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基本信息
- 項目名稱：
- 基于3G技術(shù)的家居安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品利用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，以ARM9芯片(mini2440)為控制核心，外圍電路包括攝像頭、GPRS模塊、傳感器模塊、顯示屏。視頻監(jiān)控單元放置在房間內(nèi)門口或需要監(jiān)控的重要區(qū)域，在監(jiān)控畫面出現(xiàn)異常或其它傳感器檢測到入侵信號，系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將報警圖像傳給綁定的手機(jī)，實現(xiàn)視頻報警。本作品最大的優(yōu)點在于實時性、直觀性。用戶通過手機(jī)直觀地查看家中的圖片，很好的解決了市場上其他產(chǎn)品誤報的缺點。
- 詳細(xì)介紹：
- 近年來，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)用戶的普及，以及無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，基于聯(lián)網(wǎng)手機(jī)技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，無論從可靠性還是功耗上，性價比都超過以往的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本作品通過聯(lián)網(wǎng)手機(jī)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程手機(jī)視頻監(jiān)控和安全防御兩大功能,大大提升了家庭數(shù)字化的應(yīng)用和服務(wù)水平。在家中有異常情況時實時傳送圖像告警，隨時監(jiān)控家中情況，用戶即使出門在外，也可對家中情況了如指掌,并達(dá)到可視、可控和主動告警的目的。本作品以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛應(yīng)用于許多場合。聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的家居智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)為每一個家庭提供了可靠的安全保障，提高了人們的生活質(zhì)量，間接地為推動和諧社會的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。 1、 作品結(jié)構(gòu)(見圖一)： 本作品以ARM9(mini2440)為控制核心并且加入了Linux嵌入式操作系統(tǒng)，包括了32位微控制器中央控制單元、GPRS模塊、攝像頭、傳感器模塊以及彩色觸摸顯示屏。 視頻監(jiān)控單元放置在房間內(nèi)門口或需要監(jiān)控的重要區(qū)域，在監(jiān)控畫面出現(xiàn)異?；蚱渌鼈鞲衅鳈z測到的異常信號，系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將報警圖像傳給綁定的手機(jī)客戶端，實現(xiàn)視頻報警。 圖一：聯(lián)網(wǎng)手機(jī)智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1.1 中央控制單元（見圖二） 根據(jù)系統(tǒng)功能、性能要求，該系統(tǒng)基于ARM9架構(gòu)嵌入式芯片mini2440，穩(wěn)定工作在202MHZ主頻，板載64MB SDRAM/64M FLASH。本主板資源包括： USB口，10M/100M以太網(wǎng)口，彩色觸摸液晶屏接口、彩色LCD接口、6個用戶按鍵， A/D、RTC電路，4個串口、一個JTAG通用接口，音頻模塊，支持MPEG4、MP3編解碼，三個168PIN的擴(kuò)展插座，32位的數(shù)據(jù)總線，保留充分?jǐn)U展空間。 圖二：基于ARM9架構(gòu)嵌入式芯片mini2440工作板 1.2 GPRS模塊 本作品以WAP無線應(yīng)用協(xié)議為載體，實現(xiàn)即時的系統(tǒng)端到手機(jī)端的多媒體信息傳送。在現(xiàn)場監(jiān)控終端，報警觸發(fā)時，系統(tǒng)采集圖片后，立即向用戶的手機(jī)上發(fā)送包含當(dāng)時家里狀況的圖片的MMS，讓用戶能夠及時了解家里的狀況。其與mini2440的連接方式采用的是串口連接方式。 本作品利用GPRS進(jìn)行圖片傳輸，是因為GPRS業(yè)務(wù)作為移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)最主要的承載方式，與其他無線通訊方式相比，具有實時傳輸、運營費用低、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣等優(yōu)點。 1.3 圖像采集模塊 圖像采集模塊采用的是V3000的USB接口攝像頭（見圖三），主控芯片是OV511芯片，一個專用的數(shù)字?jǐn)z像IC到USB的接口芯片，內(nèi)含數(shù)字?jǐn)z像IC接口、DRAM接口、實時圖像壓縮引擎、USB接口、I2C接口、FIFO等功能，用于將攝取的數(shù)字視頻圖像直接通過USB接口送入CPU進(jìn)行處理。采集的圖像會通過彩色觸摸液晶屏即時播放。同時，可以通過觸摸屏對系統(tǒng)進(jìn)行必要的初始設(shè)置。 圖三：監(jiān)測攝像頭 1.4 熱釋電人體紅外傳感器 聯(lián)網(wǎng)手機(jī)智能家居監(jiān)測系統(tǒng)采用熱釋電人體紅外傳感器作為探頭,可對人體的出入情況作自動檢測。一旦人體紅外傳感模塊獲取到異常信息或者當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測的圖像發(fā)生異常，ARM控制系統(tǒng)立即驅(qū)動使用USB 接口的攝像頭拍照進(jìn)行圖像采集，將圖像信息經(jīng)過GPRS模塊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程圖片報警。 