基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

譚曲

【摘 要】隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高校安全管理建設(shè)中受到了一定的重視，在此期間，“構(gòu)建平安校園”工作的展開逐漸受到了社會各界人士的關(guān)注。鑒于此，論文對校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了一系列的研究，闡述了系統(tǒng)的構(gòu)成內(nèi)容，此次研究的主要目的是為了更好地提升現(xiàn)今校園無線局域網(wǎng)絡(luò)下學(xué)生安全管理工作的質(zhì)量。

【Abstract】With the rapid development of electronic information technology， intelligent video surveillance system has received some attention in the construction safety management， in the meantime， "construction of safe campus" work is gradually attented by the community. In view of this， the intelligent video surveillance system based on the campus wireless local area network conducted a series of studies， expounds the system structure， the main objective of this study is to better improve the quality of students' safety management work of the current campus wireless local area network.

【關(guān)鍵詞】校園無線局域網(wǎng)絡(luò)；智能視頻監(jiān)控；監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控攝像頭

【Keywords】campus wireless local area network； intelligent video surveillance； monitoring system； surveillance camera

【中圖分類號】TN948.6；TN925.93 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0021-02

1 引言

傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，控制終端的構(gòu)成成分通常都是PC顯示器或者電視機等，并且是以有線連接的方式與監(jiān)控設(shè)備之間建立聯(lián)系，該類型的監(jiān)控系統(tǒng)在使用過程中通常會出現(xiàn)諸多不足，例如：安裝過程繁瑣、存在監(jiān)控死角、監(jiān)控信息不完整，另外當(dāng)校園安全事件發(fā)生時，該種監(jiān)控系統(tǒng)僅具備數(shù)據(jù)采集的功能，做不到積極報警。在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，控制終端實現(xiàn)了“即插即用”的效果，節(jié)省大量布線工作量，也有效的提升了布置安裝的工作效率，同時，搭載校園無線網(wǎng)絡(luò)，集成人體紅外線感應(yīng)警報功能，對校園安全管理工作的展開起到了極大的促進作用。

2 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案簡介

當(dāng)前階段中，各大高校所應(yīng)用的基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)連接下智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要是由兩部分構(gòu)成的，分別是視頻監(jiān)控模塊以及校園數(shù)據(jù)服務(wù)器。其中，由微型處理器、電源管理模塊、人體紅外感應(yīng)傳感器、Wi-Fi通訊模塊、監(jiān)控攝像頭模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊六部分共同構(gòu)成視頻監(jiān)控模塊[1]。從整體上來講，利用校園無限網(wǎng)絡(luò)進行輔助校園安全管理工作展開的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要由四部分組合而成，分別是校園無線網(wǎng)、移動智能終端、視頻監(jiān)控模塊以及校園視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器。在該系統(tǒng)的功能實現(xiàn)過程中，可以利用共外線感應(yīng)器進行感應(yīng)，然后自行啟動系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控模塊，完成對于特定區(qū)域的監(jiān)控，最終通過校園視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器進行接收編碼、匯總完成監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)。為了能夠得到有效的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，視頻監(jiān)控模塊與校園視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器共同作用于移動智能終端的連接上面，進而完成視頻監(jiān)控模塊的控制工作。另外，基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足用戶隨時隨地監(jiān)控的目的，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控的實時性、智能性以及高效性。

3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻模塊的硬件設(shè)計

目前階段，智能監(jiān)控系統(tǒng)中視頻監(jiān)控模塊通常都會采用STM32型號的微處理器，與傳統(tǒng)的51型號單片機相比，STM32型號微處理器具有內(nèi)核更強大、地址空間更廣闊以及內(nèi)存容量更大的優(yōu)勢[2]。在此基礎(chǔ)上，進行攝像頭驅(qū)動完成數(shù)據(jù)采集，進而將視頻數(shù)據(jù)通過驅(qū)動Wi-Fi通信模塊完成無線傳輸?shù)裙ぷ?，也是利用該種STM32型號微處理器完成的。下面通過描述各個模塊的接口電路來體現(xiàn)出該系統(tǒng)的具體工作內(nèi)容。

3.1 人體紅外線感應(yīng)傳感器模塊接口電路

為了能夠簡化該系統(tǒng)的設(shè)計工序，針對人體紅外線感應(yīng)器的采用模塊為HC-SR501人體感應(yīng)模塊，HC-SR501之上的輸出接口OUT與STM32型號的微處理器PBO接口進行連接，伴隨著溫度的改變，HC-SR501之上的接口OUT所輸出的電壓也隨之產(chǎn)生改變。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭模塊接口電路

