一種內置無線ap的監控攝像頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于信息技術領域，涉及到網絡傳輸、無線AP和圖像采集等技術，是一種內置無線AP的監控攝像頭。本發明不是簡單的將無線AP與監控攝像頭合并，而是在節能和實際需求下提供一種能夠將無線AP內置于監控攝像頭中的技術。
【背景技術】
[0002]隨著信息技術的發展，人們對公共場所的網絡設施要求越來越高，無論是機場、高鐵或者是大型商場目前都已為旅客和顧客提供無償的無線網絡。無線AP是有線網絡中的HUB，也是組建小型無線局域網時實現無線網絡覆蓋的必備裝置。一般的無線AP其構成包括中央處理器、設置在中央處理器上的AP模塊以及電源模塊。雖然無線AP的造型簡單占用空間較小，但為了保證網絡傳輸過程中的不間斷，各種公共場所需要安裝大量的無線AP，這給公共場所的美觀和設施管理帶來了不便，特別的有很多公共場所并不允許安裝外設的無線AP。
[0003]與此同時，為了維護公共利益和提高公民出行的安全性與便利性，目前很多公共場所都會安裝監控攝像頭。據統計報道，在2010年時南京市就安裝有監控攝像頭近9萬個。武漢市目前也將建成25萬個視頻監控攝像頭。監控攝像頭一方面可以對人們出入公共場所時的行為進行監控，以便于相關部門的取證；另一方面可以監控公共場所的客流量，特別是在地鐵或者高鐵站，監控攝像頭還可以為工作人員疏導人流量提供幫助。因此，一般情況下監控攝像頭在公共場所安裝的密度非常高，也是被允準安裝的。一套監控系統一般包括帶有USB接口的監控攝像頭、傳輸網絡和服務器，通過攝像頭采集到視頻，將視頻經過網絡傳輸到服務器內進行存儲是監控系統的常用模式。
[0004]攝像頭涉及到一個監控視角的概念，因此公共場所的攝像頭一般不會隱形，特別是廣角的監控攝像頭。對于公共場所，如果在安裝攝像頭的基礎上，再安裝大量的無線AP，是非常浪費資源的，也會影響公共場所的外觀。考慮到無線AP的設計與監控攝像頭設計之間存在著緊密的聯系，因此可以將無線AP內置于監控攝像頭內，這樣既可以有效地解決無線AP安裝受限的問題，同時又可以節約大量資源。

【發明內容】

[0005]本發明針對上述所提到的問題，提供了一種內置無線AP的監控攝像頭，可以實現監控攝像頭與無線AP的完美融合，使得基于本發明技術所實現的產品在外觀上是一個廣角的監控攝像頭，無線AP完全內置于攝像頭內部。
[0006]一種內置無線AP的監控攝像頭，包括包含中央處理器的最小系統、供電系統、無線AP模塊、視頻采集模塊、以太網傳輸模塊、外網連接模塊和GPS模塊。
[0007]所述的最小系統包括:中央處理器、緩存DDR3、非易失行存儲器、調試用的UART接口(用于調試程序，輸入命令，顯示板卡運行狀態信息)和USB-OTG接口(用于下載程序固件)、以及時鐘和復位等。最小系統是設備能夠正常啟動、初始化、加載程序的必備結構，是實現廣品各個功能的基礎。
[0008]所述的無線AP模塊包括由射頻wifi天線、中央處理器引出的I XPCIe總線、標準mini PCIe接口以及符合該接口標準的無線網卡。無線AP模塊的功能是通過在Mini PCIe接口處插上無線網卡發出wifi信號，建立無線局域網，同時通過wifi提取終端設備的信息。
[0009]所述視頻采集模塊是由連接于中央處理器的高清攝像頭構成，高清攝像頭可通過CMOS并行接口或者MIPI串行接口與中央處理器通信，由監控攝像頭將采集的視頻信息發送給中央處理器。
[0010]無線AP模塊和視頻采集模塊共用一個中央處理器，無線AP模塊置于監控攝像頭內。
[0011]所述的供電系統支持兩種供電方式:直流24V供電和以太網供電。以太網供電，又稱為POE供電，只需通過網線連接具有POE供電能力的設備即可，其設計原理如圖3所示。供電系統用于為整個設備供電，是產品正常工作的保障；
