無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的應(yīng)用

馬莉+張璟+季芳

摘要：現(xiàn)階段，無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到了紅外圖像傳輸中，紅外圖像傳輸具有快速、便捷的要求，合理規(guī)劃好無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，滿足紅外圖像傳輸?shù)幕拘枨?。本文主要探討無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)；紅外圖像；傳輸

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0024-02

紅外圖像是指通過紅外熱像儀接收物體的紅外輻射信號(hào)，實(shí)行光電轉(zhuǎn)換處理后，把原本不可見的物體圖像轉(zhuǎn)化為可見圖像。紅外圖像傳輸中采用了無線傳感網(wǎng)絡(luò)，既可以保障紅外圖像的機(jī)密性，又可以維護(hù)紅外圖像的完整性，表明無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的實(shí)踐應(yīng)用，防止紅外圖像傳輸?shù)倪^程中發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的問題。

1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的特征

分析無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的特征表現(xiàn)，如：（1）無線傳感網(wǎng)絡(luò)中紅外探測單元中分布著多個(gè)傳感器，傳感器直接探測收集紅外圖像的組網(wǎng)區(qū)域，紅外圖像傳輸中的無線傳感網(wǎng)絡(luò)具備預(yù)警調(diào)節(jié)的作用，而且可以預(yù)防破壞，能夠?qū)崿F(xiàn)自行修復(fù)，確保紅外圖像傳輸?shù)撵`活性；（2）無線傳感網(wǎng)絡(luò)中融合了紅外傳感器，簡化傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，紅外圖像傳輸中為了實(shí)現(xiàn)安裝性，利用紅外傳感器縮減無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體積，避免在特殊傳輸區(qū)域中暴露目標(biāo)；（3）無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人值守，具有自動(dòng)化的特征，設(shè)置好傳輸參數(shù)后就可以完成紅外圖像的傳輸，體現(xiàn)了高效、自動(dòng)化的傳輸優(yōu)勢。

2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的條件

針對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，分析其在紅外圖像傳輸中的條件，如：（1）無線傳感網(wǎng)絡(luò)配合紅外圖像傳輸安裝前端傳感器，同時(shí)配置好GPS模塊，用于采集紅外圖像的基本信息；（2）紅外圖像傳輸在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中要具備遠(yuǎn)距離、無線傳輸?shù)臈l件，可在遠(yuǎn)程狀態(tài)下完成紅外圖像的傳輸，表明無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本作用；（3）無線傳感網(wǎng)絡(luò)中需要具備控制條件，專門設(shè)置指揮平臺(tái)，用于控制紅外圖像的傳輸過程，指揮平臺(tái)根據(jù)紅外圖像的傳輸要求控制無線傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。

3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的要求

紅外圖像傳輸中對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)提出了幾點(diǎn)要求，目的是規(guī)范紅外圖像的傳輸過程，充分發(fā)揮無線傳感網(wǎng)絡(luò)的作用。例舉無線傳感網(wǎng)絡(luò)的要求，如：（1）紅外圖像傳輸要求無線傳感網(wǎng)絡(luò)要達(dá)到有效性、可靠性的目標(biāo)，保證紅外圖像傳輸?shù)母咝?；?）無線傳感網(wǎng)絡(luò)以傳輸紅外圖像為前提，在此狀態(tài)下簡化無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，精簡網(wǎng)絡(luò)模塊，以便增加無線傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行模式；（3）無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要和紅外圖像傳輸中的設(shè)備相互匹配，尤其是端口、接口的處理，以免影響紅外圖像的傳輸狀態(tài)。

4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中的應(yīng)用

（1）數(shù)據(jù)采集。紅外圖像利用紅外探測儀設(shè)備收集并記錄了物體的紅外成像，經(jīng)常用在高溫目標(biāo)物體中，如：火災(zāi)勘察、找礦、海洋探測等，紅外圖像傳輸結(jié)合了無線傳感網(wǎng)絡(luò)，保障紅外圖像信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性[1]。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中連接的紅外探測設(shè)備，數(shù)據(jù)采集時(shí)要支持?jǐn)z像頭驅(qū)動(dòng)工作，驅(qū)動(dòng)攝像頭完成紅外圖像數(shù)據(jù)的采集過程。攝像頭驅(qū)動(dòng)屬于紅外圖像數(shù)據(jù)采集在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的基礎(chǔ)部分，在網(wǎng)絡(luò)中安裝攝像頭驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)控制中可以按照紅外圖像的測探需求驅(qū)動(dòng)攝像頭運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而完成紅外圖像的數(shù)據(jù)采集。