攝像頭OV2640與其外部的基本電路共同構(gòu)成了智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的攝像頭模塊，其主要的接口電路包括三種：①為了達到將采集完成的數(shù)據(jù)以及圖片信息傳遞于信息處理模塊的目的，OV2640上面的D0-D7數(shù)據(jù)接口和CSTM32上面的PC0-PC7數(shù)據(jù)接口進行連接。②為了達到對于采集以傳輸過程中視頻信息進行管理的目的，會依照端口的時序進行有效控制，在此前提下，采用將OV2640上面的總接線口SIOC與OV2640上面的PB10相連接，OV2640上面的總接線口SIOC與OV2640上面的PB11相連接，SIOC為SCCB協(xié)議中用來串行的時鐘線，SIOD為SCCB協(xié)議中用來串行的數(shù)據(jù)線。③為了在數(shù)據(jù)的輸出上實現(xiàn)圖像采集和圖像傳感器的同步，OV2640上面的三條信號同步數(shù)據(jù)線VSYND、PCLK、HREF分別對應(yīng)STM32上面的PB8、PB15以及PB16進行連接，然后由完成三根信號線的檢測工作。

3.3 通信模塊接口電路

在芯片的選擇上，使用Marvell8686作為Wi-Fi通信模塊的芯片構(gòu)成。為了在通訊模塊中接收到已經(jīng)采集完成的圖片數(shù)據(jù)信息，通過在Marvell8686上面的數(shù)據(jù)接口SD-D0、SD-D1、SD-D2、SD-D3分別對應(yīng)的與STM32上面的PC8、PC9、PC10、PC11相連接。另外，為了實現(xiàn)在SDIO協(xié)議中將SD-CLK作為串行時鐘線，在SDIO協(xié)議中將SD-CLK作為串行數(shù)據(jù)自線，將Marvell8686上面的總接線口SD-CLK與STM32上面的PD2相連接，將上面的總接線口與上面的相連接.

4 基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)

為了滿足各大高校對于系統(tǒng)的實際應(yīng)用功能需求以及系統(tǒng)硬件的模塊選擇要求，主要是由視頻監(jiān)控模塊軟件設(shè)計、智能終端軟件設(shè)計兩種軟件結(jié)構(gòu)，共同組成基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。其中，人體紅外感應(yīng)信息的采集、圖片視頻信息的收集傳遞以及本地報警功能是該視頻監(jiān)控模塊軟件所具備的基礎(chǔ)功能。在智能終端軟件的組成上，主要包含例如智能手機移動端口、PC電腦APP端口等，此種類型的端口多數(shù)為上位機型軟件，功能主要集中于能夠讓軟件的使用者更加方便快捷的將監(jiān)控所在地點的相關(guān)視頻數(shù)據(jù)獲取出來。

5 基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能檢測

視頻監(jiān)控模塊、校園WiFi無線網(wǎng)絡(luò)以及智能終端共同組成了本次智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)實驗的系統(tǒng)。其中，攝像頭模塊、WiFi模塊以及人體紅外線感應(yīng)模塊和STM32系統(tǒng)芯片、系統(tǒng)外圍的相關(guān)電路是視頻監(jiān)控模塊的重要組成成分。

檢測工作開展的最終目的，就是圍繞智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存在的非法侵入式圖片視頻監(jiān)控、圖片視頻數(shù)據(jù)傳輸以及圖片視頻數(shù)據(jù)采集、查詢四大功能展開監(jiān)測。首先需要保證系統(tǒng)中的人體紅外線感應(yīng)器模塊處于正常運作的狀態(tài)，確保攝像頭的拍攝功能并未打開。當(dāng)實驗人員出現(xiàn)在人體紅外線感應(yīng)器模塊感應(yīng)范圍內(nèi)，感應(yīng)模塊就會通過數(shù)據(jù)傳輸通知STM32系統(tǒng)芯片，由該芯片進行驅(qū)動，使攝像頭打開拍攝功能，開展圖片視頻的采集工作。采集工作中采集到的圖片數(shù)量達到一定數(shù)量后，便會開始自行壓縮，壓縮完成利用Marvell8686將圖片視頻數(shù)據(jù)為校園服務(wù)器傳輸過去。與此同時，將智能手機移動端與PC電腦端分別與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控模塊、服務(wù)器之間建立起有效的連接，操作指令得到相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)。另外，在相同局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接下，將APP安裝到設(shè)備上，也能夠獲取到智能監(jiān)控系統(tǒng)中視頻監(jiān)控模塊所采集到的圖片信息，還可以進行視頻監(jiān)控模塊的控制工作。

6 結(jié)語

綜合全文論述來講，在各大高校內(nèi)部安裝智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能及時地將監(jiān)控視頻信息通過校園網(wǎng)傳遞到校園安全管理監(jiān)控中心，還能保證傳遞完成的信息質(zhì)量具有高度真實性。另外，基于校園無線局域網(wǎng)絡(luò)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)最終達到了全自動運行，并且無需人工操作的效果，并為系統(tǒng)使用者配置、提供了一系列的系統(tǒng)狀態(tài)修改的接口電路，由此可見，該項系統(tǒng)的應(yīng)用，真正實現(xiàn)了智能化與可控化的有效結(jié)合。望此次研究的內(nèi)容能為高校內(nèi)部展開校園安全管理工作提供幫助。

【參考文獻】

【1】聶得欣.基于802.1X標準的高校無線局域網(wǎng)絡(luò)安全認證方案分析[J].河南財政稅務(wù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2015（05）：93.

【2】承春，王卿.大數(shù)據(jù)時代數(shù)字化校園建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的分析[J].數(shù)字通信世界，2017（04）：123.