專利名稱：基于can總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別涉及一種基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集得到了普及。而智能傳感器通常以微處理器為核心，通過(guò)傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)輸入信號(hào)數(shù)值并進(jìn)行判斷和制定決策；通過(guò)軟件控制設(shè)置和實(shí)現(xiàn)不同的功能；并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口與上位機(jī)進(jìn)行信息交換。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)使傳感器由單一功能和單一檢測(cè)發(fā)展為多功能和多點(diǎn)檢測(cè)；從被動(dòng)檢測(cè)發(fā)展為主動(dòng)進(jìn)行信息處理；從就地測(cè)量發(fā)展為遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線測(cè)控。網(wǎng)絡(luò)化使得傳感器可以就近接入網(wǎng)絡(luò)，傳感器與測(cè)控設(shè)備間再無(wú)需點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，大大簡(jiǎn)化了連接線路，易于系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充。如今的智能傳感器大多以采集文本格式數(shù)據(jù)為主，如溫度、濕度、光照強(qiáng)度、電磁輻射強(qiáng)度、煙霧濃度等等。隨著多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、電力、交通、安防等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。嵌入式集成音視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有很大的發(fā)展?jié)摿?，以嵌入式處理器為中心，?duì)獲取的音視頻進(jìn)行有效編碼和傳輸。結(jié)合音視頻采集和其它傳感器數(shù)據(jù)采集為一體的智能傳感器，更能有效反映出現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的真實(shí)情況。目前，對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的傳輸主要以以太網(wǎng)為傳輸方式。但是用以太網(wǎng)建立較多節(jié)點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)的CSMA /CD協(xié)議無(wú)法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，其采用超時(shí)重發(fā)機(jī)制，單點(diǎn)的故障容易擴(kuò)散，造成整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，對(duì)某些惡劣的工業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力較差。并且，針對(duì)一些傳感器節(jié)點(diǎn)分布范圍較廣較分散的場(chǎng)景，布設(shè)以太網(wǎng)所需成本較高，節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)不方便。而針對(duì)一些無(wú)需連續(xù)地頻繁地采集視頻數(shù)據(jù)并進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合，以太網(wǎng)的網(wǎng)速優(yōu)勢(shì)并不能完全發(fā)揮出來(lái)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的不足，提出基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法。基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是多個(gè)上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)適配卡與多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心服務(wù)器用以太網(wǎng)的方式相連接，每個(gè)上位機(jī)分別通過(guò)CAN總線適配卡以CAN總線的方式與CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)相連接，每個(gè)CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)接口模塊以CAN總線方式連接；所述的多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊構(gòu)成；數(shù)據(jù)采集模塊電路由溫度濕度傳感器芯片、外置模擬攝像頭、PAL模擬信號(hào)視頻解碼器、麥克風(fēng)、差分電路構(gòu)成，攝像頭模擬視頻信號(hào)輸出與視頻解碼器相接，麥克風(fēng)信號(hào)輸出與差分電路相接，數(shù)據(jù)處理模塊電路以數(shù)字多媒體SoC處理器、DDR存儲(chǔ)器和NAND Flash 存儲(chǔ)器構(gòu)成，數(shù)字多媒體SoC處理器通過(guò)DDR接口與DDR存儲(chǔ)器相接，通過(guò)AEMIF接口與NAND Flash存儲(chǔ)器相接，網(wǎng)絡(luò)接口模塊電路由CAN總線控制器與帶電源和信號(hào)隔離的CAN 總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，CAN總線控制器的數(shù)據(jù)收發(fā)數(shù)據(jù)線與CAN總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器相連，CAN 總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器的CAN信號(hào)線與CAN總線相連，嵌入式數(shù)字媒體SoC處理器通過(guò)I2C接口和Video Port接口與視頻解碼器相接，通過(guò)MIC Port接口與差分電路相連，通過(guò)GPIO通用輸入輸出口與溫度濕度傳感器相連，通過(guò)SPI接口與CAN總線控制器相連，電源模塊為其它模塊的各個(gè)部分提供電源，攝像頭的模擬視頻信號(hào)輸入到視頻解碼器，視頻解碼器將視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換并將數(shù)字視頻信號(hào)傳送到SoC處理器的Video Port接口，SoC處理器通過(guò)I2C總線控制視頻解碼器，麥克風(fēng)采集的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)差分電路輸入到SoC處理器的 MIC Port接口，SoC處理器通過(guò)GPIO以溫度濕度傳感器的讀寫(xiě)時(shí)序讀取溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò) SPI接口與CAN總線控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，每個(gè)智能傳感器節(jié)點(diǎn)都具有現(xiàn)場(chǎng)音視頻和溫濕度進(jìn)行采集、處理和分析的功能?；贑AN總線的多媒體智能傳感方法的步驟如下