（2）數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中占有重要的比重，其可傳輸紅外圖像中的數(shù)據(jù)，完成了數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收[2]。紅外圖像中的數(shù)據(jù)包通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行輸送，在規(guī)定的協(xié)議中傳輸不同層級(jí)的數(shù)據(jù)包。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用，首先要明確發(fā)送與接收的對(duì)象，無線傳感網(wǎng)絡(luò)中采集完紅外圖像數(shù)據(jù)后就會(huì)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)送模塊，發(fā)送模塊會(huì)按照格式要求封裝數(shù)據(jù)包，由無線傳感網(wǎng)絡(luò)的適配層處理發(fā)送數(shù)據(jù)包，適配層對(duì)紅外圖像數(shù)據(jù)有一定的規(guī)范性，確保紅外圖像數(shù)據(jù)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)浇邮漳K，無線傳感網(wǎng)絡(luò)利用IEEE802.15.4MAC層中斷程序控制數(shù)據(jù)的接收過程，準(zhǔn)確接收到紅外圖像數(shù)據(jù)；然后是無線傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)包的處理，數(shù)據(jù)包處理中遵循規(guī)范的機(jī)制，所有紅外圖像傳輸中的數(shù)據(jù)包都要經(jīng)過包過濾、檢測、標(biāo)記處理，數(shù)據(jù)包處理模塊只接收無線傳感網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù)包，該模塊會(huì)加密數(shù)據(jù)包中的紅外圖像數(shù)據(jù)，防止出現(xiàn)竊取或數(shù)據(jù)丟失的情況；最后是紅外圖像在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)連接著發(fā)送端和接收端，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)上準(zhǔn)確設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)包的目的地址以及地址類型，規(guī)劃好接收時(shí)的數(shù)據(jù)隊(duì)列，完善紅外圖像數(shù)據(jù)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳輸順序。

（3）圖像傳輸。紅外圖像傳輸是指紅外探測儀拍攝的圖片文件，圖片文件在無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)具備覆蓋性的特征，促使無線傳感網(wǎng)絡(luò)面臨著高負(fù)荷的圖片傳輸，此時(shí)就要注意圖片文件傳輸時(shí)的效率和準(zhǔn)確性[3]。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在傳輸紅外圖像時(shí)，先要規(guī)劃好圖片文件數(shù)據(jù)包的傳輸順序，再安排傳輸，促使無線傳感網(wǎng)絡(luò)中覆蓋的圖片文件能夠按照順序完成傳輸，而且無線傳感網(wǎng)絡(luò)提供了超時(shí)重傳與速率控制的功能，致力于規(guī)范圖片文件的傳輸過程，同時(shí)保障圖片文件發(fā)送與傳輸?shù)耐叫?。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在紅外圖像傳輸中為了提高圖片文件的傳輸效率，專門建立了網(wǎng)絡(luò)連接，高效連接著紅外圖像傳輸?shù)目蛻舳伺c服務(wù)器，傳輸紅外圖像時(shí)創(chuàng)建圖片文件的文件名，便于準(zhǔn)確的完成傳輸操作。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的紅外圖像信息最終會(huì)傳輸?shù)椒?wù)器端，存儲(chǔ)到服務(wù)器內(nèi)，直接在服務(wù)器內(nèi)查詢紅外圖像即可。

（4）網(wǎng)絡(luò)配置。紅外圖像在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸時(shí)應(yīng)該規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)配置，致力于為紅外圖像提供優(yōu)質(zhì)的傳輸條件[4]。無線傳感網(wǎng)絡(luò)為紅外圖像傳輸提供了多個(gè)鏈路，滿足紅外圖像的傳輸需求，例舉無線傳感網(wǎng)絡(luò)配置的2點(diǎn)內(nèi)容，如：一、應(yīng)用層配置，無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層中配置了ARM節(jié)點(diǎn)，或者配置PLC節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測紅外圖像的傳輸狀態(tài)，還可提供預(yù)警信息，為紅外圖像傳輸提供了安全的保證；二、適配層配置，為紅外圖像傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包提供了多個(gè)鏈路選擇，當(dāng)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)中紅外圖像傳輸出現(xiàn)待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包及數(shù)據(jù)包隊(duì)列已滿情況時(shí)就會(huì)自動(dòng)選擇匹配的鏈路，緩解無線傳感網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載壓力。

5 結(jié)語

無線傳感網(wǎng)絡(luò)為紅外圖像傳輸提供了基礎(chǔ)條件，提高了紅外圖像傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。紅外圖像傳輸中規(guī)劃好無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，規(guī)范圖像傳輸?shù)倪^程。紅外圖像傳輸技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，增加了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用壓力，更要科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)，才能滿足紅外圖像傳輸?shù)母拘枨?，體現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1]王帥輝.基于ARM圖像采集傳輸系統(tǒng)研究[D].北方工業(yè)大學(xué)，2017.

[2]高晶.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的油井防盜監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].武漢理工大學(xué)，2011.

[3]王洋，鄭賓.基于光纖的紅外圖像高速遠(yuǎn)距離傳輸研究[J].激光與紅外，2011，（04）：462-465.

[4]崔捷.異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多鏈路傳輸技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)，2011.

Abstract：At the present stage， wireless sensor network is applied to infrared image transmission. Infrared image transmission is fast and convenient， and the application of wireless sensor network is well planned to meet the basic needs of infrared image transmission. This paper mainly discusses the application of wireless sensor network in infrared image transmission.

Key Words：wireless sensor network；infrared image；transmissionendprint