互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)服務(wù)

互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)服務(wù)xxx公司互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)服務(wù)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度第二屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)意組項目推薦表推薦學(xué)校西安科技大學(xué)所在學(xué)院通信與信息工程學(xué)院項目名稱無線視頻智能監(jiān)視系統(tǒng)項目類型“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)服務(wù)項目負責(zé)人蘇龍斌層次（本科/研究生）本科生申報日期2016/4/25二○一六年四月第二屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目推薦表項目名稱無線視頻智能監(jiān)視系統(tǒng)組別類別“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)□“互聯(lián)網(wǎng)+”制造業(yè)項目主持人及成員主持人姓名所在學(xué)校畢業(yè)時間學(xué)歷/學(xué)位所學(xué)專業(yè)蘇龍斌西安科技大學(xué)2017年7月本科/學(xué)士電子科學(xué)與技術(shù)成員姓名所在學(xué)校畢業(yè)時間學(xué)歷/學(xué)位所學(xué)專業(yè)李航西安科技大學(xué)2017年7月本科/學(xué)士電子科學(xué)與技術(shù)馬金龍西安科技大學(xué)2017年7月本科/學(xué)士電子科學(xué)與技術(shù)黃金濤西安科技大學(xué)2017年7月本科/學(xué)士電子科學(xué)與技術(shù)孫帥西安科技大學(xué)2017年7月本科/學(xué)士電子科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師姓名所在學(xué)校性別職務(wù)/職稱研究方向趙亞輝西安科技大學(xué)女教師一、項目簡介（500字以內(nèi)）該作品設(shè)計用于GPS自主導(dǎo)航智能車遠程視頻監(jiān)控?？勺鳛橐环N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(luò)進行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)的處理進行自動行駛。在無線局域網(wǎng)內(nèi)，智能車（服務(wù)器端）進行視頻采集和路況信息采集，客戶端訪問服務(wù)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(luò)應(yīng)用的交互界面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)進行算法處理，從而實現(xiàn)自主導(dǎo)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(luò)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(fù)雜的環(huán)境中進行探測，為人們的生活帶來了很多便利。其實際應(yīng)用領(lǐng)域如下：1.醫(yī)院市場：安防系統(tǒng)作為智能化系統(tǒng)的一個部分，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)院建設(shè)的不斷走向深入，給廣大安防企業(yè)帶來了巨大的發(fā)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(gòu)，在“十一五”期間，80%的醫(yī)院對其安防系統(tǒng)進行了改造，其中70%的醫(yī)院完成了內(nèi)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，由此可見國內(nèi)醫(yī)院安防市場將是一個無限龐大的市場。現(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、服務(wù)之上，這就需要將安防系統(tǒng)與醫(yī)院的業(yè)務(wù)緊密結(jié)合起來，如醫(yī)院的病房呼叫、互動式手術(shù)教學(xué)、遠程醫(yī)療會診等，可以與現(xiàn)有的安防系統(tǒng)進行對接，通過高清網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用市場發(fā)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(dāng)今的許多大小型企業(yè)、社區(qū)、學(xué)校等的安全監(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，假若要實現(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(yīng)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(xué)校等節(jié)約開銷。假若對其車型擴大化，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)、校園等范圍內(nèi)進行日夜的監(jiān)控，讓它起到保衛(wèi)人民的生命財產(chǎn)與人身生命安全作用。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的危險性，如果通過我們?nèi)祟愑H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安全問題，則我們可以通過無線小車的遠程操作，對路況進行實時的探測和危險的評估，讓其充當(dāng)著一個打前鋒“偵察兵”的角色！讓人們在未知領(lǐng)域的探索和研究中，可以把成本和危險降至最低。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。這樣用低成本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。

總的來說，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(shè)計成本低而實用，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(xué)家們很早就提出來的假想，這樣的智能化發(fā)展，這將大大的提高了人類的經(jīng)濟效益，加大了人類社會的發(fā)展步伐。特別是機器人“保安員”這一方向的發(fā)展，更是體現(xiàn)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(dāng)今科技的不斷發(fā)展，此設(shè)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(shù)能夠可靠地、有效地完成對重要場所的監(jiān)視保護任務(wù)，從而備受人們的關(guān)注。隨著計算機技術(shù)、硬件技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也得到了不斷地發(fā)展。而隨著越來越多技術(shù)被應(yīng)用到監(jiān)控領(lǐng)域中，監(jiān)控技術(shù)目前的發(fā)展也開始向著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。二、項目實施背景技術(shù)也就是前面所提到的智能化監(jiān)控技術(shù)。這種技術(shù)不受時間、地點、空間的限制，是通過數(shù)字信號技術(shù)進行視頻監(jiān)控的智能化監(jiān)控技術(shù)三、項目研究與實施的基礎(chǔ)條件項目組成員多次參加TI杯電子設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國教育機器人、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，并且在此過程中獲得過優(yōu)異的成績。