 |
３ 硬件、軟件設(shè)計的關(guān)鍵問題
３．１ 藍牙攝像機嵌入式系統(tǒng)
為使攝像機通過藍牙無線通信方式傳輸圖像,必須設(shè)計嵌入式系統(tǒng)使攝像機以獨立(stand
-alone)方式進行本地圖像處理并運行藍牙協(xié)議。
設(shè)計藍牙嵌入式系統(tǒng)時,首先選定攝像頭類型和配套的圖像處理芯片。目前市場上除了有直接輸出視頻的傳統(tǒng)攝像頭外,有自帶ＵＳＢ(通用串行總線)接口的攝像頭。后者可省去圖像數(shù)字化環(huán)節(jié)和圖像壓縮的部分環(huán)節(jié),但會增加一些成本。第二步選定藍牙組件或芯片。目前市場上已有幾款組件和芯片,如愛立信公司的ＲＯＫ１０１００７藍牙組件、摩托羅拉公司的ＢＴＭＣＭ１５０藍牙組件、ＣＳＲ公司Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｒａｄｉｏ Ｌｔｄ．的ＢｌｕｅＣｏｒｅ單芯片藍牙芯片等。主要應(yīng)從有利于技術(shù)支持的角度選定藍牙組件或芯片。第三步選定嵌入式處理器芯片。需衡量處理器性能是否勝任本地圖像處理控制和藍牙高層協(xié)議實現(xiàn),還需考慮與藍牙組件或芯片之間的接口問題。第四步選定實時操作系統(tǒng)ＲＴＯＳ,ＲＴＯＳ是本地圖像處理控制、藍牙協(xié)議棧及其它應(yīng)用程序的運行平臺。
３．２ 藍牙監(jiān)控器
根據(jù)不同應(yīng)用場合,可分別基于工控機、桌面電腦及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計藍牙監(jiān)控器,但均需配置較大容量的存儲器,以備存儲接收到的圖像作進一步處理,還需預(yù)留有線或光纖接口及無線接口,以便連接到互聯(lián)網(wǎng)進行遠程監(jiān)控。
３．３ 藍牙自動配置(self-configuration)組網(wǎng)技術(shù)
在事先給定拓撲結(jié)構(gòu)的情況下,系統(tǒng)仍需根據(jù)具體應(yīng)用場合和變化進行組網(wǎng)配置。較為新穎和實用的途徑是研究開發(fā)藍牙自動配置組網(wǎng)技術(shù),其主要任務(wù)是：確定網(wǎng)絡(luò)樹型部分的微微網(wǎng)級數(shù),選定主從轉(zhuǎn)換中繼設(shè)備的具體對象,選擇中繼路由,控制藍牙設(shè)備在監(jiān)聽 (ｓｎｉｆｆ)、保持(ｈｏｌｄ)及暫停狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換等。
３．４ 多手段網(wǎng)絡(luò)流量控制技術(shù)
由于目前藍牙通信信道的數(shù)據(jù)速率僅為１Ｍｂｐｓ,微微網(wǎng)中主設(shè)備與從設(shè)備之間的點對多點通信采用時分全雙工ＴＤＤ復(fù)用方式,并且對樹型網(wǎng)和復(fù)合網(wǎng)結(jié)構(gòu)還有中繼傳輸問題,因而系統(tǒng)傳輸圖像時容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。為保證系統(tǒng)的實時性,必須盡可能避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。因此,有必要研究開發(fā)多手段網(wǎng)絡(luò)流量控制技術(shù),包括藍牙攝像機目標(biāo)檢測ＭＴＤ技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)分布式處理技術(shù)、任務(wù)隊列優(yōu)先級技術(shù)等。
３．５ 自適應(yīng)跳頻算法
目前藍牙在2.4000ＧＨｚ～2.4835ＧＨｚ ＩＳＭ頻段中的７９個間隔均勻的頻點跳頻,盡管跳速較高(１６００跳／秒),但不能避開可知的、相對固定的干擾頻段或頻點。因此,為進一步提高藍牙無線傳輸?shù)目垢蓴_性能,有必要基于現(xiàn)有藍牙跳頻技術(shù)研究自適應(yīng)跳頻算法。其前提是預(yù)測和檢測干擾的頻段或頻點、功率及時間分布等特性,難點是如何使算法快速收斂以適應(yīng)快速跳頻。
４ 室內(nèi)安防應(yīng)用實例
針對室內(nèi)安全防衛(wèi)中的監(jiān)視與報警,進行了局域監(jiān)控藍牙無線圖像傳輸系統(tǒng)設(shè)計。局域監(jiān)控的整體系統(tǒng)框圖如圖２所示。
 |
系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)采用簡化的復(fù)合型分散網(wǎng)�；谇度胧较到y(tǒng)設(shè)計藍牙攝像機和藍牙監(jiān)控器,圖２中的ＥＭＰＵ表示嵌入式微處理器,分別選用了ＭＣＦ５２７２和ＭＰＣ８２４５芯片;藍牙移動電話和紅外報警設(shè)備利用市場現(xiàn)有產(chǎn)品;藍牙攝像機所需圖像處理芯片選用了Ｗ９９２００Ｆ ＭＰＥＧ－１編碼芯片,藍牙監(jiān)控器所需圖像芯片選用了ＣＳ９２２８８ ＭＰＥＧ－２編解碼芯片;圖像傳輸采用ＭＰＥＧ－１與ＪＰＥＧ照片相結(jié)合的方式;藍牙組件選用了ＲＯＫ１０１００７;ＲＴＯＳ選用了ｕＣｌｉｎｕｘ,它是一種為控制領(lǐng)域開發(fā)的一種嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)。研制了藍牙無線圖像傳輸試驗裝置,已能實現(xiàn)點對點傳輸,效果符合實用要求。以上研究工作得到了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目《集成微光機電系統(tǒng)研究》的資助,課題編號：Ｇ１９９９０３３１０５。 研制成功用于室內(nèi)安防的局域監(jiān)控藍牙無線圖像傳輸系統(tǒng),必將為圖像監(jiān)控或多媒體監(jiān)控帶來新的生機,具有廣闊的應(yīng)用前景。
