[摘要]智能家居集成是利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成。視頻監控技術在智能家居中廣泛應用于安全、控制、通信等各方面,簡單介紹網絡攝像頭組建的視頻監控網絡以及嵌入式web技術的視頻監控系統的具體技術與應用。
[關鍵詞]視頻監控智能家居嵌入式web
中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110038-01
一、引言
20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化(HE,Home Electronics)出現。80年代中期,將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術的發展,出現了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術進行監視、控制與管理的商用系統,這在美國稱為Smart Home,也就是現在智能家居的原型。
智能家居集成是利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成。網絡通信技術是智能家居集成中關鍵的技術之一,而安全防范技術是智能家居系統中必不可少的技術,在小區及戶內可視對講、家庭監控、家庭防盜報警、與家庭有關的小區一卡通等領域都有廣泛應用,而今年來視頻監控技術在智能家居中的應用逐漸推廣開來。
二、智能監控中視頻監控的具體應用實例
借著國外智能家居發展的熱潮,中國國內意識到智能家居的重大意義,也逐步開始智能家居系統的研究和開發。在此智能家居系統中,將家庭中與信息相關的家用電器等裝置,通過無線的方式連接到一個家庭智能控制器上,進行集中的管理。并且該控制器系統可以直接通過RJ45連接到以太網上,實現了嵌入式Internet的接入。常用的攝像頭為帶有web server的網絡監控攝像頭,攝像頭本身安裝有一個web server,在遠端計算機安裝一個插件,可以通過配置IP登陸攝像頭,遠端計算機得到視頻圖像,具體方案如圖1所示。
圖1展示的是一個網絡攝像頭的應用場景,應用系統由路由器、網絡攝像頭、客戶機和帶有瀏覽器插件并安裝有無線網卡的非本地機組成。其中路由器的作用是給網絡攝像頭分配IP,遠程客戶端提供WEB訪問,因此遠程客戶機可以直接用IE瀏覽器實時觀看監控視頻。遠程客戶機可以通過無線或者有線方式來獲取該網絡攝像頭的視頻信息,無論采用那種方式,客戶機上必須安裝一個相應的插件,有了這個插件,客戶機就成為該server的一個客戶端,通過輸入身份認證信息,就可以瀏覽該攝像頭采集來的視頻信息。
鑒于此類網絡攝像頭的特點,比較適合應用于遠程視頻監控,例如:工廠、超市、銀行的實時視頻監控。例如想控制你的房子免受盜賊侵害,或者要照看獨自在家的孩子、寵物等。網絡攝像頭由于把視頻壓縮和Web功能集成到一個體積很小的設備內,可以直接連入以太網,達到即插即看,省掉了各種復雜的電纜,安裝方便(僅需設置一個IP地址),用戶也無需使用專用軟件,僅用瀏覽器即可觀看。但此方案中PC機需要專人管理,操作較為煩瑣,還很費電。針對這些情況,出現了新型的網絡化遠程視頻監控系統,即基于嵌入式Web服務器技術的遠程網絡視頻監控系統。
三、基于嵌入式WEB技術的智能家居網絡視頻監控系統
基于嵌入式WEB技術的網絡視頻監控系統采用嵌入式實時操作系統和專用的硬件結構,無論是軟件還是硬件都保證了嵌入式網絡視頻服務器比基于PC機的系統具有更高的實時性、穩定性和可靠性。在智能家居項目中,還可以方便的聯動其他安全防范設備,如濕度、溫度、煙感等報警器。
嵌入式WEB的網絡視頻監控系統的主要原理是:嵌入式視頻服務器采用嵌入式實時操作系統,內置嵌入式WEB服務器,攝像機傳送過來的視頻信號經高效壓縮芯片壓縮后,通過內部總線傳送到內置的WEB服務器。用戶在監控端可以直接通過瀏覽器觀看WEB服務器上的攝像機視頻圖像,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作。
本系統由攝像機、嵌入式WEB服務器、傳輸網絡和監控端組成。攝像機用來采集監控現場的視頻。嵌入式WEB服務器是整個監控系統的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細結構將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監控端提供WEB訪問頁面;對監控端的訪問進行有效性、安全性檢查;響應監控端的請求,為監控端提供所需要的視頻圖像;接收監控端的控制信息,經過軟硬件轉換后對攝像機進行控制。每個服務器有自己的IP地址,在監控端可以通過瀏覽器界面訪問服務器。監控端的功能則是顯示現場視頻,并根據需要向服務器發送視頻請求以及對攝像機的控制信號。
嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能,直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理,使得監控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外,還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊,它們可單獨安裝,不同廠家設備可實現互連。
四、結束語
近年來,智能家居在國內得到了較大的發展,而在智能家居中安全、控制、通信部分視頻監控均占有相當重要的地位。而網絡攝像頭組建的視頻監控網絡、以及在其基礎上衍生的嵌入式web服務器視頻監控網絡均可以在智能家居中充分發揮其作用,具有很好的應用前景。
參考文獻:
[1]葉朝輝、楊士元,智能家庭網絡研究與開發[J].計算機應用研究,2002,19(6):38-40.
[2]張衛江,數字化、網絡化監控系統的研究,哈爾濱工程大學工程碩士學位論文,2003.6.
[3]劉曉飛,基于分布式的視頻監控系統協同管理平臺解決方案研究,安慶師范學院學報(自然科學版),2009.1.
[4]喬彩風、宋世軍、何忠,數字視頻監控系統的智能化實現,計算機與現代化,2007.12.
[5]邱金蕙、馮立乾,智能視頻監控系統設計,計算機與網絡,2007.16.
