成不必要的損失，有時甚至危機到生命的平安問題，則我們可以通過無線小車的遠程操作，對路況進展實時的探測和危險的評估，讓其充當著一個打前鋒偵察兵的角色！讓人們在未知領域的探索和研究中，可以把本錢和危險降至最低。而且小車搭載的無線視頻傳輸，不僅可以實時地采集圖像信息，而且還可以在接收端存儲起來，這使得探索的數(shù)據(jù)采集顯得更為詳細和方便。這樣用低本錢的科技工具處理大事情，這不僅顯得效率高，而且還可以為人們免去不必要的損失?？偟膩碚f，無線控制小車搭載無線視頻傳輸功能用途非常的廣泛以及它的設計本錢低而實用，使得它需求狀況顯得非常的好。隨著科技的進步，人類很多東

7、西都已經(jīng)向著智能化這一步走，用機器人勞動替代人類的體力勞動，這是科學家們很早就提出來的假想，這樣的智能化開展，這將大大的提高了人類的經(jīng)濟效益，加大了人類社會的開展步伐。特別是機器人保安員這一方向的開展，更是表達了人類社會智能化這一特色。而且它的用途不僅僅是以上幾種，其用途還有很多。又隨著當今科技的不斷開展，此設計也將不斷的跟隨科技的進步而不斷的完善，使它的功能更加強大，給人們的生活帶來更多的好處，使之成為深受人們喜愛的科技寵物。智能視頻監(jiān)控技術能夠可靠地、有效地完成對重要場所的監(jiān)視保護任務，從而備受人們的關注。隨著計算機技術、硬件技術與通信技術的飛速開展，視頻監(jiān)控技術也得到了不斷地開展。而隨著

8、越來越多技術被應用到監(jiān)控領域中，監(jiān)控技術目前的開展也開場向著數(shù)字化、智能化的方向開展。二、工程實施背景智能視頻應用圍極為廣泛，主要包括軍事、交通、銀行以及商業(yè)等部門。視頻監(jiān)控技術在21世紀得到迅猛開展，這與硬件技術、計算機技術以及通訊技術的開展有密切的聯(lián)系。運動目標檢測與跟蹤是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中令人印象最為深刻的局部。其有利于對監(jiān)控視頻中的容進展數(shù)據(jù)分析，分析結果可靠性更高。1.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的根本應用概述隨著社會開展的提速，傳統(tǒng)的監(jiān)控技術已經(jīng)無法滿足人們對監(jiān)控的嚴格需求。所以在目前我國的視頻監(jiān)控技術開展進程中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用也開場朝著高科技化進軍。利用遠程監(jiān)控技術，可以更為便捷地進展信息的

9、攫取，更有利于公共場所的監(jiān)管，提升公共場所監(jiān)管的平安性。比方在日常生活中，我們常?？梢钥匆娨恍┲匾慕煌屑~如：機場、火車站、汽車站等人流多的區(qū)域進展監(jiān)控設置，這些監(jiān)控設備的配置是為了更好的對公共場所進展監(jiān)控管理，通過視頻監(jiān)控的模式進展社會公共秩序的維護。2.智能視頻監(jiān)控技術研究現(xiàn)狀2.1 視頻監(jiān)控由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉變傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控根本上是模數(shù)與模擬穿插使用進展監(jiān)控的，支持D1、CIF格式的圖像分辨率，而現(xiàn)在正在普及的現(xiàn)代化視頻監(jiān)控大都是智能化、全數(shù)字化的，分辨率正在向數(shù)字電視中的高分辨率格式開展。我們現(xiàn)在社會出現(xiàn)了越來越多的高清視頻監(jiān)控，這一趨勢是不可阻擋的。視頻監(jiān)控原本是警方在案件發(fā)生后用作取

