基于GPRS的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

I-7188的每個(gè)COM口都能達(dá)到115.2 kbit／s的高速。且每個(gè)COM口都有1 KB的緩沖。對(duì)于高速傳來的數(shù)據(jù)，緩沖區(qū)可使I-7188來得及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而不造成數(shù)據(jù)丟失。

I-7188的操作系統(tǒng)采用泓格自己開發(fā)的嵌入操作系統(tǒng)MiniOS7。MiniOS7與DOS操作系統(tǒng)相兼容，與常規(guī)的DOS相比，MiniOS7更適合嵌入式應(yīng)用，如：更短的上電啟動(dòng)時(shí)間(小于0.1 s)、內(nèi)置硬件診斷功能、直接支持內(nèi)置或活動(dòng)的存儲(chǔ)設(shè)備等。

I-7188含有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，能設(shè)定時(shí)間，支持1980～2079年，沒有2000年問題。I-7188含有看門狗電路，接通電源，看門狗工作且每隔1.6 s偵測(cè)一次，如I-7188無應(yīng)答，I-7188復(fù)位，適用于無人值守及關(guān)鍵應(yīng)用場合。

I-7188可以工作在-25℃至75℃的極限溫度范圍內(nèi)，功耗為2 W～3 W，工作電源為工業(yè)現(xiàn)場常見的+10 VDC～+30 VDC直流電源，它支持電源反接保護(hù)，非常適合工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境。

軟件則用標(biāo)準(zhǔn)C語言，即用戶只需要使用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫程序，然后利用泓格公司提供的工具下載至I-7188中運(yùn)行即可。除了可以使用C語言標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫以外，泓格公司還提供豐富的C函數(shù)庫，包括：串口操作相關(guān)函數(shù)、Flash文件系統(tǒng)讀寫函數(shù)、Flash讀寫擦除有關(guān)的函數(shù)、E2PROM讀寫相關(guān)函數(shù)、定時(shí)器和看門狗相關(guān)函數(shù)等。用戶可以很方便地開發(fā)出一個(gè)具有串口通訊的嵌入式控制系統(tǒng)。

3.2 I-7188的軟件設(shè)計(jì)

嵌入式控制器I-7188內(nèi)部流程如圖4所示。在建立TCP連接的情況下，I-7188將不停地查詢是否接收到數(shù)據(jù)，是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作。

在系統(tǒng)中，監(jiān)控終端作為TCP連接的客戶端，監(jiān)控服務(wù)器作為TCP連接的服務(wù)端。監(jiān)控終端在上電后，由I-7188控制器控制GPRS Modem尋找監(jiān)控服務(wù)器。而監(jiān)控服務(wù)器在接受監(jiān)控終端的連接請(qǐng)求，建立TCP連接后，發(fā)送控制指令給I-7188，由I-7188控制監(jiān)控終端的視頻采集和視頻編碼傳送。

由I-7188內(nèi)部流程圖可以看出：現(xiàn)場系統(tǒng)的初始化、系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的檢測(cè)、編碼數(shù)據(jù)打包發(fā)送、解釋服務(wù)器發(fā)布的控制指令、向GPRS Modem發(fā)送AT指令、與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立TCP連接等操作都是由I-7188控制完成的。

3.3 I-7188的可擴(kuò)展性

I-7188的COM2為RS-485串行接口，是一種平衡差分驅(qū)動(dòng)、半雙工的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-485通常應(yīng)用于一對(duì)多點(diǎn)的主從應(yīng)答式通信系統(tǒng)，即一個(gè)主機(jī)可以對(duì)應(yīng)多臺(tái)從設(shè)備。在此，I-7188作為主設(shè)備，攝像頭和云臺(tái)作為從設(shè)備，通訊波特率設(shè)為4 800 b／s。

在一個(gè)無人值守機(jī)房的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例中，RS-485除了連接攝像頭和云臺(tái)兩個(gè)從設(shè)備之外，還接入了另外兩個(gè)電力參數(shù)采集模塊，對(duì)機(jī)房中的幾種特種電源的參數(shù)進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè)。一般情況下，電源參數(shù)保存在I-7188的Flash ROM中。當(dāng)參數(shù)超過警戒值時(shí)，I-7188將向監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并把出錯(cuò)參數(shù)傳輸至監(jiān)控服務(wù)器，有助于工作人員盡快分析出故障原因。

4 結(jié)束語

系統(tǒng)利用現(xiàn)有的移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet，不需鋪設(shè)專門的線路，就可以對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控；現(xiàn)場視頻采集站點(diǎn)充分體現(xiàn)出了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：功耗低、安裝維護(hù)簡單、性價(jià)比較高、強(qiáng)調(diào)“量身定做”的原則。I-7188嵌入式控制器為用戶提供了豐富的資源，用戶可以在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出符合要求的系統(tǒng)。內(nèi)置MiniOS7操作系統(tǒng)非常穩(wěn)定，再加上看門狗電路，可以大幅度提高系統(tǒng)的可靠性，更加適合無人值守場合，從而減少了系統(tǒng)的維護(hù)成本。

實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)在穩(wěn)定的GPRS網(wǎng)絡(luò)中，每秒傳送10幀QCIF格式的黑白圖像，可滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求不是十分嚴(yán)格的應(yīng)用需求。相信系統(tǒng)在加入流量控制機(jī)制后，性能將會(huì)大大提高。