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LGWL-WD02型 物聯網視頻監控實驗實訓平臺
一、平臺簡介
LGWL-WD02型 物聯網視頻監控實驗實訓平臺是一款基于 TI 系列高性能圖像處理器的物聯網視頻監控技術實驗實訓裝置，配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能處理器、多種路視頻監控設備以及輔助設備，可以實現多路攝像頭的圖像采集、視頻存儲、視頻播放、視頻傳輸與云臺控制。平臺具有友好的圖形用戶界面，開放源碼，具有詳細的實驗指導書，可作為高校物聯網專業“圖像處理與視頻監控”研究方向的教學、實驗、實訓平臺。
平臺由實訓桌與控制臺組成，采用全鋼結構，平臺牢固，耐磨；實訓桌底部安裝有帶剎車功能的萬向輪，可以靈活，方便的移動設備；控制臺是實現物聯網采集與控制的主體，尺寸：長 1470mm×寬 750mm×高 760mm；控制臺主要由視頻監控系統、基礎學習區、上位機 PC 機組成；視頻監控系統由 DM642、兩路攝像頭以及外圍模塊實現；基礎學習區主要由嵌入式網關配合外圍電路組成，同時給用戶提供了 ZigBee 學習單元；上位機主要用于系統的編譯，調試，下載燒寫等。整個控制臺集成 433M 頻段、2.4G 頻段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音視頻無線傳輸 1.2G 頻段等多種通信網絡；視頻監控系統實現的兩種功能：
1、云臺攝像頭、普通監控攝像頭采集的視頻數據交替顯示在監控器上，嵌入式網關通過 ZigBee 網絡向 DSP 節點發送“屏幕開/屏幕關”命令，從而控制 DM642 視頻板卡，實現視頻顯示器的開、關。
2、云臺攝像頭進行正常視頻監控時，門磁被觸發，模擬防區發生警情，嵌入式網關接收到報警后，立即通過串口向云臺控制器發送控制命令，使云臺攝像頭旋轉到預置的角度，對警情區域重點監控。
設備采用 TI 高性能視頻處理器設計，運行嵌入式 Linux 操作系統，即可完成基礎單元模塊的實驗，又可進行多種視頻處理算法的研究，以及綜合性的圖像處理算法實驗，視頻處理性能更強大。
平臺將視頻處理技術與物聯網應用相結合，符合物聯網發展的*新趨勢。多終端顯示：視頻監控畫面既可以在監控顯示器上顯示，又可以在嵌入式網關上顯示
三、硬件資源
平臺采用視頻采集處理技術、315M/ZigBee 無線傳感技術、嵌入式網關技術、嵌入式 Linux 開發技術等，實現多路視頻訪問、視頻壓縮、視頻傳輸、云臺無線控制等，并結合門磁或人體探測器，實現視頻安防監控的功能。
四、軟件資源
1、無線傳感器網絡軟件：可以選擇 ZigBee/藍牙/WiFi 無線通信協議，將傳感器與控制設備組成一個無線傳感器網絡，實現信息的無線傳輸。
2、智能網關無線傳感器網絡管理軟件：處于本地化工作的網關，主要運行嵌入式 Linux 系統或 Android 下的無線傳感器網絡管理軟件，匯聚當前網關管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等傳感器節點信息進行數據備份，控制相關的設備。Linux下的網關應用程序是采用 QT4.7.3 函數庫與 QT C++開發的 GUI 圖形化應用程序界面。
3、DSP 視頻監控主板軟件系列：支持 CCStudio v3.1 集成開發環境，CCS 軟件下的程序：提供板卡初始化庫、LED 燈控制、SDRAM 存儲系統測試、FLASH 測試、 Boot 測試、UART 測試、音頻測試、視頻采集、視頻輸出、基于 H.264 編碼的視頻采集、壓縮和傳輸等例程；支持云臺攝像頭、普通攝像頭交替視頻采集，顯示在監控器上；提供 DM642 視頻監控器開關程序；提供 DM642 兩路視頻采集程序。