1)多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)定獨(dú)有的CANID地址，上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有CAN ID地址訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送執(zhí)行各種功能的命令，并依據(jù)ID地址接收各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；
2)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送命令進(jìn)行查詢和設(shè)置多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)的各種狀態(tài)參數(shù)和功能參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)ID地址、系統(tǒng)時(shí)鐘、圖象采集分辨率、音視頻參數(shù)、CAN通信速率、視頻OSD、報(bào)警情況；
3)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送溫濕度采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)溫度和濕度，對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)；
4)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送圖像拍攝相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)單幀圖像進(jìn)行壓縮編碼，按單幀圖像采集上傳流程上傳圖像至上位機(jī)；
5)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送音視頻錄像相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列、聲音進(jìn)行壓縮編碼，并保存在節(jié)點(diǎn)本地存儲(chǔ)器內(nèi)，智能傳感器節(jié)點(diǎn)按音視頻采集上傳流程傳送數(shù)據(jù)至上位機(jī)；
6)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送即時(shí)圖像序列采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼，并立即按即時(shí)圖像傳輸流程流程上傳圖像至上位機(jī)；
7)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送視頻智能分析相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)。所述的數(shù)據(jù)通信協(xié)議為
每次通信一固定格式的數(shù)據(jù)幀為單位，數(shù)據(jù)幀格式如下
數(shù)據(jù)幀以I字節(jié)的幀頭開(kāi)始，以0x80表示；幀頭后面為4字節(jié)的命令控制頭；命令控制頭后面為N字節(jié)的數(shù)據(jù)部分，N為本幀的有效數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，不超過(guò)1023字節(jié)；數(shù)據(jù)部分后面為I字節(jié)的校驗(yàn)字節(jié)，校驗(yàn)字節(jié)是由控制命令頭和數(shù)據(jù)部分的所有字節(jié)之和的最低字節(jié)；校驗(yàn)字節(jié)后面是巾貞尾，以O(shè)xEF表示。
4字節(jié)命令控制頭的格式從最高位MSB到最低位LSB如下
最高位Ibit為傳送方向，0指數(shù)據(jù)幀從上位機(jī)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)，I指數(shù)據(jù)幀從節(jié)點(diǎn)發(fā)送至上位機(jī)；傳送方向后為IObit的節(jié)點(diǎn)ID地址，ID地址每個(gè)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有地址，0x3FF是廣播地址；節(jié)點(diǎn)ID地址后為7bit命令碼,作為命令的唯一功能標(biāo)識(shí)；命令碼后為4bit標(biāo)志位,作為應(yīng)答數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志，如果該字段非0x00，則表明最近收到的命令無(wú)法處理或出錯(cuò)，命令發(fā)起方收到對(duì)方應(yīng)答標(biāo)志非0x00的應(yīng)答后，對(duì)數(shù)據(jù)幀的“數(shù)據(jù)部分”不解析、不處理；標(biāo)志位后為IObit的數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分的實(shí)際長(zhǎng)度，最大為1023。所述的步驟4)為
(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)圖像拍攝的命令數(shù)據(jù)幀給某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，啟動(dòng)圖像采集功能線程并對(duì)圖像壓縮編碼，完成后對(duì)PC上位機(jī)返回說(shuō)明圖像數(shù)據(jù)大小的數(shù)據(jù)幀；
(2 )PC上位機(jī)收到返回的數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取圖像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀,數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載圖像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；