同時，本作品可以通過煙霧傳感器、氣敏傳感器對家居實施防火、防天然氣功能。 2.工作流程（見圖四） 圖四：聯(lián)網(wǎng)手機(jī)家居智能監(jiān)測系統(tǒng)工作流程 手機(jī)聯(lián)網(wǎng)智能家居監(jiān)控系統(tǒng)主要針對家庭用戶設(shè)計，其主要是使家庭的主人通過該系統(tǒng)方便的進(jìn)行遠(yuǎn)程家庭的內(nèi)部監(jiān)視。本作品使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)。系統(tǒng)開始工作后，攝像頭進(jìn)行監(jiān)控錄像并將圖像信息通過USB輸入ARM控制器,通過ARM系統(tǒng)持續(xù)進(jìn)行圖像對比,期間，如果監(jiān)控畫面出現(xiàn)異常，輸入ARM中的數(shù)字信息發(fā)生改變,或者當(dāng)人體紅外傳感模塊獲取到異常信息，ARM控制系統(tǒng)立即驅(qū)動使用USB 接口的攝像頭拍照進(jìn)行圖像采集，如圖五： 圖五：彩色觸摸屏自動抓取圖片 然后圖像信息經(jīng)過GPRS模塊，傳輸?shù)脚cARM服務(wù)端通過UDP方式連接的遠(yuǎn)端用戶綁定的手機(jī)中（見圖六），實現(xiàn)遠(yuǎn)程圖片報警。 圖六：報警圖片發(fā)至手機(jī)客戶端 與此同時，ARM控制系統(tǒng)將把從該時刻起直到十五分鐘后的監(jiān)控視頻存儲到SD卡中，以備以后查看?，F(xiàn)在社會上已有許多監(jiān)控系統(tǒng)，但由于沒有遠(yuǎn)程圖像傳輸，系統(tǒng)可能由于一些外界干擾而發(fā)出錯誤報警，給用戶帶來不必要的麻煩。此裝置正好彌補(bǔ)了這一點，遠(yuǎn)程圖像傳輸給用戶最直觀的圖片展示，不僅讓用戶收到報警信息，還能了解警報產(chǎn)生的原因，避免不必要的麻煩。而且，本裝置還增添了防火和燃?xì)庑孤额A(yù)警模塊，通過煙霧傳感器和氣敏傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測，保障家居安全。 結(jié)束語： 本作品設(shè)計合理，輕巧靈便，功能穩(wěn)定，低耗能，適合普通家庭進(jìn)行家居智能監(jiān)測。目前作品可以進(jìn)行圖像采集與發(fā)送，主要的監(jiān)測與報警功能已實現(xiàn)，與設(shè)計初衷吻合。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 創(chuàng)新點： 1.造型輕巧,成本低，適合家居安防。 2。報警信號以圖片形式發(fā)送到用戶手機(jī)上，直觀的 圖像展示，避免了誤報警。 3.增添了防火和防燃?xì)庑孤豆δ?，實現(xiàn)全方位家居 防護(hù)。 4.儲存報警后十五分鐘內(nèi)的視頻，以備后期查看。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.中央處理單元 2.傳感器模塊 3.圖像采集模塊 4.GPRS模塊 主要技術(shù)指標(biāo)： 1.中央處理單元：作品采用ARM9核心板，擴(kuò)展性強(qiáng)，可不斷增加和完善監(jiān)測功能。主要進(jìn)行： 1>.圖像對比判斷 2>.異常信號處理 3>.圖片數(shù)據(jù)傳送 4>.視頻儲存 2.傳感器模塊：采用熱釋電人體紅外傳感器作為探頭,對人體的出入情況作自動檢測，一旦獲取到異常信息，實現(xiàn)報警。 3.圖像采集模塊：采用V3000的USB接口攝像頭，工作期間不斷采集圖像并輸入中央處理單元進(jìn)行圖像對比。 4.GPRS模塊：采用GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)距離圖像傳輸，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程報警，用戶可以第一時間了解家中的具體情況。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.造型輕巧,成本低，適合家居安防。 2.報警信號以圖片形式發(fā)送到用戶手機(jī)上，直觀的 圖像展示，避免了誤報警。 3.增添了防火和防燃?xì)庑孤豆δ?，實現(xiàn)全方位家居 防護(hù)。 4.儲存報警后十五分鐘內(nèi)的視頻，以備后期查看。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年5月5日在山東建筑大學(xué)辦公樓會議室舉行的評審
作品所處階段
- 半成品
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物展示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品通過聯(lián)網(wǎng)手機(jī)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程手機(jī)視頻監(jiān)控和安全防御兩大功能,大大提升了家庭數(shù)字化的應(yīng)用和服務(wù)水平。在家中有異常情況時實時傳送圖像告警，隨時監(jiān)控家中情況，用戶即使出門在外，也可對家中情況了如指掌,并達(dá)到可視、可控和主動告警的目的。本作品以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛應(yīng)用于許多場合。聯(lián)網(wǎng)手機(jī)的家居智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)為每一個家庭提供了可靠的安全保障，提高了人們的生活質(zhì)量，間接地為推動和諧社會的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
同類課題研究水平概述
- 目前市場上存在許多安防設(shè)施，但普遍存在以下缺點： 1.體積較大，適合于工廠、學(xué)校等大型場所，不適合家居安防。 2.成本較高，市場價格昂貴，不能被廣大用戶承受。 3.基于設(shè)計限制，報警信號單一，無反饋環(huán)節(jié)，易造成誤報警。 。
