[视频监控技术在智能家居中的应用]物联网技术与应用智能家居论文

视频监控技术在智能家居中的应用物联网技术与应用智能家居论文 摘要智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。视频监控技术在智能家居中广泛应用于安全、控制、通信等各方面,简单介绍网络摄像头组建的视频监控网络以及嵌入式web技术的视频监控系统的具体技术与应用。 关键词视频监控智能家居嵌入式web :TP3:A:1671-7597(xx)1110038-01 一、引言 20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Home Electronics)出现。80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一,而安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用,而今年来视频监控技术在智能家居中的应用逐渐推广开来。 二、智能监控中视频监控的具体应用实例 借着国外智能家居发展的热潮,中国国内意识到智能家居的重大意义,也逐步开始智能家居系统的研究和开发。在此智能家居系统中,将家庭中与信息相关的家用电器等装置,通过无线的方式连接到一个家庭智能控制器上,进行集中的管理。并且该控制器系统可以直接通过RJ45连接到以太网上,实现了嵌入式Inter的接入。常用的摄像头为带有web server的网络监控摄像头,摄像头本身安装有一个web server,在远端计算机安装一个插件,可以通过配置IP登陆摄像头,远端计算机得到视频图像,具体方案如图1所示。 图1展示的是一个网络摄像头的应用场景,应用系统由路由器、网络摄像头、客户机和带有浏览器插件并安装有无线网卡的非本地机组成。其中路由器的作用是给网络摄像头分配IP,远程客户端提供WEB访问,因此远程客户机可以直接用IE浏览器实时观看监控视频。远程客户机可以通过无线或者有线方式来获取该网络摄像头的视频信息,无论采用那种方式,客户机上必须安装一个相应的插件,有了这个插件,客户机就成为该server的一个客户端,通过输入身份认证信息,就可以浏览该摄像头采集来的视频信息。 鉴于此类网络摄像头的特点,比较适合应用于远程视频监控,例如:工厂、超市、银行的实时视频监控。例如想控制你的房子免受盗贼侵害,或者要照看独自在家的孩子、宠物等。网络摄像头由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内,可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉了各种复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IP地址),用户也无需使用专用软件,仅用浏览器即可观看。但此方案中PC机需要专人管理,操作较为烦琐,还很费电。针对这些情况,出现了新型的网络化远程视频监控系统,即基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控系统。 三、基于嵌入式WEB技术的智能家居网络视频监控系统 基于嵌入式WEB技术的网络视频监控系统采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构,无论是软件还是硬件都保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。在智能家居项目中,还可以方便的联动其他安全防范设备,如湿度、温度、烟感等报警器。 嵌入式WEB的网络视频监控系统的主要原理是:嵌入式视频服务器采用嵌入式实时操作系统,内置嵌入式WEB服务器,摄像机传送过来的视频信号经高效压缩芯片压缩后,通过内部总线传送到内置的WEB服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看WEB服务器上的摄像机视频图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。 本系统由摄像机、嵌入式WEB服务器、传输网络和监控端组成。摄像机用来采集监控现场的视频。嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心,有硬件和软件两个部分,详细结构将在下面分别介绍。其主要功能包括:为监控端提供WEB访问页面;对监控端的访问进行有效性、安全性检查;响应监控端的请求,为监控端提供所需要的视频图像;接收监控端的控制信息,经过软硬件转换后对摄像机进行控制。每个服务器有自己的IP地址,在监控端可以通过浏览器界面访问服务器。监控端的功能则是显示现场视频,并根据需要向服务器发送视频请求以及对摄像机的控制信号。 嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外,还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块,它们可单独安装,不同厂家设备可实现互连。 四、结束语 近年来,智能家居在国内得到了较大的发展,而在智能家居中安全、控制、通信部分视频监控均占有相当重要的地位。而网络摄像头组建的视频监控网络、以及在其基础上衍生的嵌入式web服务器视频监控网络均可以在智能家居中充分发挥其作用,具有很好的应用前景。 _: 1叶朝辉、杨士元,智能家庭网络研究与开发J.计算机应用研究,xx,19(6):38-40. 2张卫江,数字化、网络化监控系统的研究,哈尔滨工程大学工程硕士学位论文,xx.6. 3刘晓飞,基于分布式的视频监控系统协同管理平台解决方案研究,安庆师范学院学报(自然科学版),xx.1. 4乔彩风、宋世军、何忠,数字视频监控系统的智能化实现