(3)重復(fù)步驟(2)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；
(4)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀。整個(gè)圖像拍攝過(guò)程完成。所述的步驟5)為
(I )PC上位機(jī)發(fā)送開(kāi)始錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)音視頻錄制功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)音視頻錄制功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明開(kāi)啟成功與否。線程對(duì)圖像序列和聲音進(jìn)行壓縮編碼，并將數(shù)據(jù)保存于節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器上；
(2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到停止錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束音視頻錄制功能線程，返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明節(jié)點(diǎn)成功停止錄制與否；
(3)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取錄像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載錄像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；
(4)重復(fù)步驟(3)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；
(5)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀。整個(gè)音視頻錄制過(guò)程完成。所述的步驟6)為
(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能節(jié)點(diǎn)的即時(shí)圖像傳輸功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明成功開(kāi)啟與否。線程對(duì)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼；
(2)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀，立即開(kāi)始接收實(shí)時(shí)圖像碼流，不作任何確認(rèn)；
(3)節(jié)點(diǎn)對(duì)每幀圖像編碼后，將編碼數(shù)據(jù)分包放入數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)幀中標(biāo)識(shí)此包數(shù)據(jù)是本圖像第幾包數(shù)據(jù)，并向PC上位機(jī)發(fā)送發(fā)送；
(4)PC上位機(jī)在需要關(guān)閉即時(shí)圖像傳輸時(shí)發(fā)送停止即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束即時(shí)圖像傳輸功能線程，返回響應(yīng)命令數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
I、智能傳感器能直接執(zhí)行多種傳感、采集、控制、報(bào)警和計(jì)算功能。2、采用CAN總線通信控制方式，在硬件上減少走線，軟件上利用其完整的通信協(xié)議規(guī)約，加強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、提高了系統(tǒng)的高可靠性與安全性，降低了系統(tǒng)的成本。3、采用群對(duì)點(diǎn)的布設(shè)方式，使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布線方便簡(jiǎn)單、安全可靠，最主要的是大大節(jié)省了布設(shè)成本。4、網(wǎng)絡(luò)功能易擴(kuò)展，其它功能的帶CAN接口類型的智能傳感器可方便接入網(wǎng)絡(luò)， 使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能更為全面。5、適用于節(jié)點(diǎn)分布廣而分散的分布式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的場(chǎng)景，特別是針對(duì)于在以太網(wǎng)建網(wǎng)不方便而且無(wú)需頻繁訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)的場(chǎng)合下，使用本發(fā)明的方法能做到低成本、低功耗、小型化、聞效化。
圖I為本發(fā)明的CAN總線多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)示意圖3為本發(fā)明的應(yīng)用程序主線程流程圖。
具體實(shí)施例方式基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是多個(gè)上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)適配卡與多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心服務(wù)器用以太網(wǎng)的方式相連接，每個(gè)上位機(jī)分別通過(guò)CAN總線適配卡以CAN總線的方式與CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)相連接，每個(gè)CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)接口模塊以CAN總線方式連接；所述的多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊構(gòu)成；數(shù)據(jù)采集模塊電路由溫度濕度傳感器芯片、外置模擬攝像頭、PAL模擬信號(hào)視頻解碼器、麥克風(fēng)、差分電路構(gòu)成，攝像頭模擬視頻信號(hào)輸出與視頻解碼器相接，麥克風(fēng)信號(hào)輸出與差分電路相接，數(shù)據(jù)處理模塊電路以數(shù)字多媒體SoC處理器、DDR存儲(chǔ)器和NAND Flash 存儲(chǔ)器構(gòu)成，數(shù)字多媒體SoC處理器通過(guò)DDR接口與DDR存儲(chǔ)器相接，通過(guò)AEMIF接口與 NAND Flash存儲(chǔ)器相接，網(wǎng)絡(luò)接口模塊電路由CAN總線控制器與帶電源和信號(hào)隔離的CAN 