其中李航在2015年期間分別獲得西安科技大學(xué)“德州儀器杯”一等獎、二等獎和三等獎，西安科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽特等獎，全國電子設(shè)計大賽陜西省“TI杯”一等獎和二等獎，全國電子設(shè)計大賽“瑞薩杯”國家二等獎和VEX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(shù)知識和電路技巧，在系統(tǒng)設(shè)計與機械模型的制作方面具有非常豐富的經(jīng)驗。目前成員針對網(wǎng)絡(luò)通信、無線視頻傳輸和機電控制，具有了深刻的了解，初步設(shè)計出了無線智能小車基本模型，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(shè)計也已基本成型。在此基礎(chǔ)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為服務(wù)器搭建局域網(wǎng)實現(xiàn)無線視頻傳輸和智能導(dǎo)航，而核心控制板與stm32之間利用串口進行數(shù)據(jù)交互，以實現(xiàn)對項目的設(shè)計要求。四、項目優(yōu)勢（新穎性、先進性、獨特性、競爭優(yōu)勢）五、項目實施方案方案概述本項目系統(tǒng)原理圖如圖1所示STMSTM32控制板GPS模塊L298N驅(qū)動ARM嵌入式平臺（服務(wù)器端）電機瑞昱無線網(wǎng)卡客戶端iOS/MacUSB攝像頭AndroidPC電腦Windows/Linux超聲波控制命令GPS數(shù)據(jù)TCP/IP協(xié)議MJPG視頻流圖1系統(tǒng)原理圖無線視頻傳輸?shù)脑O(shè)計1、TCP/IP協(xié)議棧視頻模塊程序設(shè)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(shè)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)議進行傳輸。在服務(wù)器一側(cè)，TCP/IP協(xié)議的主要應(yīng)用是接收遠程客戶端的各種請求，并且負責(zé)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(yīng)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)基礎(chǔ)協(xié)議，是一種協(xié)議套件，內(nèi)部包括TCP和IP兩種協(xié)議。TCP/IP主要包括四層結(jié)構(gòu)分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應(yīng)用層。在按照TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)采用的是Socket線程循環(huán)。Socket套接字是在基于Unix文件描述符的基礎(chǔ)上用于其他機制進行的通行的一種方法，發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息寫入嵌套字結(jié)構(gòu)中，接收端用來接手嵌套字內(nèi)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(biāo)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(luò)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)建特定的IP與端口號進行綁定連接，與連接對象進行通信。2、圖像處理-MJPG解壓算法通過MJPG解壓算法和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)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行；通過對GPS數(shù)據(jù)處理和算法調(diào)試進行GPS自主導(dǎo)航；通過WEB網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(luò)傳輸?shù)綖g覽器端，如火狐、Cambozola和VLC播放器等。它可以利用某些webcam的硬件壓縮功能來降低服務(wù)器CPU的開銷。為嵌入式設(shè)備和一些常規(guī)服務(wù)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linuxv的V4l2接口（注意低版本內(nèi)核不存在V4l2接口因此無法使用）、socket網(wǎng)絡(luò)編程、多線程編程。3、客戶端界面本項目中使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用代替app應(yīng)用，因為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以跨平臺，且不受終端硬件的差異的影響。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序是一種使用網(wǎng)頁瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上操作的應(yīng)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(yīng)用程序，需要通過瀏覽器來運行。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序風(fēng)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。5．3GPS自主導(dǎo)航和自主行駛的設(shè)計1、GPS自主導(dǎo)航該研究基于GPS的車輛自主導(dǎo)航，車輛自主導(dǎo)航的主要功能是定位功能和導(dǎo)航功能.該智能車采用模塊化方法確定了車輛自主導(dǎo)航的體系結(jié)構(gòu):電子導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)的組織和管理模塊；導(dǎo)航信息的獲取和分析；導(dǎo)航信息的顯示；電子導(dǎo)航地圖的顯示;電子導(dǎo)航地圖的查詢；電子導(dǎo)航地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(dǎo)航的基礎(chǔ)上，利用GPS模塊采集到的位置信息，對數(shù)據(jù)進行處理并且與預(yù)設(shè)路線數(shù)據(jù)進行比對，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度，實現(xiàn)功耗最小化控制。同時利用超聲波等傳感器模塊進行避障，實現(xiàn)智能車的安全行駛。在這里，大幅提升GPS測量精度的是差分GPS測量技術(shù)。相比傳統(tǒng)的GPS技術(shù)，差分GPS測量會在一個測站對兩個目標(biāo)的觀測量、兩個測站對一個目標(biāo)的觀測量或一個測站對一個目標(biāo)的兩次觀測量之間進行求差，目的在于消去公共的誤差源，包括電離層和對流層效應(yīng)等。由于GPS定位精度有限，所以在這里使用慣性導(dǎo)航技術(shù)與之相輔相成。它采用陀螺儀、加速度計作為慣性傳感器，不間斷采集載體的瞬時加速度、瞬時角速度和旋轉(zhuǎn)角度，以牛頓力學(xué)三大定律為理論基礎(chǔ)推算載體的運行速度和運行軌跡，通過不斷的實時計算得到載體位置信息。六、預(yù)期成果（1）系統(tǒng)預(yù)期可實現(xiàn)的功能性能和技術(shù)指標(biāo)：1.通過MJPG解壓算法實現(xiàn)無線視頻采集和傳輸（15dps)；2.動態(tài)圖像捕捉追蹤；定位信息通過WEB網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在地圖上顯示（誤差5米）；4.局域網(wǎng)遠程控制和視頻傳輸(TCP/IP協(xié)議）；自主導(dǎo)航；6.在客戶端實現(xiàn)跨平臺網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并兼容不同硬件，實現(xiàn)兼容視圖的web應(yīng)用。（2）未來實際開發(fā)中可能出現(xiàn)的技術(shù)難點和解決方案技術(shù)難點：1、視頻局域網(wǎng)傳輸?shù)木嚯x限制2、GPS傳感器準(zhǔn)確度不夠解決方案：針對技術(shù)難點1，通過在控制范圍內(nèi)進行局域遙控,在局域網(wǎng)外進行