CN106937072A - 用于物联网中的连续图像传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于物联网中的连续图像传输系统，包括传感器模块、无线通信模块以及能量供应模块，所述传感器模块包括图像数据采集子模块和图像数据处理子模块，所述无线通信模块包括处理器、MAC和收发器，所述MAC通过网络与处理器连接，所述MAC还与收发器连接，所述能量供应模块分别与传感器模块、无线通信模块连接，所述传感器模块与无线通信模块连接，图像数据处理子模块与处理器连接。相比现有技术，本发明提供的用于物联网中的连续图像传输系统，克服传统手动阀门无法实现人机对话的不足，能够方便判断手动阀门当前的状态，成本低廉，结构简单，适用面广，具有广阔的应用前景。

Description

用于物联网中的连续图像传输系统
技术领域
本发明涉及一种用于测量的用于物联网中的连续图像传输系统，属于物联网图像领域。
背景技术
进入 21 世纪以来，以物联网、云计算、智慧地球等为代表的新一代信息技术蓬勃发展，促进了以绿色、智能和可持续发展为特征的新一轮科技革命和产业革命的来临。能否抓住信息优势的制高点，已成为后金融危机时代世界各国重塑国家竞争优势和长远竞争力的战略抉择。
物联网(Internet of Things，IoTs)，顾名思义，“就是物物相连的互联网”，是在计算机互联网的基础上，利用射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)、无线数据通信等技术构造起来的。以物联网为代表的新一代信息技术，已成为我国重点发展的战略性新兴产业之一，并列入了国家发展的重要议程。物联网的应用领域与发展方向如图 1所示。
虽然物联网的概念非常引人入胜，也成为了投资界、创新界持续关注的热点方向，但是制约物联网发展的因素依然存在，包括体积大、智能化不足、高功耗等问题依然是关键问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于物联网中的连续图像传输系统。
本发明的目的是为了克服物联网中体积大、高功耗、稳定性不足、不易扩展等问题。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明提供了一种用于物联网中的连续图像传输系统，包括传感器模块、无线通信模块以及能量供应模块，所述传感器模块包括图像数据采集子模块和图像数据处理子模块，所述无线通信模块包括处理器、MAC和收发器，所述MAC通过网络与处理器连接，所述MAC还与收发器连接。
优选的，上述传感器模块监测区域内图像数据的采集和处理。
优选的，上述无线通信模块集成了处理器，与其它节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据，控制整个图像传感器节点的操作，实现安全可靠的通信协议，处理从传感器模块采集到的数据和从其它节点发来的数据。
优选的，上述能量供应模块为整个无线图像传感器节点提供运行所需的能量。
优选的，上述能量供应模块采用电池供电来减小节点的体积。
优选的，上述传感器模块采用串口摄像头模块，具有图像采集、数据压缩等功能。
优选的，上述系统整体上通过由图像传感器节点、汇聚节点和上位机来进行连接，图像传感器节点与汇聚节点之间通过ZigBee信道连接构成无线通信网络，汇聚节点通过串口RS-232与上位机连接。
相比现有技术，本发明提供的用于物联网中的连续图像传输系统，从宏观上考虑整个节点的系统结构，进行整体架构设计，具有微型化、低功耗、高稳定性、易扩展性以及低成本、低复杂度的设计特点。
附图说明
图1为物联网的应用领域与发展方向示意图；
图2为本发明用于物联网中的连续图像传输系统结构示意图；
图3为本发明采用的串口通信电路示意图；
图4为本发明采用的节点与上位机串口通信电路示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于物联网中的连续图像传输系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的用于物联网中的连续图像传输系统无线传感器网络节点主要由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成，很多ZigBee芯片集成了处理器功能，本实施例提供的无线图像传感器节点的整体框架如图2所示。
传感器模块负责监测区域内图像数据的采集和处理；无线通信模块集成了处理器的功能，既要负责与其它节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据，还需要负责控制整个图像传感器节点的操作，实现安全可靠的通信协议，处理从传感器模块采集到的数据和从其它节点发来的数据；能量供应模块为整个无线图像传感器节点提供运行所需的能量，通常采用电池供电来减小节点的体积。