總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，CAN總線控制器的數(shù)據(jù)收發(fā)數(shù)據(jù)線與CAN總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器相連，CAN 總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器的CAN信號(hào)線與CAN總線相連，嵌入式數(shù)字媒體SoC處理器通過(guò)I2C接口和Video Port接口與視頻解碼器相接，通過(guò)MIC Port接口與差分電路相連，通過(guò)GPIO通用輸入輸出口與溫度濕度傳感器相連，通過(guò)SPI接口與CAN總線控制器相連，電源模塊為其它模塊的各個(gè)部分提供電源，攝像頭的模擬視頻信號(hào)輸入到視頻解碼器，視頻解碼器將視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換并將數(shù)字視頻信號(hào)傳送到SoC處理器的Video Port接口，SoC處理器通過(guò)I2C總線控制視頻解碼器，麥克風(fēng)采集的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)差分電路輸入到SoC處理器的 MIC Port接口，SoC處理器通過(guò)GPIO以溫度濕度傳感器的讀寫(xiě)時(shí)序讀取溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò) SPI接口與CAN總線控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，每個(gè)智能傳感器節(jié)點(diǎn)都具有現(xiàn)場(chǎng)音視頻和溫濕度進(jìn)行采集、處理和分析的功能。基于CAN總線的多媒體智能傳感方法的步驟如下
I)多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)定獨(dú)有的CAN ID地址，上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有CAN ID地址訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送執(zhí)行各種功能的命令，并依據(jù)ID地址接收各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；2)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送命令進(jìn)行查詢和設(shè)置多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)的各種狀態(tài)參數(shù)和功能參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)ID地址、系統(tǒng)時(shí)鐘、圖象采集分辨率、音視頻參數(shù)、CAN通信速率、視頻OSD、報(bào)警情況；
3)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送溫濕度采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)溫度和濕度，對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)；
4)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送圖像拍攝相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)單幀圖像進(jìn)行壓縮編碼，按單幀圖像采集上傳流程上傳圖像至上位機(jī)；
5)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送音視頻錄像相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列、聲音進(jìn)行壓縮編碼，并保存在節(jié)點(diǎn)本地存儲(chǔ)器內(nèi)，智能傳感器節(jié)點(diǎn)按音視頻采集上傳流程傳送數(shù)據(jù)至上位機(jī)；
6)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送即時(shí)圖像序列采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼，并立即按即時(shí)圖像傳輸流程流程上傳圖像至上位機(jī)；
7)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送視頻智能分析相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)，即。所述的數(shù)據(jù)通信協(xié)議為
每次通信一固定格式的數(shù)據(jù)幀為單位，數(shù)據(jù)幀格式如下描述
數(shù)據(jù)幀以I字節(jié)的幀頭開(kāi)始，以0x80表示；幀頭后面為4字節(jié)的命令控制頭；命令控制頭后面為N字節(jié)的數(shù)據(jù)部分，N為本幀的有效數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，不超過(guò)1023字節(jié)；數(shù)據(jù)部分后面為I字節(jié)的校驗(yàn)字節(jié)，校驗(yàn)字節(jié)是由控制命令頭和數(shù)據(jù)部分的所有字節(jié)之和的最低字節(jié)；校驗(yàn)字節(jié)后面是巾貞尾，以O(shè)xEF表示。4字節(jié)命令控制頭的格式從最高位MSB到最低位LSB如下描述
最高位Ibit為傳送方向，0指數(shù)據(jù)幀從上位機(jī)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)，I指數(shù)據(jù)幀從節(jié)點(diǎn)發(fā)送至上位機(jī)；傳送方向后為IObit的節(jié)點(diǎn)ID地址，ID地址每個(gè)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有地址，0x3FF是廣播地址；節(jié)點(diǎn)ID地址后為7bit命令碼,作為命令的唯一功能標(biāo)識(shí)；命令碼后為4bit標(biāo)志位,作為應(yīng)答數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志，如果該字段非0x00，則表明最近收到的命令無(wú)法處理或出錯(cuò)，命令發(fā)起方收到對(duì)方應(yīng)答標(biāo)志非0x00的應(yīng)答后，對(duì)數(shù)據(jù)幀的“數(shù)據(jù)部分”不解析、不處理；標(biāo)志位后為IObit的數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分的實(shí)際長(zhǎng)度，最大為1023。所述的步驟4)為
