基本信息
- 项目名称：
- 基于3G技术的家居安防视频监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品利用嵌入式Linux操作系统，以ARM9芯片(mini2440)为控制核心，外围电路包括摄像头、GPRS模块、传感器模块、显示屏。视频监控单元放置在房间内门口或需要监控的重要区域，在监控画面出现异常或其它传感器检测到入侵信号，系统通过GPRS网络将报警图像传给绑定的手机，实现视频报警。本作品最大的优点在于实时性、直观性。用户通过手机直观地查看家中的图片，很好的解决了市场上其他产品误报的缺点。
- 详细介绍：
- 近年来，随着嵌入式技术的发展，手机用户的普及，以及无线网络的快速发展，基于联网手机技术的远程网络视频监控，无论从可靠性还是功耗上，性价比都超过以往的视频监控系统。 本作品通过联网手机实现了远程手机视频监控和安全防御两大功能,大大提升了家庭数字化的应用和服务水平。在家中有异常情况时实时传送图像告警，随时监控家中情况，用户即使出门在外，也可对家中情况了如指掌,并达到可视、可控和主动告警的目的。本作品以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。联网手机的家居智能视频监控系统为每一个家庭提供了可靠的安全保障，提高了人们的生活质量，间接地为推动和谐社会的发展做出了贡献。 1、 作品结构(见图一)： 本作品以ARM9(mini2440)为控制核心并且加入了Linux嵌入式操作系统，包括了32位微控制器中央控制单元、GPRS模块、摄像头、传感器模块以及彩色触摸显示屏。 视频监控单元放置在房间内门口或需要监控的重要区域，在监控画面出现异常或其它传感器检测到的异常信号，系统通过GPRS网络将报警图像传给绑定的手机客户端，实现视频报警。 图一：联网手机智能家居系统结构图 1.1 中央控制单元（见图二） 根据系统功能、性能要求，该系统基于ARM9架构嵌入式芯片mini2440，稳定工作在202MHZ主频，板载64MB SDRAM/64M FLASH。本主板资源包括： USB口，10M/100M以太网口，彩色触摸液晶屏接口、彩色LCD接口、6个用户按键， A/D、RTC电路，4个串口、一个JTAG通用接口，音频模块，支持MPEG4、MP3编解码，三个168PIN的扩展插座，32位的数据总线，保留充分扩展空间。 图二：基于ARM9架构嵌入式芯片mini2440工作板 1.2 GPRS模块 本作品以WAP无线应用协议为载体，实现即时的系统端到手机端的多媒体信息传送。在现场监控终端，报警触发时，系统采集图片后，立即向用户的手机上发送包含当时家里状况的图片的MMS，让用户能够及时了解家里的状况。其与mini2440的连接方式采用的是串口连接方式。 本作品利用GPRS进行图片传输，是因为GPRS业务作为移动数据业务最主要的承载方式，与其他无线通讯方式相比，具有实时传输、运营费用低、网络覆盖范围广等优点。 1.3 图像采集模块 图像采集模块采用的是V3000的USB接口摄像头（见图三），主控芯片是OV511芯片，一个专用的数字摄像IC到USB的接口芯片，内含数字摄像IC接口、DRAM接口、实时图像压缩引擎、USB接口、I2C接口、FIFO等功能，用于将摄取的数字视频图像直接通过USB接口送入CPU进行处理。采集的图像会通过彩色触摸液晶屏即时播放。同时，可以通过触摸屏对系统进行必要的初始设置。 图三：监测摄像头 1.4 热释电人体红外传感器 联网手机智能家居监测系统采用热释电人体红外传感器作为探头,可对人体的出入情况作自动检测。一旦人体红外传感模块获取到异常信息或者当系统监测的图像发生异常，ARM控制系统立即驱动使用USB 接口的摄像头拍照进行图像采集，将图像信息经过GPRS模块，实现远程图片报警。 同时，本作品可以通过烟雾传感器、气敏传感器对家居实施防火、防天然气功能。 2.