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LGWL-WD02型 物联网视频监控实验实训平台
一、平台简介
LGWL-WD02型 物联网视频监控实验实训平台是一款基于 TI 系列高性能图像处理器的物联网视频监控技术实验实训装置，配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能处理器、多种路视频监控设备以及辅助设备，可以实现多路摄像头的图像采集、视频存储、视频播放、视频传输与云台控制。平台具有友好的图形用户界面，开放源码，具有详细的实验指导书，可作为高校物联网专业“图像处理与视频监控”研究方向的教学、实验、实训平台。
平台由实训桌与控制台组成，采用全钢结构，平台牢固，耐磨；实训桌底部安装有带刹车功能的万向轮，可以灵活，方便的移动设备；控制台是实现物联网采集与控制的主体，尺寸：长 1470mm×宽 750mm×高 760mm；控制台主要由视频监控系统、基础学习区、上位机 PC 机组成；视频监控系统由 DM642、两路摄像头以及外围模块实现；基础学习区主要由嵌入式网关配合外围电路组成，同时给用户提供了 ZigBee 学习单元；上位机主要用于系统的编译，调试，下载烧写等。整个控制台集成 433M 频段、2.4G 频段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音视频无线传输 1.2G 频段等多种通信网络；视频监控系统实现的两种功能：
1、云台摄像头、普通监控摄像头采集的视频数据交替显示在监控器上，嵌入式网关通过 ZigBee 网络向 DSP 节点发送“屏幕开/屏幕关”命令，从而控制 DM642 视频板卡，实现视频显示器的开、关。
2、云台摄像头进行正常视频监控时，门磁被触发，模拟防区发生警情，嵌入式网关接收到报警后，立即通过串口向云台控制器发送控制命令，使云台摄像头旋转到预置的角度，对警情区域重点监控。
设备采用 TI 高性能视频处理器设计，运行嵌入式 Linux 操作系统，即可完成基础单元模块的实验，又可进行多种视频处理算法的研究，以及综合性的图像处理算法实验，视频处理性能更强大。
平台将视频处理技术与物联网应用相结合，符合物联网发展的*新趋势。多终端显示：视频监控画面既可以在监控显示器上显示，又可以在嵌入式网关上显示
三、硬件资源
平台采用视频采集处理技术、315M/ZigBee 无线传感技术、嵌入式网关技术、嵌入式 Linux 开发技术等，实现多路视频访问、视频压缩、视频传输、云台无线控制等，并结合门磁或人体探测器，实现视频安防监控的功能。
四、软件资源
1、无线传感器网络软件：可以选择 ZigBee/蓝牙/WiFi 无线通信协议，将传感器与控制设备组成一个无线传感器网络，实现信息的无线传输。
2、智能网关无线传感器网络管理软件：处于本地化工作的网关，主要运行嵌入式 Linux 系统或 Android 下的无线传感器网络管理软件，汇聚当前网关管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等传感器节点信息进行数据备份，控制相关的设备。Linux下的网关应用程序是采用 QT4.7.3 函数库与 QT C++开发的 GUI 图形化应用程序界面。
3、DSP 视频监控主板软件系列：支持 CCStudio v3.1 集成开发环境，CCS 软件下的程序：提供板卡初始化库、LED 灯控制、SDRAM 存储系统测试、FLASH 测试、 Boot 测试、UART 测试、音频测试、视频采集、视频输出、基于 H.264 编码的视频采集、压缩和传输等例程；支持云台摄像头、普通摄像头交替视频采集，显示在监控器上；提供 DM642 视频监控器开关程序；提供 DM642 两路视频采集程序。