(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)圖像拍攝的命令數(shù)據(jù)幀給某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，啟動(dòng)圖像采集功能線程并對(duì)圖像壓縮編碼，完成后對(duì)PC上位機(jī)返回說(shuō)明圖像數(shù)據(jù)大小的數(shù)據(jù)幀；
(2)PC上位機(jī)收到返回的數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取圖像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載圖像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；
(3)重復(fù)步驟(2)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；
(4)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀。整個(gè)圖像拍攝過(guò)程完成。所述的在于所述的步驟5)為
(I )PC上位機(jī)發(fā)送開(kāi)始錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)音視頻錄制功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)音視頻錄制功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明開(kāi)啟成功與否。線程對(duì)圖像序列和聲音進(jìn)行壓縮編碼，并將數(shù)據(jù)保存于節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器上；
(2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到停止錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束音視頻錄制功能線程，返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明節(jié)點(diǎn)成功停止錄制與否；
(3)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取錄像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載錄像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；
(4)重復(fù)步驟(3)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；
(5)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀。整個(gè)音視頻錄制過(guò)程完成。所述的步驟6)為
(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能節(jié)點(diǎn)的即時(shí)圖像傳輸功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明成功開(kāi)啟與否。線程對(duì)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼；
(2)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀，立即開(kāi)始接收實(shí)時(shí)圖像碼流，不作任何確認(rèn)；
(3)節(jié)點(diǎn)對(duì)每幀圖像編碼后，將編碼數(shù)據(jù)分包放入數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)幀中標(biāo)識(shí)此包數(shù)據(jù)是本圖像第幾包數(shù)據(jù)，并向PC上位機(jī)發(fā)送發(fā)送；
(4)PC上位機(jī)在需要關(guān)閉即時(shí)圖像傳輸時(shí)發(fā)送停止即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束即時(shí)圖像傳輸功能線程，返回響應(yīng)命令數(shù)據(jù)幀。
實(shí)施例本發(fā)明采用以嵌入式微處理器為核心對(duì)音視頻和溫濕度進(jìn)行采集、處理和分析的多媒體智能傳感器來(lái)組建傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，以基于數(shù)字多媒體SoC微處理器和CAN總線控制器為核心構(gòu)成智傳感器節(jié)點(diǎn)電路，并且CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和分析由智能傳感器完成。圖I為CAN總線多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，主要由監(jiān)控中心服務(wù)器、PC上位機(jī)和各節(jié)點(diǎn)組成，PC上位機(jī)和其子網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)皆用CAN總線相連，各個(gè)PC上位機(jī)則以太網(wǎng)方式與監(jiān)控中心的服務(wù)器組成整個(gè)多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)。單個(gè)節(jié)點(diǎn)由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊構(gòu)成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊上的 CAN控制和CAN收發(fā)器接入CAN總線。監(jiān)控中心服務(wù)器和各PC上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。各PC上位機(jī)通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID地址訪問(wèn)其子網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送執(zhí)行各種功能的命令，并接收各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。各節(jié)點(diǎn)的嵌入式微處理器執(zhí)行主機(jī)發(fā)送的各項(xiàng)命令， 采集現(xiàn)場(chǎng)的音視頻和溫濕度數(shù)據(jù)并做出分析，并將處理結(jié)果返回PC上位機(jī)。CAN多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分布于現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)子系統(tǒng)，圖2是多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)示意圖。嵌入式微處理器與DDR、NAND Flash組成節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理模塊，負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)的信號(hào)處理、存儲(chǔ)管理及對(duì)外圍各種設(shè)備的控制。嵌入式微處理器使用基于達(dá)芬奇技術(shù)的數(shù)字媒體SoC的ARM處理器。