10、證的，而現(xiàn)在更多的具有預警功能。目前越來越多高速上的移動、無線傳輸方式也被智能監(jiān)控應用。綜合觀之，安防行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合無線、高清、智能以及IP等技術已經(jīng)成為一種趨勢。2.2 視頻監(jiān)控技術的開展經(jīng)歷了幾個階段目前視頻技術的開展已經(jīng)進入到以pc端多媒體監(jiān)控時代，也就是我們常說的嵌入式視頻效勞器監(jiān)控時代，又被稱為是智能視頻監(jiān)控。在這一代的監(jiān)控技術開展的進程中，主要是借助一些電纜、光纜以及攝像頭、攝像機等技術來進展視頻的錄制。這種監(jiān)控主要適用于短時間、小圍的視頻監(jiān)控開展。隨著社會的進步和開展，監(jiān)控技術的開展進入到硬盤錄像機時代。這一階段的視頻監(jiān)控將計算機技術融入其中，從而促使監(jiān)控技術增加了人性化的

11、特色。而今我們所使用的監(jiān)控技術也就是前面所提到的智能化監(jiān)控技術。這種技術不受時間、地點、空間的限制，是通過數(shù)字信號技術進展視頻監(jiān)控的智能化監(jiān)控技術3.智能視頻監(jiān)控技術新開展3.1 向網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化開展隨著科學技術的開展視頻監(jiān)控在短短的幾年也得到迅猛開展，目前發(fā)生質的飛躍，向著網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化方向開展。監(jiān)控系統(tǒng)功能日趨得到完善，構造也變得龐大而復雜。系統(tǒng)復雜，外表上看似功能已經(jīng)得到滿足，實際上在實踐中存在許多問題。即使各種數(shù)字、模擬、視頻、效勞器、信令以及非標的異構的子系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了重疊、堆積，各個必備軟件已經(jīng)齊全，但有關圖像調用、保存、維護等需求仍不能得到好的滿足，這與建立監(jiān)控系

12、統(tǒng)的原始目的是相悖的。系統(tǒng)規(guī)模越大，問題就會越突出，最終有可能導致整個系統(tǒng)不受控制。監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化開展能夠恰當?shù)慕鉀Q此類問題，監(jiān)控系統(tǒng)智能化有利于結合其他傳感器、安防手段，促進聯(lián)合多方位監(jiān)控?；ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到生活的各個部門，監(jiān)控系統(tǒng)也是如此，監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化已經(jīng)成為時代開展的要求。3.2 高端控制工作臺與顯示大屏投入應用大型監(jiān)控網(wǎng)絡的監(jiān)控點多，其必須保證使用者能夠隨時查看想要提取的錄像，保障圖像高清，實現(xiàn)重點監(jiān)控。因此監(jiān)控網(wǎng)絡所支持的收斂比要高，就是將多個監(jiān)控點的錄像在一個或者多個屏幕上層疊放映。傳統(tǒng)的監(jiān)控網(wǎng)絡所提供的實時監(jiān)控碼流是基于UDP 的，這種情況下在高收斂比

13、的影響下實時流被反復利用，圖片清晰度會嚴重下降，同時也可能會出現(xiàn)延遲，實時性差，不能滿足現(xiàn)實需要。所以在實時性與高質量高收斂比之間很難達成平衡，所以最好能夠在讓監(jiān)控終端實現(xiàn)只需一次編碼便可實現(xiàn)全網(wǎng)使用的實時流，并且其圖像質量并不會受到高收斂的影響而有所降低。高端先進的大屏顯示對于應急指揮系統(tǒng)以及大型監(jiān)控中心來講是必不可少的，同時也需要高端的控制工作臺。三、工程研究與實施的根底條件工程組成員屢次參加TI杯電子設計競賽、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新設計大賽、全國教育機器人、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練工程，并且在此過程中獲得過優(yōu)異的成績。其中航在2015年期間分別獲得科技大學儀器杯一等獎、二等獎和三等獎，科技大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)