4、多路视频智能监控管理软件：软件涉及串口编程、网络编程、多线程应用、 QT GUI 编程、数据库等各个知识点，主要实现两路视频图像采集的显示、云台视频监控设备的无线控制等。提供嵌入式 Linux 系统下云台摄像头的控制源码；提供 DM642 视频安防监控程序：门磁触发模拟防区发生警情，通过 ZigBee 网络发送给嵌入式网关，由网关向云台控制器发出旋转命令，使云台摄像头旋转到预置角度，对防区重点监控。
1、ZigBee 无线传感网实验
2、Linux 部分实验
3、视频监控实验
LGWL-WD02型 物联网视频监控实验实训平台是一款基于 TI 系列高性能图像处理器的物联网视频监控技术实验实训装置，配合 SUMSUNG Cortex-A8/A9 智能处理器、多种路视频监控设备以及辅助设备，可以实现多路摄像头的图像采集、视频存储、视频播放、视频传输与云台控制。平台具有友好的图形用户界面，开放源码，具有详细的实验指导书，可作为高校物联网专业“图像处理与视频监控”研究方向的教学、实验、实训平台。
物联网视频监控实验实训平台
二、平台特点平台由实训桌与控制台组成，采用全钢结构，平台牢固，耐磨；实训桌底部安装有带刹车功能的万向轮，可以灵活，方便的移动设备；控制台是实现物联网采集与控制的主体，尺寸：长 1470mm×宽 750mm×高 760mm；控制台主要由视频监控系统、基础学习区、上位机 PC 机组成；视频监控系统由 DM642、两路摄像头以及外围模块实现；基础学习区主要由嵌入式网关配合外围电路组成，同时给用户提供了 ZigBee 学习单元；上位机主要用于系统的编译，调试，下载烧写等。整个控制台集成 433M 频段、2.4G 频段 ZigBee、3G、WiFi/BT、GPS 以及音视频无线传输 1.2G 频段等多种通信网络；视频监控系统实现的两种功能：
1、云台摄像头、普通监控摄像头采集的视频数据交替显示在监控器上，嵌入式网关通过 ZigBee 网络向 DSP 节点发送“屏幕开/屏幕关”命令，从而控制 DM642 视频板卡，实现视频显示器的开、关。
2、云台摄像头进行正常视频监控时，门磁被触发，模拟防区发生警情，嵌入式网关接收到报警后，立即通过串口向云台控制器发送控制命令，使云台摄像头旋转到预置的角度，对警情区域重点监控。
平台将视频处理技术与物联网应用相结合，符合物联网发展的*新趋势。多终端显示：视频监控画面既可以在监控显示器上显示，又可以在嵌入式网关上显示
三、硬件资源
平台采用视频采集处理技术、315M/ZigBee 无线传感技术、嵌入式网关技术、嵌入式 Linux 开发技术等，实现多路视频访问、视频压缩、视频传输、云台无线控制等，并结合门磁或人体探测器，实现视频安防监控的功能。
| 序号 | 区域 | 描述 |
| 1 |
嵌入式基础教学区 |
由嵌入式网关、网关板载模块、以及 6 个网关扩展模块组成。 网关可选 Cortex-A8 或 A9，含 7 寸电容触摸屏、可板载 3G/4G、WiFi/BT、GPS 模块，流畅运行 Android、Linux 系统以及应用程序。 |
| 2 |
网关扩展模块区 |
针对网关本地应用开发，包括直流电机、步进电机、继电器输出控制、点阵显示、IPv6主板等。 |
| 3 | 视频监控系统 |
视频监控系统由 DM642 视频采集主板、两路摄像头、视频发射器、视频接收器、视频显示屏以及外围模块实现；两路摄像头：一路带有云台控制器，控制接口采用 RS485 总线；一路为普通监控摄像头，可通过视频收发器无线传输给 DM642主板。 DM642 支持四路视频输入，任意切换两路视频，显示在屏幕上。 |
| 4 |
安防区 |
安装有 315M 频段的人体感应探测器、门磁探测器，它们均通过 315M-ZigBee 转换器接入 ZigBee 无线网络中，实现网络的统一，方便网关的管理。 |
| 5 |
智能插座 |
主要包括 2 路 86 盒封装的 ZigBee 强电控制模块。内部由交直流转换模块、ZigBee 通信模块、以及供电底板组成。 被控设备主要针对市电供电的交流电器。通过接收 ZigBee 控制命令，切断或闭合交流电器的供电通路，实现电器的远程开、关操作。 |