4、多路視頻智能監控管理軟件：軟件涉及串口編程、網絡編程、多線程應用、 QT GUI 編程、數據庫等各個知識點，主要實現兩路視頻圖像采集的顯示、云臺視頻監控設備的無線控制等。提供嵌入式 Linux 系統下云臺攝像頭的控制源碼；提供 DM642 視頻安防監控程序：門磁觸發模擬防區發生警情，通過 ZigBee 網絡發送給嵌入式網關，由網關向云臺控制器發出旋轉命令，使云臺攝像頭旋轉到預置角度，對防區重點監控。
1、ZigBee 無線傳感網實驗
2、Linux 部分實驗
3、視頻監控實驗
LGWL-WD02型 物聯網視頻監控實驗實訓平臺是一款基于 TI 系列高性能圖像處理器的物聯網視頻監控技術實驗實訓裝置，配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能處理器、多種路視頻監控設備以及輔助設備，可以實現多路攝像頭的圖像采集、視頻存儲、視頻播放、視頻傳輸與云臺控制。平臺具有友好的圖形用戶界面，開放源碼，具有詳細的實驗指導書，可作為高校物聯網專業“圖像處理與視頻監控”研究方向的教學、實驗、實訓平臺。
物聯網視頻監控實驗實訓平臺
二、平臺特點平臺由實訓桌與控制臺組成，采用全鋼結構，平臺牢固，耐磨；實訓桌底部安裝有帶剎車功能的萬向輪，可以靈活，方便的移動設備；控制臺是實現物聯網采集與控制的主體，尺寸：長 1470mm×寬 750mm×高 760mm；控制臺主要由視頻監控系統、基礎學習區、上位機 PC 機組成；視頻監控系統由 DM642、兩路攝像頭以及外圍模塊實現；基礎學習區主要由嵌入式網關配合外圍電路組成，同時給用戶提供了 ZigBee 學習單元；上位機主要用于系統的編譯，調試，下載燒寫等。整個控制臺集成 433M 頻段、2.4G 頻段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音視頻無線傳輸 1.2G 頻段等多種通信網絡；視頻監控系統實現的兩種功能：
1、云臺攝像頭、普通監控攝像頭采集的視頻數據交替顯示在監控器上，嵌入式網關通過 ZigBee 網絡向 DSP 節點發送“屏幕開/屏幕關”命令，從而控制 DM642 視頻板卡，實現視頻顯示器的開、關。
2、云臺攝像頭進行正常視頻監控時，門磁被觸發，模擬防區發生警情，嵌入式網關接收到報警后，立即通過串口向云臺控制器發送控制命令，使云臺攝像頭旋轉到預置的角度，對警情區域重點監控。
平臺將視頻處理技術與物聯網應用相結合，符合物聯網發展的*新趨勢。多終端顯示：視頻監控畫面既可以在監控顯示器上顯示，又可以在嵌入式網關上顯示
三、硬件資源
平臺采用視頻采集處理技術、315M/ZigBee 無線傳感技術、嵌入式網關技術、嵌入式 Linux 開發技術等，實現多路視頻訪問、視頻壓縮、視頻傳輸、云臺無線控制等，并結合門磁或人體探測器，實現視頻安防監控的功能。
| 序號 | 區域 | 描述 |
| 1 |
嵌入式基礎教學區 |
由嵌入式網關、網關板載模塊、以及 6 個網關擴展模塊組成。 網關可選 Cortex-A8 或 A9，含 7 寸電容觸摸屏、可板載 3G/4G、WiFi/BT、GPS 模塊，流暢運行 Android、Linux 系統以及應用程序。 |
| 2 |
網關擴展模塊區 |
針對網關本地應用開發，包括直流電機、步進電機、繼電器輸出控制、點陣顯示、IPv6主板等。 |
| 3 | 視頻監控系統 |
視頻監控系統由 DM642 視頻采集主板、兩路攝像頭、視頻發射器、視頻接收器、視頻顯示屏以及外圍模塊實現；兩路攝像頭：一路帶有云臺控制器，控制接口采用 RS485 總線；一路為普通監控攝像頭，可通過視頻收發器無線傳輸給 DM642主板。 DM642 支持四路視頻輸入，任意切換兩路視頻，顯示在屏幕上。 |
| 4 |
安防區 |
安裝有 315M 頻段的人體感應探測器、門磁探測器，它們均通過 315M-ZigBee 轉換器接入 ZigBee 無線網絡中，實現網絡的統一，方便網關的管理。 |
| 5 |
智能插座 |
主要包括 2 路 86 盒封裝的 ZigBee 強電控制模塊。內部由交直流轉換模塊、ZigBee 通信模塊、以及供電底板組成。 被控設備主要針對市電供電的交流電器。通過接收 ZigBee 控制命令，切斷或閉合交流電器的供電通路，實現電器的遠程開、關操作。 |