14、業(yè)大賽特等獎，全國電子設計大賽省TI杯一等獎和二等獎，全國電子設計大賽瑞薩杯國家二等獎和VE*全國智能車大賽國家二等獎，全國教育機器人大賽一等獎和二等獎等。同時也擁有一些電子技術知識和電路技巧，在系統(tǒng)設計與機械模型的制作方面具有非常豐富的經(jīng)歷。目前成員針對網(wǎng)絡通信、無線視頻傳輸和機電控制，具有了深刻的了解，初步設計出了無線智能小車根本模型，無線視頻傳輸已經(jīng)在ok6410嵌入式開發(fā)板上測試通過，小車的車體經(jīng)過精心設計也已根本成型。在此根底上，我們將以stm32為核心控制板控制小車自主運行和底層數(shù)據(jù)處理，以ok6410為效勞器搭建局域網(wǎng)實現(xiàn)無線視頻傳輸和智能導航，而核心控制板與stm32之間利用串

15、口進展數(shù)據(jù)交互，以實現(xiàn)對工程的設計要求。四、工程優(yōu)勢新穎性、先進性、獨特性、競爭優(yōu)勢1.本錢低使用遠視視頻監(jiān)控單機系統(tǒng)，用戶不需要額外配置專用電腦和設備，電腦不需要 24 小時開機，耗電量低。除初始購機費用外，使用費僅為手機上網(wǎng)費、網(wǎng)絡攝像機上網(wǎng)費可與家庭寬帶上網(wǎng)共用和少量效勞費。2.靈活性高用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)進展異地監(jiān)控，有別于傳統(tǒng)的只能在固定機房進展監(jiān)控。更有強大的手機互動功能，通過手機客戶端、手機瀏覽器、手機短信，用戶可時刻接收報警信息和觀看監(jiān)控圖像，在最短的時間獲取自己最關注的監(jiān)控信息，實現(xiàn)完全意義上全天候的監(jiān)控。3.可靠性高傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)沒有遠程報警功能，用戶不能在第一時間獲得警情

16、，從而延誤事件處理的最正確時機；局部監(jiān)控系統(tǒng)雖然具備遠程報警功能，但是用戶不能及時查看監(jiān)控場所的情況例如系統(tǒng)不具備遠程電腦客戶端軟件，或用戶身邊無可上網(wǎng)電腦，如小貓小狗等觸發(fā)誤報警的時候，因用戶不能在第一時間看到監(jiān)控圖像而虛驚一場，不僅浪費用戶的時間和精力，而且還造成在真正有警情的時候麻痹大意。而遠視視頻監(jiān)控單機系統(tǒng)，只要用戶的手機正常，就可以在第一時間收到報警信息，可以在第一時間查看監(jiān)控圖像，可以第一時間判斷是否誤報并作出決策。4.部署快速、方便智能網(wǎng)絡攝像機一體化設計，只需要插上電源、連上網(wǎng)絡，默認不做配置或簡單配置，即可正常工作。用戶可根據(jù)需要采用有線或無線的方式安裝。不需要在監(jiān)控場所配

17、置電腦，遠程監(jiān)控電腦不需要 24 小時開機。監(jiān)控操作軟件人性化設計，易學易用。5.系統(tǒng)穩(wěn)定，便于維護用戶僅需維護網(wǎng)絡攝像機的電源和網(wǎng)絡環(huán)境；后臺復雜的加密認證、錄像存儲、報警處理等，均由專業(yè)效勞器在電信專業(yè)機房完成，電信專業(yè)機房24小時專人值守、具備大容量備用電源等。杜絕傳統(tǒng)監(jiān)控的停電、電腦病毒、采集設備損壞、人為干擾破壞等問題。五、工程實施方案5.1 方案概述本工程系統(tǒng)原理圖如圖1所示STM32控制板GPS模塊L298N驅動ARM嵌入式平臺效勞器端電機瑞昱無線網(wǎng)卡客戶端iOS/MacUSB攝像頭AndroidPC電腦Windows/Linu*超聲波控制命令GPS數(shù)據(jù)TCP/IP協(xié)議MJPG視