1、无线传感器网络软件：可以选择 ZigBee/蓝牙/WiFi 无线通信协议，将传感器与控制设备组成一个无线传感器网络，实现信息的无线传输。
2、智能网关无线传感器网络管理软件：处于本地化工作的网关，主要运行嵌入式 Linux 系统或 Android 下的无线传感器网络管理软件，汇聚当前网关管理的ZigBee、Bluetooth、WiFi 等传感器节点信息进行数据备份，控制相关的设备。Linux下的网关应用程序是采用 QT4.7.3 函数库与 QT C++开发的 GUI 图形化应用程序界面。
3、DSP 视频监控主板软件系列：支持 CCStudio v3.1 集成开发环境，CCS 软件下的程序：提供板卡初始化库、LED 灯控制、SDRAM 存储系统测试、FLASH 测试、 Boot 测试、UART 测试、音频测试、视频采集、视频输出、基于 H.264 编码的视频采集、压缩和传输等例程；支持云台摄像头、普通摄像头交替视频采集，显示在监控器上；提供 DM642 视频监控器开关程序；提供 DM642 两路视频采集程序。
4、多路视频智能监控管理软件：软件涉及串口编程、网络编程、多线程应用、 QT GUI 编程、数据库等各个知识点，主要实现两路视频图像采集的显示、云台视频监控设备的无线控制等。提供嵌入式 Linux 系统下云台摄像头的控制源码；提供 DM642 视频安防监控程序：门磁触发模拟防区发生警情，通过 ZigBee 网络发送给嵌入式网关，由网关向云台控制器发出旋转命令，使云台摄像头旋转到预置角度，对防区重点监控。
监控器上正常监控时的画面 门磁触发时的监控画面
网关上视频监控主界面 云台摄像头控制界面
五、典型实验1、ZigBee 无线传感网实验
| ★TI GenericApp 原程序再现； | GenericApp 下多节点与协调器的无线传输； |
| 基于 GenericApp 的数据传输实验； | GenericApp 下的树型网络拓扑建立实验； |
|
★GenericApp 下温湿度节点与协调器的无 线传输； |
★GenericApp 下 ZigBee 节点数据采集与控制综 合实验。 |
| 1. ★网关 Linux 平台快速建立： | 3. 嵌入式 qtopia2.2.0/qt4 应用程序： |
| 实验一 Uboot 烧写 |
实验一 含 Qtopia2.2.0 与 Qt4.5.2 的根文件系 统制作实验 |
| 实验二 Linux 内核烧写 | |
| 实验三 烧写 ubifs 根文件系统 | 实验二 Qt4.5.2 库编译实验 |
| 2. 嵌入式 Linux 开发环境的建立: | 实验三 ★Qt4 应用程序实验： |
| 实验一 VMware ubuntu 的安装 | Qt-creator 环境建立实验； |
| 实验二 交叉编译链与 mkcramfs 的安装 | Qt-creator 控件使用实验； |
| 实验三 安装 nfs 服务器 | Qt4-hello world 实验； |
| 实验四 Linux 内核驱动配置与编译实验 |
Qt4.5.2 的 ZigBee 节点数据采集与控制实验： 温湿度、光线、光敏、数字气压、继电器、遥控 按键、火焰、雨滴、结露等节点。 |
|
实验五 Linux 接口测试实验： LED 显示测试、AD 采样测试、按键值检测 测试、PWM 蜂鸣器测试程序、串口通信实 验、服务器-客户端网络编程实验； |
|
|
Qt4.5.2 的 ZigBee 节点控制实验：开关类设备 控制实验。 |
| 视频采集板卡相关实验 | 网关视频相关实验 |
| 实验一 视频服务器开发实验； | 实验一 视频监控器屏幕开关控制实验； |
| 实验二 多路视频监控实验； | 实验二 云台摄像头控制实验； |
| 实验三 视频格式压缩实验； | 实验三 网络摄像机视频浏览实验 |
| 实验四 视频存储与回放实验； | 实验四 网络摄像机视频存储回放实验 |
