CN109218678A - 一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法和系统 - Google Patents
一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，包括如下步骤：步骤1：每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级；步骤2：统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；步骤3：目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；步骤4：目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据；步骤5：将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。本发明的目的在于提供一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法和系统，该方法和系统能够提高图像数据传输时的传输稳定性和无线传输距离，自适应调整无线网络拓扑结构。
Description
技术领域
本发明涉及无线视频监控组网领域，具体为一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法和系统。
背景技术
传统的mesh网络难以应用到图传领域，在图传领域，其图像传输数据量比较大，mesh 网络会存在跳频、视频帧传输中断的问题。
由于mesh的跳频使用的频道很多，频带较窄，数据传输吞吐量比较小。mesh直接应用在图传领域，多路数如1个无线录像机接入8个无线摄像机的无线视频监控套装在视频传输过程中存在图像传输中断、图像传输速度慢等诸多问题。此外，现有mesh里的拓扑网络结构调整的判断逻辑也不能完全适用于无线视频监控领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法和系统，该方法和系统能够提高图像数据传输时的传输稳定性和无线传输距离，自适应调整无线网络拓扑结构。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，所述的方法涉及多个具有无线wifi设备的摄像机和一个根节点(无线监控录像机)，每个摄像机均为一个具有STA模式和AP模式的节点，根节点则为一个仅具有AP 模式的节点，包括如下步骤：
步骤1：每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级，当最大码流等级达到第一阈值且当前自身网络节点跳数不大于2时将允许自身AP端接入最多2个STA，根节点的 AP总是允许STA接入；
步骤2：当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA 端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
步骤3：目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；
步骤4：目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据；
步骤5：有效热点接收到图像数据后，将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
在上述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法中，所述的步骤2中，STA端能够连接上的各个AP端的判断方法为，判断其他摄像机AP端的广播信息是否有允许接入标志以及是否与目标摄像机在同一无线局域网内(同一个无线局域网所有节点AP端的SSID信息相同)。
在上述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法中，当步骤3中目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的AP端有几个，则选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个。
在上述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法中，在步骤3中，目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
同时，本发明还公开了一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统，包括如下模块：
计算模块：用于每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级；
统计模块：用于当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
选择模块：用于目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；
图像数据传输指令模块：用于控制目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据，并且在有效热点接收到图像数据后，控制有效热点将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
在上述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统中，所述的选择模块还用于：当目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的AP端有几个，则选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个。
在上述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统中，所述的选择模块还用于：目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的 AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用mesh技术组网，并且通过选择合适的无线摄像机作为有效节点进行数据传输，提高了数据传输的速率和可靠性，避免了调频或断线的情况发生。
附图说明
图1为本发明的实施例1的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，所述的方法涉及多个具有无线wifi设备的摄像机和一个根节点(无线监控录像机)，每个摄像机均为一个具有STA模式和AP模式的节点，根节点则为一个仅具有AP模式的节点，包括如下步骤：
步骤1：每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级，当最大码流等级达到第一阈值且当前自身网络节点跳数不大于2时将允许自身AP端接入最多2个STA，根节点的 AP总是允许STA接入；
每个摄像机与根节点之间可以实现的联系有多种，比如如果有A、B、C、D四个摄像机和一个根节点(无线监控录像机)，可能已存在的数据传输途径为A/D-B-C-根节点(A 和根节点之间最大码流等级为E，B和根节点之间最大码流等级为F，C和根节点之间最大码流等级为G，D和根节点之间最大码流等级为H)，而由于当前A和D的网络节点跳数为 3(大于2)、B已经接入A和D两个STA，那么目标摄像机如果要将视频数据传输给根节点，只可以选择最大码流等级G可能大于第一阈值的C或直接连接到根节点，则目标摄像机视频数据传输的方向为目标摄像机-C-根节点或目标摄像机-根节点。
步骤2：当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA 端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
如果目标摄像机能够连接上的摄像机为摄像机A1、摄像机A2、摄像机A3，其中摄像机A1的最大码流等级为F1、摄像机A2的最大码流等级为F2、摄像机A3的最大码流等级为F3，那么目标摄像机的STA端可以从附近的AP端获得最大码流等级F1、F2、F3的信息。