18、頻流圖1 系統(tǒng)原理圖5.2 無線視頻傳輸?shù)脑O計1、TCP/IP協(xié)議棧視頻模塊程序設計中，除了完整的視頻采集和壓縮，還需要傳輸實時視頻信號、供用戶訪問、查看和顯示。本系統(tǒng)設計的無線數(shù)據(jù)傳輸是對控制信號以及視頻信息的傳輸，是基于TCP/IP協(xié)議進展傳輸。在效勞器一側，TCP/IP協(xié)議的主要應用是接收遠程客戶端的各種請求，并且負責與遠程客戶端建立和取消連接，將客戶機的需求的數(shù)據(jù)傳到遠程客戶端。對于用戶來說，TCP/IP協(xié)議的主要應用是與客戶端建立連接，接收或取消數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息。TCP/IP協(xié)議被稱作國際互聯(lián)網(wǎng)根底協(xié)議，是一種協(xié)議套件，部包括TCP和IP兩種協(xié)議。TCP/IP主要包括四層構造分別是網(wǎng)絡接

19、口層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應用層。在按照TCP/IP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的根底上，本系統(tǒng)采用的是Socket線程循環(huán)。Socket套接字是在基于Uni*文件描述符的根底上用于其他機制進展的通行的一種方法，發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息寫入嵌套字構造中，接收端用來接手嵌套字的數(shù)據(jù)信息，這樣的方式有利于實現(xiàn)不同主機之間同步通信。根據(jù)與本地嵌套字連接目標的方式可將參數(shù)分為三種:通信對象、IP地址與端口號、以及傳輸協(xié)議等，通過判斷這三種參數(shù)就能識別各網(wǎng)絡之間連接通信的進程。在進過路由器初始化進程后，根據(jù)創(chuàng)立特定的IP與端口號進展綁定連接，與連接對象進展通信。 2、圖像處理-MJPG解壓算法通過MJPG解壓算法和TCP

20、/IP網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)視頻流的采集和傳輸；通過多線程編程實現(xiàn)視頻傳輸和控制命令同時實時進展；通過對GPS數(shù)據(jù)處理和算法調試進展GPS自主導航；通過WEB網(wǎng)絡應用在地圖上實時顯示位置信息。mjpg-streamer是用于從webcam攝像頭采集圖像，把他們以流的形式通過基于TCP/IP的網(wǎng)絡傳輸?shù)綖g覽器端，如火狐、Cambozola和VLC播放器等。它可以利用*些webcam的硬件壓縮功能來降低效勞器CPU的開銷。為嵌入式設備和一些常規(guī)效勞器提供一個輕量且更少CPU消耗的方案。在其源代碼中主要圍繞linu*v的V4l2接口注意低版本核不存在V4l2接口因此無法使用、socket網(wǎng)絡編程、多線程編程。

21、3、客戶端界面本工程中使用網(wǎng)絡應用代替app應用，因為網(wǎng)絡應用可以跨平臺，且不受終端硬件的差異的影響。網(wǎng)絡應用程序是一種使用網(wǎng)頁瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)部網(wǎng)上操作的應用軟件。是一種以網(wǎng)頁語言例如HTML、JavaScript、Java等編程語言撰寫的應用程序，需要通過瀏覽器來運行。網(wǎng)絡應用程序風行的原因之一，是因為可以直接在各種電腦平臺上運行，不需要事先安裝或定期升級等程序。53 GPS 自主導航和自主行駛的設計 1、GPS自主導航該研究基于GPS的車輛自主導航，車輛自主導航的主要功能是定位功能和導航功能.該智能車采用模塊化方法確定了車輛自主導航的體系構造:電子導航地圖數(shù)據(jù)的組織和管理模塊；導航信息的獲取和分析；導航信息的顯示；電子導航地圖的顯示;電子導航地圖的查詢；電子導航地圖的數(shù)據(jù)構造和制作; 2、基于GPS和運動傳感的自主行駛該研究在GPS自主導航的根底上，利用GPS模塊采集到的位置信息，對數(shù)據(jù)進展處理并且與預設路線數(shù)據(jù)進展比對，從而得出一條最優(yōu)路線，實現(xiàn)智能車的自主行駛。并且利用陀螺儀和加速度計等運動傳感檢測智能車的運動姿態(tài)從而得出即時的地形信息，從而自動控制車的行駛速