監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中應(yīng)用多的系統(tǒng)之一,現(xiàn)在市面上較為適合的工地監(jiān)控系統(tǒng)是手持式視頻通信設(shè)備,視頻監(jiān)控現(xiàn)在是主流。 從早模擬監(jiān)控到前些年火熱數(shù)字監(jiān)控再到現(xiàn)在方興未艾網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,發(fā)生了翻天覆地變化。在IP技術(shù)逐步統(tǒng)一全球今天,我們有必要重新認(rèn)識視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷史。從技術(shù)角度出發(fā),視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展劃分為代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV),到第二代基于“PC+多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR),到第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。
未來完全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)IPVS:
全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)與前面兩種方案相比存在顯著區(qū)別。該系統(tǒng)優(yōu)勢是攝像機(jī)內(nèi)置Web服務(wù)器,并直接提供以太網(wǎng)端口。這些攝像機(jī)生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件,可供任何經(jīng)授權(quán)客戶機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視、記錄并打印,而不是生成連續(xù)模擬視頻信號形式圖像。全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)是它的巨大優(yōu)勢。簡便性-所有攝像機(jī)都通過經(jīng)濟(jì)有線或者無線以太網(wǎng)簡單連接到網(wǎng)絡(luò),使您能夠利用現(xiàn)有局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。您可使用5類網(wǎng)絡(luò)纜或無線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸攝像機(jī)輸出圖像以及水平、垂直、變倍(PTZ)控制命令(甚至可以直接通過以太網(wǎng)供)。
強(qiáng)大中心控制-一臺工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和一套控制管理應(yīng)用軟件就可運(yùn)行整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。
易于升級與可擴(kuò)展性-輕松添加更多攝像機(jī)。中心服務(wù)器將來能夠方便升級到更快速處理器、更大容量磁盤驅(qū)動(dòng)器以及更大帶寬等。
遠(yuǎn)程監(jiān)視-任何經(jīng)授權(quán)客戶機(jī)都可直接訪問任意攝像機(jī)。您也可通過中央服務(wù)器訪問監(jiān)視圖像。
堅(jiān)固冗余存儲器-可同時(shí)利用SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術(shù)保護(hù)監(jiān)視圖像不受硬盤驅(qū)動(dòng)器故障影響。
基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)
采用單片機(jī)是大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的方案。由于在片上集成有豐富的外設(shè),具有良好的控制能力,單片機(jī)天生就是為嵌放式系統(tǒng)度身定做的,在嵌入式市場上占據(jù)了的份額。
基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案一般適用于對數(shù)據(jù)處理要求不高,運(yùn)算量不大的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)需要,單片機(jī)可以選用較為低端的4位機(jī)或8位機(jī),如8051等,也可選用功能較強(qiáng)的專用芯片,如MSP430FE42X系列。單片機(jī)主要用于監(jiān)測站端的系統(tǒng)控制。片外存儲器一般為RAM、EEPROM和Flash等存儲器;I/O設(shè)備一般為鍵盤、LCD等供設(shè)計(jì)調(diào)試用的人機(jī)交互接口;傳感器一般為話筒、攝像頭、揚(yáng)聲器和伺服馬達(dá)一類的設(shè)備。無線通信接口實(shí)現(xiàn)相對較為復(fù)雜。編解碼器是可取舍的,對于低速率數(shù)據(jù)一般沒有必要。根據(jù)系統(tǒng)的處理任務(wù)和信息的類別,編解碼器可選用不同的芯生, 如CMX639(用于音頻)或LD9320等,也可用編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。監(jiān)測站軟件可直接通過C或匯編語言實(shí)現(xiàn),也可在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用軟件。對于低檔的4位或8位單片機(jī),控制能力較低,系統(tǒng)簡單,一般采用直接編寫控制程序的方法。
基于MCU DSP的設(shè)計(jì)
顯然,這種設(shè)計(jì)方式吸取了單片機(jī)和DSP各自的優(yōu)點(diǎn):單片機(jī)的特點(diǎn)決定其擅長于控制,DSP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保證較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。兩者的組合可實(shí)現(xiàn)一些相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)功能,但由于系統(tǒng)中采用了兩個(gè)處理器,其間的信息交互是設(shè)計(jì)這類監(jiān)測站時(shí)須著重考慮的問題。只有單片機(jī)和DSP之間較好地協(xié)同工作,才能充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn);否則,由于兩者間的協(xié)調(diào)而耗費(fèi)了大量資源,整體性能未必高于采用單一處理器的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和DSP間通信協(xié)調(diào)的常用方法是采用雙口RAM。
有些DSP或單片機(jī)廠家為了擴(kuò)大芯片的適用范圍,在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,相互間容入了對方的特點(diǎn),使同一芯片在數(shù)據(jù)處理和控制方面同時(shí)具有較好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC,使客戶能方便地將單片機(jī)的功能轉(zhuǎn)移到DSP上,推出的產(chǎn)品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU兩個(gè)功能模塊在同一芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn),提高了系統(tǒng)的可靠性、降低了監(jiān)測站的設(shè)計(jì)難度并節(jié)省印制板空間。這類芯片得到廣大用戶的青睞。