[0012]所述的以太網傳輸模塊支持1000Mbps、10Mbps和1Mbps三種傳輸模式，傳輸模塊的主要部分是一個以太網物理接口收發器芯片和一個集成在中央處理器芯片內部的以太網媒體接入控制器。該以太網媒體接入控制器可以控制數據鏈路層的工作，數據鏈路層則提供尋址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網絡層提供標準的數據接口等功能。傳輸模塊的主要功能有二個方面:一是接收整個PIS系統其它產品對該設備發送的命令并相應的回答；二是發送通過wifi及攝像頭提取的乘客及環境信息；
[0013]所述的外網連接模塊用于連接外界網絡，建立廣域網，支持2G、3G、4G等不同標準。
[0014]所述的GPS模塊為設備提供GPS衛星定位功能，可以根據需要進行位置及時間定位。
[0015]本發明提供了一種內置無線AP的監控攝像頭，既可以實現視頻信息高速采集并解碼，同時又可以發射WIFI信號形成無線網的覆蓋，可以實現兩種應用情況的完美無縫連接；該設備完成相同功能的監控攝像裝置和無線AP裝置節約了生產成本；最后，以監控攝像頭的外觀作為整體外觀，為WIFI天線提供了非常合適的安裝位置，避免了許多公共場所禁止安裝外設無線AP的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1本發明所提供技術的原理圖。
[0017]圖2本發明所提供技術的一種具體產品的原理圖。
[0018]圖3本發明所提供技術中的供電系統原理圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本發明所闡述的一種【具體實施方式】進行說明。附圖2所示為一種基于本發明技術的產品實施原理圖。
[0020]圖2中最小系統中央處理器是一款基于ARM Cortex?-A9ilGHz的四核汽車級處理器，集成多種物理層PHY接口(如HDMI，USB，PCIE等)。中央處理器內核是基于ARMv7架構的ARM Cortex?-A9MPCore，集成多媒體NEON處理單元，支持整數及浮點式運算。芯片集成IPU、VPU、3D/2D GPU，集成多種音視頻編解碼器，支持 H.263,H.264、MPEG_l/2/4、AVS、VC_l、RV8等多種格式，具有強大的視頻編解碼能力。對由攝像頭采集的視頻圖像信息能夠快速的完成壓縮、加速以及編解碼的工作，適于圖像處理方面的應用，同時該處理器在性能和功耗方面做了完美的平衡，適用于各種無線設備。
[0021]供電系統支持兩種供電方式:直流24V供電和以太網供電。供電系統用于給整個設備進行供電；
[0022]傳輸模塊是指連接于中央處理器內部以太網媒體接入控制器(MAC)上的以太網物理接口收發器AR8031，支持1000Mbps，10Mbps和1Mbps模式。以太網媒體接入控制器(MAC)控制數據鏈路層的工作，數據鏈路層則提供尋址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網絡層提供標準的數據接口等功能。以太網物理接口收發器控制物理層的工作，定義了數據傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態、時鐘基準、數據編碼和電路等，并向數據鏈路層設備提供標準接口。
[0023]無線AP模塊是通過mini PCIe接口與中央處理器通信的無線網卡，由無線網卡向外界發送WiFi信號，通信頻段支持2.4GHZ和5GHZ，與主處理器通過PCIe總線通信。對于無線AP模塊，根據所選擇的網卡的型號不同，其支持的無線傳輸協議及速率會略有差異。
[0024]視頻采集模塊是由連接于中央處理器的高清攝像頭構成，高清攝像頭可通過CMOS并行接口或者MIPI串行接口連接于中央處理器，由監控攝像頭將視頻發送給中央處理器。