1、無線傳感器網絡軟件：可以選擇 ZigBee/藍牙/WiFi 無線通信協議，將傳感器與控制設備組成一個無線傳感器網絡，實現信息的無線傳輸。
2、智能網關無線傳感器網絡管理軟件：處于本地化工作的網關，主要運行嵌入式 Linux 系統或 Android 下的無線傳感器網絡管理軟件，匯聚當前網關管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等傳感器節點信息進行數據備份，控制相關的設備。Linux下的網關應用程序是采用 QT4.7.3 函數庫與 QT C++開發的 GUI 圖形化應用程序界面。
3、DSP 視頻監控主板軟件系列：支持 CCStudio v3.1 集成開發環境，CCS 軟件下的程序：提供板卡初始化庫、LED 燈控制、SDRAM 存儲系統測試、FLASH 測試、 Boot 測試、UART 測試、音頻測試、視頻采集、視頻輸出、基于 H.264 編碼的視頻采集、壓縮和傳輸等例程；支持云臺攝像頭、普通攝像頭交替視頻采集，顯示在監控器上；提供 DM642 視頻監控器開關程序；提供 DM642 兩路視頻采集程序。
4、多路視頻智能監控管理軟件：軟件涉及串口編程、網絡編程、多線程應用、 QT GUI 編程、數據庫等各個知識點，主要實現兩路視頻圖像采集的顯示、云臺視頻監控設備的無線控制等。提供嵌入式 Linux 系統下云臺攝像頭的控制源碼；提供 DM642 視頻安防監控程序：門磁觸發模擬防區發生警情，通過 ZigBee 網絡發送給嵌入式網關，由網關向云臺控制器發出旋轉命令，使云臺攝像頭旋轉到預置角度，對防區重點監控。
監控器上正常監控時的畫面 門磁觸發時的監控畫面
網關上視頻監控主界面 云臺攝像頭控制界面
五、典型實驗1、ZigBee 無線傳感網實驗
| ★TI GenericApp 原程序再現； | GenericApp 下多節點與協調器的無線傳輸； |
| 基于 GenericApp 的數據傳輸實驗； | GenericApp 下的樹型網絡拓撲建立實驗； |
|
★GenericApp 下溫濕度節點與協調器的無 線傳輸； |
★GenericApp 下 ZigBee 節點數據采集與控制綜 合實驗。 |
| 1. ★網關 Linux 平臺快速建立： | 3. 嵌入式 qtopia2.2.0/qt4 應用程序： |
| 實驗一 Uboot 燒寫 |
實驗一 含 Qtopia2.2.0 與 Qt4.5.2 的根文件系 統制作實驗 |
| 實驗二 Linux 內核燒寫 | |
| 實驗三 燒寫 ubifs 根文件系統 | 實驗二 Qt4.5.2 庫編譯實驗 |
| 2. 嵌入式 Linux 開發環境的建立: | 實驗三 ★Qt4 應用程序實驗： |
| 實驗一 VMware ubuntu 的安裝 | Qt-creator 環境建立實驗； |
| 實驗二 交叉編譯鏈與 mkcramfs 的安裝 | Qt-creator 控件使用實驗； |
| 實驗三 安裝 nfs 服務器 | Qt4-hello world 實驗； |
| 實驗四 Linux 內核驅動配置與編譯實驗 |
Qt4.5.2 的 ZigBee 節點數據采集與控制實驗： 溫濕度、光線、光敏、數字氣壓、繼電器、遙控 按鍵、火焰、雨滴、結露等節點。 |
|
實驗五 Linux 接口測試實驗： LED 顯示測試、AD 采樣測試、按鍵值檢測 測試、PWM 蜂鳴器測試程序、串口通信實 驗、服務器-客戶端網絡編程實驗； |
|
|
Qt4.5.2 的 ZigBee 節點控制實驗：開關類設備 控制實驗。 |
| 視頻采集板卡相關實驗 | 網關視頻相關實驗 |
| 實驗一 視頻服務器開發實驗； | 實驗一 視頻監控器屏幕開關控制實驗； |
| 實驗二 多路視頻監控實驗； | 實驗二 云臺攝像頭控制實驗； |
| 實驗三 視頻格式壓縮實驗； | 實驗三 網絡攝像機視頻瀏覽實驗 |
| 實驗四 視頻存儲與回放實驗； | 實驗四 網絡攝像機視頻存儲回放實驗 |