这里的最大码流等级为数据传输延时低于第二阈值条件下，摄像机与根节点之间可以传输的最大视频数据流量按照一定区间范围划分的离散等级水平。
STA端能够连接上的各个AP端的判断方法为，判断其他摄像机AP端的广播信息是否有允许接入标志以及是否与目标摄像机在同一无线局域网内(同一个无线局域网所有节点 AP端的SSID信息相同)。允许接入标志一般表示某个摄像机有多的带宽可以支持其他摄像机共享数据链路，如果没有允许接入标志则表明该摄像机现在进行图像数据的传输已经比较勉强，无法再承担更多的视频流，这时候这个满负荷运转的摄像机就会通过广播的形式告诉其他摄像机的STA端其不具有允许接入标志，不允许其他更多摄像机的接入。
步骤3：目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；
如果目标摄像机能够搜索到其AP端的摄像机为摄像机A1、摄像机A2、摄像机A3，其中接收到摄像机A1的RSSI水平等级为S1、摄像机A2的RSSI水平等级为S2、摄像机A3 的RSSI水平等级为S3，这里的RSSI水平等级为按照一定区间范围划分的离散RSSI等级。
如果S2＞S1＞S3且均具有允许接入标志，则选择摄像机A2的AP端为有效热点，并且摄像机A2作为热点与目标摄像机建立数据链路。
在一些极端情况下，如果S2＝S1＞S3且均具有允许接入标志，则目标摄像机就需要在 A2和A1之间选择一个作为有效热点，这个时候的判断方法为：选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个。
在实际的运行过程中，还不能忽视一种情况：目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
步骤4：目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据；
步骤5：有效热点接收到图像数据后，将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
本实施例中采用mesh技术组网，并且通过选择合适的无线摄像机作为有效节点进行数据传输，提高了数据传输的速率和可靠性，避免了调频或断线的情况发生。
实施例2
一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统，包括如下模块：
计算模块：用于每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级；
统计模块：用于当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
选择模块：用于目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；用于当目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的AP端有几个，则选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个；用于目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
图像数据传输指令模块：用于控制目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据，并且在有效热点接收到图像数据后，控制有效热点将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
工作原理在于：当目标摄像机要向根节点传输视频数据时，计算模块计算每个摄像机与根节点之间的最大码流等级，然后统计模块统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；接着选择模块选择一个最优的摄像机作为目标摄像机的有效热点并接入、建立数据链路，实现图像数据向根节点的无线传输。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，其特征在于：所述的方法涉及多个具有无线wifi设备的摄像机和一个根节点(无线监控录像机)，每个摄像机均为一个具有STA模式和AP模式的节点，根节点则为一个仅具有AP模式的节点，包括如下步骤：
步骤1：每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级，当最大码流等级达到第一阈值且当前自身网络节点跳数不大于2时将允许自身AP端接入最多2个STA，根节点的AP总是允许STA接入；
步骤2：当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
步骤3：目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；
步骤4：目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据；
步骤5：有效热点接收到图像数据后，将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
2.根据权利要求1所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，其特征在于：所述的步骤2中，STA端能够连接上的各个AP端的判断方法为，判断其他摄像机AP端的广播信息是否有允许接入标志以及是否与目标摄像机在同一无线局域网内(同一个无线局域网所有节点AP端的SSID信息相同)。
3.根据权利要求1所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，其特征在于：当步骤3中目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的AP端有几个，则选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个。
4.根据权利要求1所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网方法，其特征在于：在步骤3中，目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
5.一种如权利要求1-4任一所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统，其特征在于：包括如下模块：
计算模块：用于每个摄像机计算其与根节点之间的最大码流等级；
统计模块：用于当目标摄像机与根节点之间进行数据连接及图像传输时，目标摄像机为STA端，其他摄像机或根节点为该STA端所对应的AP端，STA端搜索附近的AP端发出的广播信息，统计STA端能够连接上的各个AP端的最大码流等级、允许接入信息；
选择模块：用于目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的一个AP端作为与目标摄像机的STA端建立无线连接的有效热点并建立数据链路；
图像数据传输指令模块：用于控制目标摄像机的STA端向有效热点发送图像数据，并且在有效热点接收到图像数据后，控制有效热点将图像数据直接或者通过其他摄像机传输到根节点。
6.根据权利要求5所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统，其特征在于：所述的选择模块还用于：当目标摄像机选择允许接入的多个AP端里的接收到其RSSI水平等级最高的AP端有几个，则选择这几个AP端里的最大码流等级最高的AP端作为目标摄像机的有效热点，如果还是相同则随机选择其中一个。
7.根据权利要求5所述的基于mesh技术的无线视频监控自动组网系统，其特征在于：所述的选择模块还用于：目标摄像机搜索一轮附近的AP端信息后，目标摄像机优先尝试与根节点的AP连接并进行视频数据传输，若目标摄像机与根节点之间直接进行图像数据传输时的码流等级高于其他任何摄像机与根节点之间的最大码流等级的三分之二，或者目标摄像机没有其他摄像机的AP端允许其接入，则目标摄像机和根节点之间直接进行图像数据传输。
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