[0025]外網連接模塊是附圖2中的3G/4G模塊，用于連接外界網絡，建立廣域網。支持2G、3G、4G等不同的標準。
[0026]所述的GPS模塊通過UART接口連接于中央處理器，為設備提供GPS衛星定位功能，可以根據需要對產品所在的具體位置及時間進行定位。
[0027]基于本發明技術所實現的產品主要完成兩部分的功能，也是本產品啟動后的一個工作流程，即在設備啟動后，一方面AP模塊發射的wifi信號覆蓋到范圍內的終端設備(如手機，電腦等)，并同時提取這些終端設備的數據信息(如型號、位置、數量等)并將這些信息反饋給中央處理器。中央處理器通過有線或者無線網絡接收由系統中的其他設備(如多媒體播放器)發送過來的音視頻信息，并將這些信息通過AP模塊發送給終端設備；另一方面，由于中央處理器具有強大的圖像處理及加速能力，因此可對由攝像頭采集來的圖像信息進行高速的編碼及壓縮的工作，并通過無線或者有線網絡將這些信息傳送給數字錄像存儲機。
【主權項】
1.一種內置無線AP的監控攝像頭，包括包含中央處理器的最小系統、供電系統、無線AP模塊、視頻采集模塊、以太網傳輸模塊、外網連接模塊和GPS模塊；其特征在于: 所述的包含中央處理器的最小系統包括:中央處理器、緩存DDR3、非易失行存儲器、調試用的UART接口和USB-OTG接口、時鐘和復位； 所述的無線AP模塊包括由射頻wifi天線、中央處理器引出的I XPCIe總線、標準miniPCIe接口以及符合該接口標準的無線網卡；AP模塊的功能是通過在Mini PCIe接口處插上無線網卡發出wifi信號，建立無線局域網，同時通過wifi提取終端設備的信息； 所述視頻采集模塊是由連接于中央處理器的高清攝像頭構成，高清攝像頭通過CMOS并行接口或者MIPI串行接口與中央處理器通信，由監控攝像頭將采集的視頻信息發送給中央處理器； 天線AP模塊和視頻采集模塊共用一個中央處理器，天線AP模塊置于監控攝像頭內； 所述的供電系統支持兩種供電方式:直流24V供電和以太網供電； 所述的以太網傳輸模塊是一個以太網物理接口收發器芯片和一個集成在中央處理器芯片內部的以太網媒體接入控制器，該以太網媒體接入控制器控制數據鏈路層的工作，數據鏈路層則提供尋址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網絡層提供標準的數據接口 ； 所述的外網連接模塊用于連接外界網絡，建立廣域網，支持2G、3G、4G ；。 所述的GPS模塊為設備提供GPS衛星定位功能，根據需要進行位置及時間進行定位。
2.根據權利要求1所述的一種內置無線AP的監控攝像頭，其特征在于，所述的以太網傳輸模塊支持1000Mbps、10Mbps和1Mbps三種傳輸模式。
【專利摘要】本發明屬于信息技術領域，涉及一種內置無線AP的監控攝像頭。其特征是將監控攝像頭內置無線AP，監控攝像頭和無線AP共用同一中央處理器，監控攝像頭通過MIPI串行接口或者CMOS并行接口與中央處理器通信，同時無線wifi網卡通過標準的mini PCIe接口與中央處理器通信。中央處理器還向外拓展了以太網傳輸模塊、GPS模塊和3G/4G模塊等。整個系統支持兩種供電模式，既可以通過直流24V供電也可以通過以太網供電。本發明不是簡單的將無線AP與監控攝像頭合并，而是在節能和實際需求下提供的一種全新技術，可以有效地解決在大型公共場合或者列車系統不提供無線AP設備接口的問題。
【IPC分類】H04N7-18, H04N5-225
【公開號】CN104735326
【申請號】CN201510162137
【發明人】王勇, 王志剛, 趙曉光, 張元慶
【申請人】大連海天興業科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月7日