[6]王爽,淺談視頻監控系統在工業生產中的應用發展,網絡與信息,2009.2.
[關鍵詞]視頻監控智能家居嵌入式web
中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110038-01
一、引言
20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化(HE,Home Electronics)出現。80年代中期,將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術的發展,出現了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術進行監視、控制與管理的商用系統,這在美國稱為Smart Home,也就是現在智能家居的原型。
智能家居集成是利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成。網絡通信技術是智能家居集成中關鍵的技術之一,而安全防范技術是智能家居系統中必不可少的技術,在小區及戶內可視對講、家庭監控、家庭防盜報警、與家庭有關的小區一卡通等領域都有廣泛應用,而今年來視頻監控技術在智能家居中的應用逐漸推廣開來。
二、智能監控中視頻監控的具體應用實例
借著國外智能家居發展的熱潮,中國國內意識到智能家居的重大意義,也逐步開始智能家居系統的研究和開發。在此智能家居系統中,將家庭中與信息相關的家用電器等裝置,通過無線的方式連接到一個家庭智能控制器上,進行集中的管理。并且該控制器系統可以直接通過RJ45連接到以太網上,實現了嵌入式Internet的接入。常用的攝像頭為帶有web server的網絡監控攝像頭,攝像頭本身安裝有一個web server,在遠端計算機安裝一個插件,可以通過配置IP登陸攝像頭,遠端計算機得到視頻圖像,具體方案如圖1所示。
圖1展示的是一個網絡攝像頭的應用場景,應用系統由路由器、網絡攝像頭、客戶機和帶有瀏覽器插件并安裝有無線網卡的非本地機組成。其中路由器的作用是給網絡攝像頭分配IP,遠程客戶端提供WEB訪問,因此遠程客戶機可以直接用IE瀏覽器實時觀看監控視頻。遠程客戶機可以通過無線或者有線方式來獲取該網絡攝像頭的視頻信息,無論采用那種方式,客戶機上必須安裝一個相應的插件,有了這個插件,客戶機就成為該server的一個客戶端,通過輸入身份認證信息,就可以瀏覽該攝像頭采集來的視頻信息。
鑒于此類網絡攝像頭的特點,比較適合應用于遠程視頻監控,例如:工廠、超市、銀行的實時視頻監控。例如想控制你的房子免受盜賊侵害,或者要照看獨自在家的孩子、寵物等。網絡攝像頭由于把視頻壓縮和Web功能集成到一個體積很小的設備內,可以直接連入以太網,達到即插即看,省掉了各種復雜的電纜,安裝方便(僅需設置一個IP地址),用戶也無需使用專用軟件,僅用瀏覽器即可觀看。但此方案中PC機需要專人管理,操作較為煩瑣,還很費電。針對這些情況,出現了新型的網絡化遠程視頻監控系統,即基于嵌入式Web服務器技術的遠程網絡視頻監控系統。
三、基于嵌入式WEB技術的智能家居網絡視頻監控系統
基于嵌入式WEB技術的網絡視頻監控系統采用嵌入式實時操作系統和專用的硬件結構,無論是軟件還是硬件都保證了嵌入式網絡視頻服務器比基于PC機的系統具有更高的實時性、穩定性和可靠性。在智能家居項目中,還可以方便的聯動其他安全防范設備,如濕度、溫度、煙感等報警器。
嵌入式WEB的網絡視頻監控系統的主要原理是:嵌入式視頻服務器采用嵌入式實時操作系統,內置嵌入式WEB服務器,攝像機傳送過來的視頻信號經高效壓縮芯片壓縮后,通過內部總線傳送到內置的WEB服務器。用戶在監控端可以直接通過瀏覽器觀看WEB服務器上的攝像機視頻圖像,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作。
本系統由攝像機、嵌入式WEB服務器、傳輸網絡和監控端組成。攝像機用來采集監控現場的視頻。嵌入式WEB服務器是整個監控系統的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細結構將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監控端提供WEB訪問頁面;對監控端的訪問進行有效性、安全性檢查;響應監控端的請求,為監控端提供所需要的視頻圖像;接收監控端的控制信息,經過軟硬件轉換后對攝像機進行控制。每個服務器有自己的IP地址,在監控端可以通過瀏覽器界面訪問服務器。監控端的功能則是顯示現場視頻,并根據需要向服務器發送視頻請求以及對攝像機的控制信號。
嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能,直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理,使得監控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外,還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊,它們可單獨安裝,不同廠家設備可實現互連。
四、結束語
近年來,智能家居在國內得到了較大的發展,而在智能家居中安全、控制、通信部分視頻監控均占有相當重要的地位。而網絡攝像頭組建的視頻監控網絡、以及在其基礎上衍生的嵌入式web服務器視頻監控網絡均可以在智能家居中充分發揮其作用,具有很好的應用前景。
參考文獻:
[1]葉朝輝、楊士元,智能家庭網絡研究與開發[J].計算機應用研究,2002,19(6):38-40.
[2]張衛江,數字化、網絡化監控系統的研究,哈爾濱工程大學工程碩士學位論文,2003.6.
[3]劉曉飛,基于分布式的視頻監控系統協同管理平臺解決方案研究,安慶師范學院學報(自然科學版),2009.1.
[4]喬彩風、宋世軍、何忠,數字視頻監控系統的智能化實現,計算機與現代化,2007.12.
[5]邱金蕙、馮立乾,智能視頻監控系統設計,計算機與網絡,2007.16.
[6]王爽,淺談視頻監控系統在工業生產中的應用發展,網絡與信息,2009.2.