數(shù)據(jù)采集模塊的溫濕度采集部分用溫度濕度傳感器芯片(可以采用 SHT10)實(shí)現(xiàn)，溫度濕度傳感器采用二線串行接口與嵌入式微處理器的通用IO 口相接，通信時(shí)序較為簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)IO的讀寫(xiě)操作模擬通信時(shí)序，從而讀取實(shí)時(shí)的溫度和濕度信息。視頻采集部分由提供PAL制視頻輸出的攝像頭以及模擬PAL信號(hào)視頻解碼器組成。視頻解碼器將PAL制模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成BT656標(biāo)準(zhǔn)的4:2:2 YCrCr數(shù)字視頻信號(hào)，嵌入式微處理器 (ARM處理器)通過(guò)I2C接口控制視頻解碼器，并通過(guò)8位數(shù)字視頻口讀取視頻解碼器輸出的數(shù)據(jù)。音頻采集部分通過(guò)差分接入電路，將外置麥克風(fēng)的電信號(hào)輸入到嵌入式微處理器的MIC接口。網(wǎng)絡(luò)接口模塊由CAN總線控制器(可以采用MPC2510)和收發(fā)驅(qū)動(dòng)器(可以采用CTM1040T)構(gòu)成。CAN收發(fā)器與其它模塊電路之間需要采用DC/DC電源隔離和數(shù)字信號(hào)光耦隔離。本發(fā)明中，CAN總線控制器通過(guò)SPI接口與ARM處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)二線制數(shù)據(jù)收發(fā)接口直連CAN收發(fā)驅(qū)動(dòng)器。CAN總線收發(fā)器采用的CTM1040T內(nèi)部自帶DC/DC 電源隔離和信號(hào)光電隔離的電路，可以簡(jiǎn)化CAN總線驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，其通過(guò)CAN信號(hào)線直接接入CAN總線網(wǎng)絡(luò)。電源模塊負(fù)責(zé)為整個(gè)子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，考慮到消除數(shù)字電源與模擬電源之間的干擾，本發(fā)明采用不同芯片分別產(chǎn)生數(shù)字和模擬部分所需的電源。電源模塊對(duì)外置攝像頭提供的電源，可由數(shù)據(jù)處理模塊中的嵌入式微處理器通過(guò)電源跟隨器來(lái)控制其電源輸出。本發(fā)明中，多媒體智能傳感器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互按照以下表I的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行，即所發(fā)送的命令和數(shù)據(jù)按照下表所列的格式組成數(shù)據(jù)幀，當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到完整的一幀數(shù)據(jù)幀后，對(duì)數(shù)據(jù)幀中的命令控制頭和數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解析，并依據(jù)解析出的命令和數(shù)據(jù)執(zhí)行下一步操作。表I
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于多個(gè)上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)適配卡與多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心服務(wù)器用以太網(wǎng)的方式相連接，每個(gè)上位機(jī)分別通過(guò)CAN總線適配卡以CAN總線的方式與CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)相連接，每個(gè)CAN總線多媒體傳感器子網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)接口模塊以CAN 總線方式連接；所述的多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊構(gòu)成；數(shù)據(jù)采集模塊電路由溫度濕度傳感器芯片、外置模擬攝像頭、PAL模擬信號(hào)視頻解碼器、麥克風(fēng)、差分電路構(gòu)成，攝像頭模擬視頻信號(hào)輸出與視頻解碼器相接，麥克風(fēng)信號(hào)輸出與差分電路相接，數(shù)據(jù)處理模塊電路以數(shù)字多媒體SoC處理器、DDR存儲(chǔ)器和NAND Flash存儲(chǔ)器構(gòu)成，數(shù)字多媒體SoC處理器通過(guò)DDR接口與DDR存儲(chǔ)器相接，通過(guò) AEMIF接口與NAND Flash存儲(chǔ)器相接，網(wǎng)絡(luò)接口模塊電路由CAN總線控制器與帶電源和信號(hào)隔離的CAN總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，CAN總線控制器的數(shù)據(jù)收發(fā)數(shù)據(jù)線與CAN總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器相連，CAN總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)器的CAN信號(hào)線與CAN總線相連，嵌入式數(shù)字媒體SoC處理器通過(guò)I2C接口和Video Port接口與視頻解碼器相接，通過(guò)MIC Port接口與差分電路相連， 通過(guò)GPIO通用輸入輸出口與溫度濕度傳感器相連，通過(guò)SPI接口與CAN總線控制器相連， 電源模塊為其它模塊的各個(gè)部分提供電源，攝像頭的模擬視頻信號(hào)輸入到視頻解碼器，視頻解碼器將視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換并將數(shù)字視頻信號(hào)傳送到SoC處理器的Video Port接口，SoC處理器通過(guò)I2C總線控制視頻解碼器，麥克風(fēng)采集的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)差分電路輸入到 SoC處理器的MIC Port接口，SoC處理器通過(guò)GPIO以溫度濕度傳感器的讀寫(xiě)時(shí)序讀取溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)SPI接口與CAN總線控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，每個(gè)智能傳感器節(jié)點(diǎn)都具有現(xiàn)場(chǎng)音視頻和溫濕度進(jìn)行采集、處理和分析的功能。
