丁子健

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通訊技術(shù)和傳感技術(shù)將實(shí)際的物體同互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接這就是物聯(lián)網(wǎng)的概念，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種不同事物進(jìn)行監(jiān)管、定位、跟蹤和識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含了紅外感應(yīng)、射頻識(shí)別、激光掃描及全球定位等技術(shù)，并且其能夠通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)物與網(wǎng)絡(luò)的連接。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 圖像識(shí)別 設(shè)計(jì)

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析

1.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)

實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，目前社會(huì)上的傳感器技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，但是，我們?nèi)绾卫眠@些傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)際物體數(shù)據(jù)的精確采集，從而達(dá)到利用圖像識(shí)別技術(shù)，這是目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。

1.2 智能終端技術(shù)

對(duì)于感知延伸層的實(shí)現(xiàn)是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得以全面實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要核心，而智能終端研究則關(guān)系到我們對(duì)于感知層的最終實(shí)現(xiàn)，目前我們現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的智能終端主要有智能手機(jī)、電腦等，這些智能終端拓展了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并發(fā)揮了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)有價(jià)值。但是，我們要想真正的完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還需要完善、智能終端的各種性能。

1.3 通信技術(shù)

通訊技術(shù)是我們實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要依托，尤其是隨著現(xiàn)代無線智能通訊技術(shù)的不斷發(fā)展下。雖然目前寬帶通訊已經(jīng)普及，并趨于完善，但是無線通訊技術(shù)的發(fā)展如何融入到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，仍舊是當(dāng)前研究的主要課題之一。

1.4 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)橋梁，因此，接收處理數(shù)據(jù)的量必然會(huì)非常龐大。我們?nèi)绾螌?duì)這些海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)有效的處理，是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。但是隨著對(duì)于信息處理技術(shù)的不斷研究與發(fā)展，相信這一問題也會(huì)很快的進(jìn)行解決。

1.5 信息安全問題

信息安全是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)中一直面對(duì)的難題，同樣信息安全問題在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用上也是面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。信息安全研究要面對(duì)的不僅僅是安全訪問以及加密技術(shù)，還包括了多個(gè)系統(tǒng)的安全以及整個(gè)體系的安全管理等。

2 圖像識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖像識(shí)別系統(tǒng)主要是由圖像采集點(diǎn)獲得圖像，然后通過網(wǎng)絡(luò)將圖像發(fā)送到移動(dòng)的監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行分析出來。通過進(jìn)行圖像識(shí)別分析能夠?qū)θ藛T進(jìn)行定位、救援，也可以得到不同方面的運(yùn)行情況，從而判斷有沒有問題發(fā)生。

圖形采集節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)核心是一款高集成度的系統(tǒng)。該芯片集成了CPU、基帶、射頻電路，加上簡(jiǎn)單的外圍電路就能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信。整個(gè)芯片的內(nèi)部集成了CPU、無線收發(fā)器、多個(gè)高速傳輸裝置、存儲(chǔ)器加速器、控制器、多種輸入輸出接口等。圖像采集需要用于對(duì)多任務(wù)、多線程、多硬件進(jìn)行管理的嵌入式操作系統(tǒng)。OpenWRT是一個(gè)我們知道的一個(gè)高度模塊化、高度自動(dòng)化的Linux系統(tǒng)，支持多種架構(gòu)的處理器，如ARM、MIPS等，并且其自身?yè)碛袕?qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)組建和擴(kuò)展性，常常用于工控設(shè)備、小型機(jī)器人、智能家居等方面的應(yīng)用。我們可以將OpenWRT系統(tǒng)描述為一個(gè)嵌入式Linux發(fā)行版，不是一個(gè)單一的靜態(tài)系統(tǒng)。其系統(tǒng)自身的管理方面提供了一個(gè)完全可寫的文件系統(tǒng)，可以進(jìn)行應(yīng)用程序的選擇和配置并具有完全定制能力，以適應(yīng)開發(fā)設(shè)備。我們?cè)贛T7620硬件上移植OpenWRT系統(tǒng)，通過OpenWRT系統(tǒng)中的數(shù)量多、功能強(qiáng)的各種軟件從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像采集、網(wǎng)絡(luò)通信的管理操作。

3 圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 圖像采集與傳輸

圖像的采集選用的攝像頭輸出格式一般分為YUV和MJPEG。由于YUV格式圖像的數(shù)據(jù)量比MJPEG格式的要大許多，因此其在傳輸時(shí)占用的資源就會(huì)太多，因此我們選擇MJPEG格式的圖像作為傳輸?shù)脑?。為了能讓圖像識(shí)別節(jié)點(diǎn)支持MJPEG格式的圖像數(shù)據(jù)，需要在OpenWRT系統(tǒng)中加載UVC驅(qū)動(dòng)。進(jìn)入OpenWRTconfiguration--->Kernelmodules--->videosupport，選中kmod-video-core和kmod-video-uvc。驅(qū)動(dòng)加載后，OpenWRT就可以與攝像頭建立圖像數(shù)據(jù)傳輸并識(shí)別圖像格式。圖像采集實(shí)現(xiàn)后，要把圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送還需要添加mjpg-streamer軟件。Mjpg-streamer將JPEG幀從一個(gè)或多個(gè)輸入插件輸出到多個(gè)輸出插件。Mjpg-streamer用于從網(wǎng)絡(luò)攝像頭獲取JPEG流文件，通過基于IP的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到各種類型的顯示終端，如Chrome瀏覽器、Firefox瀏覽器、Cambozola、VLC、媒體播放器和其它能夠接收MJPG流的軟件。進(jìn)入OpenWRTconfiguration--->Multimedia，選中mjpg-streamer。也可以修改mjpg-streamer.config文件，將默認(rèn)的optionenable“0”改為optionenable“1”。

3.2 移動(dòng)監(jiān)控終端軟件設(shè)計(jì)

為了讓運(yùn)行Android系統(tǒng)的一些移動(dòng)監(jiān)控終端能夠接收?qǐng)D像采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的視頻，我們還需要設(shè)計(jì)一款軟件來接收數(shù)據(jù)流并顯示出來。表1中為建立網(wǎng)絡(luò)連接接收數(shù)據(jù)流并解析為圖片所需要的基本JAVA包，并給出了主要應(yīng)用函數(shù)。圖1為監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)流程圖。

當(dāng)我們圖像采集點(diǎn)通電后，通過登錄到OpenWRT系統(tǒng)中，將攝像頭插入接口，就可以識(shí)別使用的攝像頭。在輸入ls/dev/vid*命令，OpenWRT系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)攝像頭分配的ID為video0。當(dāng)我們打開移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控軟件，輸入圖像采集點(diǎn)的IP地址，這樣就可以在屏幕上看到攝像頭采集到的圖像。

4 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)是一種通信網(wǎng)絡(luò)的延伸，能夠使我們的社會(huì)更加自動(dòng)化，從而減低生產(chǎn)成本，并且能夠提高生產(chǎn)效率，達(dá)到企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力的提升。并且其能夠及時(shí)的獲取信息，這樣能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)各種安全隱患，便于企業(yè)的安全監(jiān)管和監(jiān)控，保證社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

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作者單位

華北水利水電大學(xué) 河南省鄭州市 450000endprint