一种多媒体传感器网络数据传输系统的实现方法

摘要

一种多媒体传感器网络数据传输系统的实现方法，包括三部分：多媒体传感器节点、多媒体中继节点、监测中心。本发明设计研发了基于wifi技术的多媒体音视频数据采集传感器。有效解决了zigbee技术在此方面的不足；同时本发明的多媒体传感器皆有zigbee技术的传输功能。其中，无线多媒体传感器节点包括：图像采集模块、音频采集模块、音视频编码模块、无线传输模块。无线多媒体中继节点包括：微处理器模块，无线传输模块，flash存储器模块，接口模块。设计的无线多媒体中继节点的存储转发功能，有效的解决了信道的冲突问题，避免了其他无关信号对本节点的干扰。多媒体传感器网络数据传输系统在实时监控、环境监测等领域能有效发挥其作用。

主权项

一种多媒体传感器网络数据传输系统的实现方法，其特征在于该传输系统由多媒体传感器节点、中继节点、监控PC三部分构成；多媒体传感器节点通过外设采集多媒体信息，然后根据采集不同数据的要求选择对应的传送方式：传送数据流带宽较大的实时视频流数据，采用wifi方式，传送到终端；传送图片或音频数据，采用低功耗的zigbee方式，利用CC2420无线传输模块将数据利用多跳传输给监控PC；数据传输系统的具体实现方案如下：步骤1）采用一种结合wifi及zigbee的无线多媒体传感器网络系统，步骤2）采用无线多媒体传感器节点的，采用的无线多媒体传感器节点以ARM9处理器为核心，同时集成了支持MGPEG‑4和H.264视频编解码的硬件CODEC、专用的CAMERA接口CSI和其他常用的接口；步骤 3）采用无线通信模块的，无线通信模块要有足够大的带宽来满足视频传输的需要，采用Ralink公司的rt73无线网卡，它支持IEEE 802.11b/g网络标准，该无线网卡通过USB接口与处理器的USB接口相连，Ralink官方提供了Linux版的驱动，可通过交叉编译移植到无线多媒体节点中，交叉编译器采用厂家提供的arm‑926ejs‑linux‑gcc编译器；步骤 4）采集实时视频数据，利用无线多媒体传感器节点采集实时音视频数据时，节点打开外接摄像头，运行音视频采集模块，将采集的数据编码，通过wifi，连接至无线路由器，监控中心的PC机联通无线路由器，这样实时的数据便会传输到监控PC机上，PC机通过软件解码传送过来的数据，从而进行实时的监控；步骤 5） 采用无线多媒体中继节点的，实现对8路模拟数据传感器信号和SPI、I/O、USART接口的数字信号的采集与传输，并具有无线信号的接收和发送功能；步骤 6）微处理器模块的选取，中继微处理器模块选择的Atmel公司的ATmega1281单片机，它采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一个字之中，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，可高速执行指令；步骤7）flash存储模块的选取，本模块采用Flash存储芯片AT45DB161D实现实时存储，AT45DB161D采用行接口，通过引脚名称为 #CS来进行使能，并通过三线接口引脚名称为 SI、SO、SCK进行数据通信；步骤 8） 采用JTAG接口，JTAG接口提供了在线程序调试功能，标准的JTAG接口为4线制：引脚名称为TMS、TCK、TDI和TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出；步骤 9）采用中继节点无线通信接口，CC2420 与处理器的连接十分方便，就是微控制器ATmega1281与CC2420的接口电路，采用标准 2×6 双排接插件与微处理器连接，它们之间的连线包括引脚名称为SI、SO、SCLK、CSn四线以及CCA、SFD、FIFO、FIFOP；ATmega1281的SPI接口工作在主机模式，它是SPI数据传输的控制方，CC2420设为从机工作方式；步骤 10）中继节点传输图像，音频数据，利用多媒体中继节点传输图像，音频等带宽较小的数据；无线多媒体传感器采集图像、音频数据，通过CC2420模块，传输至中继节点，中继节点进行存储转发，利用多跳传输到监控PC端，再通过软件解码数据。