2.一種使用如權(quán)利要求I所述系統(tǒng)的基于CAN總線的多媒體智能傳感方法，其特征在于它的步驟如下1)多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)定獨(dú)有的CANID地址，上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有CAN ID地址訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送執(zhí)行各種功能的命令，并依據(jù)ID地址接收各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；2)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送命令進(jìn)行查詢和設(shè)置多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)的各種狀態(tài)參數(shù)和功能參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)ID地址、系統(tǒng)時(shí)鐘、圖象采集分辨率、音視頻參數(shù)、CAN通信速率、視頻OSD、報(bào)警情況；3)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送溫濕度采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)溫度和濕度，對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)；4)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送圖像拍攝相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)單幀圖像進(jìn)行壓縮編碼，按單幀圖像采集上傳流程上傳圖像至上位機(jī)；5)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送音視頻錄像相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列、聲音進(jìn)行壓縮編碼，并保存在節(jié)點(diǎn)本地存儲(chǔ)器內(nèi)，智能傳感器節(jié)點(diǎn)按音視頻采集上傳流程傳送數(shù)據(jù)至上位機(jī)；6)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送即時(shí)圖像序列采集相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集即時(shí)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼，并立即按即時(shí)圖像傳輸流程流程上傳圖像至上位機(jī)；7)上位機(jī)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線發(fā)送視頻智能分析相關(guān)命令，多媒體智能傳感器節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的命令，采集圖像序列進(jìn)行智能分析和產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，處理后的數(shù)據(jù)和結(jié)果通過(guò)CAN總線按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議上傳到上位機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于CAN總線的多媒體智能傳感方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通信協(xié)議為每次通信一固定格式的數(shù)據(jù)幀為單位，數(shù)據(jù)幀格式如下數(shù)據(jù)幀以I字節(jié)的幀頭開(kāi)始，以0x80表示；幀頭后面為4字節(jié)的命令控制頭；命令控制頭后面為N字節(jié)的數(shù)據(jù)部分，N為本幀的有效數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，不超過(guò)1023字節(jié)；數(shù)據(jù)部分后面為I字節(jié)的校驗(yàn)字節(jié)，校驗(yàn)字節(jié)是由控制命令頭和數(shù)據(jù)部分的所有字節(jié)之和的最低字節(jié)；校驗(yàn)字節(jié)后面是巾貞尾，以O(shè)xEF表示；4字節(jié)命令控制頭的格式從最高位MSB到最低位LSB如下最高位Ibit為傳送方向，0指數(shù)據(jù)幀從上位機(jī)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)，I指數(shù)據(jù)幀從節(jié)點(diǎn)發(fā)送至上位機(jī)；傳送方向后為IObit的節(jié)點(diǎn)ID地址，ID地址每個(gè)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)有地址，0x3FF是廣播地址；節(jié)點(diǎn)ID地址后為7bit命令碼,作為命令的唯一功能標(biāo)識(shí)；命令碼后為4bit標(biāo)志位,作為應(yīng)答數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志，如果該字段非0x00，則表明最近收到的命令無(wú)法處理或出錯(cuò)，命令發(fā)起方收到對(duì)方應(yīng)答標(biāo)志非0x00的應(yīng)答后，對(duì)數(shù)據(jù)幀的“數(shù)據(jù)部分”不解析、不處理；標(biāo)志位后為IObit的數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分的實(shí)際長(zhǎng)度，最大為1023。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于CAN總線的多媒體智能傳感方法，其特征在于所述的步驟4)為(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)圖像拍攝的命令數(shù)據(jù)幀給某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，啟動(dòng)圖像采集功能線程并對(duì)圖像壓縮編碼，完成后對(duì)PC上位機(jī)返回說(shuō)明圖像數(shù)據(jù)大小的數(shù)據(jù)幀；(2 )PC上位機(jī)收到返回的數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取圖像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀,數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載圖像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；(3)重復(fù)步驟(2)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；(4)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀；整個(gè)圖像拍攝過(guò)程完成。
