[发明专利]一种低功耗视频无线传感网络组织方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息与通信技术领域，尤其涉及一种低功耗视频无线传感网络组织方法及实现装置。

背景技术

近年来，无线传感网络技术得到了快速的发展。但是目前研究和部署的无线传感网络主要基于Zigbee/802.15.4技术，传输带宽低，组网复杂，无法适用于面向视频等多媒体信息的监测业务。

随着超低功耗Wi-Fi芯片技术的成熟，Wi-Fi可以被用于作为无线传感网络的传输技术。由于Wi-Fi的高带宽特性，使得基于Wi-Fi技术组建的无线传感网络非常适合传输以视频为代表的多媒体监测信息。

发明内容

本发明提出了一种基于超低功耗Wi-Fi芯片技术的低功耗视频无线传感网络的组织方法及装置，可以有效地解决低功耗视频传感网络的网络组织和业务部署问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种新型的低功耗视频无线传感网络本地监控节点装置。其中，包括：第一获取装置，用于获取来自Wi-Fi视频传感器的数据流和控制流。第一发送装置，用于发送控制流到Wi-Fi视频传感器；第二获取装置，用于获取来自位于外部网络的视频传感网络应用服务器的控制流；第二发送装置，用于发送信息到外部网络的视频传感网络应用服务器。安全控制单元，负责实现和Wi-Fi视频传感器之间的数据流和控制流的加解密功能，保证视频无线传感网络内的数据通信的安全性；传感网络管理单元，负责实现Wi-Fi视频传感器接入控制、视频无线传感网络拓扑维护等传感网络管理功能；应用接口单元，用于实现和各种视频传感网络应用服务器之间的接口，视频传感网络应用服务器通过应用接口单元和视频传感网络接口；视频处理单元，负责对来自Wi-Fi视频传感器的视频流进行视频编码；视频存储单元，负责存储Wi-Fi视频传感器采集的视频信息；流媒体单元，负责实现对Wi-Fi视频传感器采集的视频信息的实时网络传输或者对已存储在视频存储单元109内的视频信息的网络传输；任务处理单元，负责根据视频传感网络应用服务器的操作要求对视频存储单元所保存的视频信息进行检索，找到符合要求的视频流信息，或者生成实时视频监测信息采集命令；视频采集控制单元，负责分析视频监测信息采集需求，控制Wi-Fi视频传感器进行视频监测信息采集，控制视频采集的启动和终止。

视频无线传感网络本地监控节点和Wi-Fi视频传感器之间通过Wi-Fi技术通信；视频无线传感网络本地监控节点和外部通信网络之间可以通过以太网、DSL、3G等任何有线或无线通信技术进行数据传输。

根据本发明的第二方面，提供了一种新型的低功耗Wi-Fi视频传感器的控制装置。其中，包括：第一获取装置，用于获取来自视频无线传感网络本地监控节点装置的控制信息；第一发送装置，用于发送采集到的视频流和无线传感器认证等控制信息到视频无线传感网络本地监控节点；安全控制单元，负责实现和视频无线传感网络本地监控节点之间的数据流和控制流的加解密功能，保证视频无线传感网络内的数据通信的安全性；传感网络管理代理单元，负责实现Wi-Fi视频传感器接入认证、Wi-Fi视频无线传感网络拓扑维护等功能；视频采集单元，负责采集实时视频信息。

低功耗Wi-Fi视频传感器采用超低功耗Wi-Fi芯片技术进行数据传输，与视频无线传感网络本地监控节点装置之间通过Wi-Fi技术通信。同时为了满足无线传感器的低功耗要求，将需要大量计算的视频编码功能移到视频无线传感网络本地监控节点进行。Wi-Fi视频传感器平时可以处于休眠状态，仅当接收到视频采集启动命令后，才会启动视频信息采集，并将采集到的信息发送到视频无线传感网络本地监控节点做进一步处理。通过以上各种机制的结合，确保Wi-Fi视频传感器的能量消耗可以达到最低，传感器可以在电池供电情况下运行数月甚至数年。

根据本发明的第三方面，提供了一种低功耗视频无线传感网络体系结构。包含有本发明的一个具体实施例的视频无线传感网络本地监控节点装置和多个低功耗Wi-Fi视频传感器之间通过Wi-Fi网络连接，视频无线传感网络本地监控节点装置和视频传感网络应用服务器之间通过任何二层或三层IP网络连接。视频无线传感网络本地监控节点装置负责维护视频无线传感网络，控制Wi-Fi视频无线传感网络内的所有Wi-Fi视频传感器，并作为Wi-Fi视频无线传感网络和外部视频传感网络应用服务器之间的唯一接口，负责对外部各类视频传感网络应用服务提供无线传感网络信息监控支持。