工作流程（见图四） 图四：联网手机家居智能监测系统工作流程 手机联网智能家居监控系统主要针对家庭用户设计，其主要是使家庭的主人通过该系统方便的进行远程家庭的内部监视。本作品使用嵌入式Linux操作系统。系统开始工作后，摄像头进行监控录像并将图像信息通过USB输入ARM控制器,通过ARM系统持续进行图像对比,期间，如果监控画面出现异常，输入ARM中的数字信息发生改变,或者当人体红外传感模块获取到异常信息，ARM控制系统立即驱动使用USB 接口的摄像头拍照进行图像采集，如图五： 图五：彩色触摸屏自动抓取图片 然后图像信息经过GPRS模块，传输到与ARM服务端通过UDP方式连接的远端用户绑定的手机中（见图六），实现远程图片报警。 图六：报警图片发至手机客户端 与此同时，ARM控制系统将把从该时刻起直到十五分钟后的监控视频存储到SD卡中，以备以后查看。现在社会上已有许多监控系统，但由于没有远程图像传输，系统可能由于一些外界干扰而发出错误报警，给用户带来不必要的麻烦。此装置正好弥补了这一点，远程图像传输给用户最直观的图片展示，不仅让用户收到报警信息，还能了解警报产生的原因，避免不必要的麻烦。而且，本装置还增添了防火和燃气泄露预警模块，通过烟雾传感器和气敏传感器进行实时监测，保障家居安全。 结束语： 本作品设计合理，轻巧灵便，功能稳定，低耗能，适合普通家庭进行家居智能监测。目前作品可以进行图像采集与发送，主要的监测与报警功能已实现，与设计初衷吻合。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 创新点： 1.造型轻巧,成本低，适合家居安防。 2。报警信号以图片形式发送到用户手机上，直观的 图像展示，避免了误报警。 3.增添了防火和防燃气泄露功能，实现全方位家居 防护。 4.储存报警后十五分钟内的视频，以备后期查看。 技术关键： 1.中央处理单元 2.传感器模块 3.图像采集模块 4.GPRS模块 主要技术指标： 1.中央处理单元：作品采用ARM9核心板，扩展性强，可不断增加和完善监测功能。主要进行： 1>.图像对比判断 2>.异常信号处理 3>.图片数据传送 4>.视频储存 2.传感器模块：采用热释电人体红外传感器作为探头,对人体的出入情况作自动检测，一旦获取到异常信息，实现报警。 3.图像采集模块：采用V3000的USB接口摄像头，工作期间不断采集图像并输入中央处理单元进行图像对比。 4.GPRS模块：采用GPRS进行远距离图像传输，实现了远程报警，用户可以第一时间了解家中的具体情况。
科学性、先进性
- 1.造型轻巧,成本低，适合家居安防。 2.报警信号以图片形式发送到用户手机上，直观的 图像展示，避免了误报警。 3.增添了防火和防燃气泄露功能，实现全方位家居 防护。 4.储存报警后十五分钟内的视频，以备后期查看。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年5月5日在山东建筑大学办公楼会议室举行的评审
作品所处阶段
- 半成品
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品通过联网手机实现了远程手机视频监控和安全防御两大功能,大大提升了家庭数字化的应用和服务水平。在家中有异常情况时实时传送图像告警，随时监控家中情况，用户即使出门在外，也可对家中情况了如指掌,并达到可视、可控和主动告警的目的。本作品以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。联网手机的家居智能视频监控系统为每一个家庭提供了可靠的安全保障，提高了人们的生活质量，间接地为推动和谐社会的发展做出了贡献。
同类课题研究水平概述
- 目前市场上存在许多安防设施，但普遍存在以下缺点： 1.体积较大，适合于工厂、学校等大型场所，不适合家居安防。 2.成本较高，市场价格昂贵，不能被广大用户承受。 3.基于设计限制，报警信号单一，无反馈环节，易造成误报警。 。