5.如權(quán)利要求2所述的一種基于CAN總線的多媒體智能傳感方法，其特征在于所述的在于所述的步驟5)為(I )PC上位機(jī)發(fā)送開(kāi)始錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能傳感器節(jié)點(diǎn)音視頻錄制功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)音視頻錄制功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明開(kāi)啟成功與否，線程對(duì)圖像序列和聲音進(jìn)行壓縮編碼，并將數(shù)據(jù)保存于節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器上；(2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到停止錄制音視頻的命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束音視頻錄制功能線程，返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明節(jié)點(diǎn)成功停止錄制與否；(3)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀后，發(fā)送分包讀取錄像數(shù)據(jù)的命令數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中表明要讀取第幾包數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)收到后根據(jù)包序號(hào)返回裝載錄像分包數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀；(4)重復(fù)步驟(3)，直到最后一包數(shù)據(jù)傳送完畢；(5)PC上位機(jī)發(fā)送表示確認(rèn)數(shù)據(jù)讀取完成數(shù)據(jù)幀，節(jié)點(diǎn)再返回一個(gè)確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀；整個(gè)音視頻錄制過(guò)程完成。
6.如權(quán)利要求2所述的一種基于CAN總線的多媒體智能傳感方法，其特征在于所述的在于所述的步驟6)為(1)PC上位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀開(kāi)啟某一智能節(jié)點(diǎn)的即時(shí)圖像傳輸功能；智能傳感器節(jié)點(diǎn)收到后，啟動(dòng)即時(shí)圖像傳輸功能線程，并返回響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明成功開(kāi)啟與否，線程對(duì)圖像序列進(jìn)行壓縮編碼；(2)PC上位機(jī)收到響應(yīng)數(shù)據(jù)幀，立即開(kāi)始接收實(shí)時(shí)圖像碼流，不作任何確認(rèn)；(3)節(jié)點(diǎn)對(duì)每幀圖像編碼后，將編碼數(shù)據(jù)分包放入數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)幀中標(biāo)識(shí)此包數(shù)據(jù)是本圖像第幾包數(shù)據(jù)，并向PC上位機(jī)發(fā)送發(fā)送；(4)PC上位機(jī)在需要關(guān)閉即時(shí)圖像傳輸時(shí)發(fā)送停止即時(shí)圖像傳輸?shù)拿顢?shù)據(jù)幀；節(jié)點(diǎn)收到命令數(shù)據(jù)幀后，結(jié)束即時(shí)圖像傳輸功能線程，返回響應(yīng)命令數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CAN總線的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法。網(wǎng)絡(luò)中的多媒體智能傳感器具有音視頻監(jiān)控、溫濕度采集和數(shù)據(jù)智能分析的作用，利用CAN總線把智能傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及上位機(jī)連接為子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并進(jìn)一步用以太網(wǎng)方式將各個(gè)上位機(jī)與監(jiān)控中心的服務(wù)器組網(wǎng)從而構(gòu)成總體的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能有效滿足節(jié)點(diǎn)分布廣而分散分布式采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。每個(gè)智能節(jié)點(diǎn)都由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊組成，實(shí)現(xiàn)方法上按數(shù)據(jù)通信協(xié)議和相關(guān)流程實(shí)現(xiàn)狀態(tài)參數(shù)設(shè)置和查詢、溫濕度監(jiān)控、音視頻采集編碼傳輸、視頻智能分析的功能。以低成本、低功耗、小型化、高效化的智能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)功能全而成本低廉的多媒體智能傳感器網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04L12/40GK102546338SQ201210008860
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者于慧敏, 楊輝 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)