在无线图像传感器节点中，传感器模块采用具有图像采集、数据压缩等功能的串口摄像头模块PTC08，无线通信模块采用TI 公司的CC2530 芯片，通过CC2530 芯片自带的微控制器来控制摄像头完成对图像的采集，然后利用射频收发器无线发送给汇聚节点。
传感器模块集图像采集、拍摄控制、数据压缩和串口传输于一体。其内置的高性能数字信号处理芯片实现了对原始图像的高比例压缩；图像输出采用标准JPEG格式，可方便地兼容各种图像处理软件；标准的三线式RS-232通信接口以及简单的图像传输协议使得摄像头可以方便地实现与电脑以及各种嵌入式系统的连接；预留的红外补光功能接口可以外接红外灯板，在各种光照条件下清晰成像。
串口摄像头模块分为模块本体和串口连接线两部分，两者之间利用可任意插拔的4pin 2.0mm 间距的标准插座连接。
无线通信模块集成了微处理器单元与无线收发单元。微处理器单元在与无线收发单元的协作下完成ZigBee网络的建立与维护、无线数据的收发、数据采集与处理以及ZigBee协议栈的正常运行。本实施例提供的无线通信模块结合了高性能的2.4GHz 直接序列扩频(DSSS)射频收发器和一个高性能低功耗的8051 微控制器，用于搭建功能健全价格低廉的网络节点。具有优良的无线接收灵敏度和抗干扰性，可以在超短时间内从休眠模式转换到主动模式，能耗特别小，非常适合那些要求长时间工作的野外使用。无线通信模块的外围接口电路图如图3所示。
如图4所示，为本实施例采用的采用的节点与上位机串口通信电路示意图，汇聚节点利用芯片将TTL电平与上位机的RS-232电平进行串口电平转换。将无线接收到的数据进行输出，串口数据完成串口电平转换后输出，并传到上位机。同样，上位机将控制指令经过传输后，完成串口电平转换后输出。
相比现有技术，本发明提供的用于物联网中的连续图像传输系统，克服传统手动阀门无法实现人机对话的不足，能够方便判断手动阀门当前的状态，成本低廉，结构简单，适用面广，具有广阔的应用前景。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述系统包括传感器模块、无线通信模块以及能量供应模块，所述传感器模块包括图像数据采集子模块和图像数据处理子模块，所述无线通信模块包括处理器、MAC和收发器，所述MAC通过网络与处理器连接，所述MAC还与收发器连接，所述能量供应模块分别与传感器模块、无线通信模块连接，所述传感器模块与无线通信模块连接，图像数据处理子模块与处理器连接。
2.如权利要求1所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述传感器模块监测区域内图像数据的采集和处理。
3.如权利要求1所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述无线通信模块集成了处理器，与其它节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据，控制整个图像传感器节点的操作，实现安全可靠的通信协议，处理从传感器模块采集到的数据和从其它节点发来的数据。
4.如权利要求1所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述能量供应模块为整个无线图像传感器节点提供运行所需的能量。
5.如权利要求4所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述能量供应模块采用电池供电来减小节点的体积。
6.如权利要求1所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述传感器模块采用串口摄像头模块，具有图像采集、数据压缩等功能。
7.如权利要求1-6之一所述的用于物联网中的连续图像传输系统，其特征在于：所述系统整体上通过由图像传感器节点、汇聚节点和上位机来进行连接，图像传感器节点与汇聚节点之间通过ZigBee信道连接构成无线通信网络，汇聚节点通过串口RS-232与上位机连接。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060088018A1 (en) * 2004-09-24 2006-04-27 Tom Black System and method for communicating over an 802.15.4 network
CN201897884U (zh) * 2010-11-25 2011-07-13 山西大学 基于ZigBee无线传感器网络的停车场智能管理装置

Patent Citations (2)

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