[发明专利]一种RF无源视频监控系统及监控方法

说明书

本发明提供了一种RF无源视频监控系统及监控方法，属于视频监控系统领域。该系统是通过射频能量采集、WIFI通信模块连接、嵌入式微处理器协调任务调度的一套基于无线射频信号功能的无源视频监控系统，在无电池且无需复杂布线的情况下，通过摄像头传感器捕捉图像并在客户端程序中将图像显示。本发明克服了实际应用中电池使用寿命短、系统布线复杂及安装困难等缺点，为人们的生产生活提供便利；该系统具有可靠的图像捕捉、传输及展示功能，可以广泛应用在包括极端条件在内的多个领域的监控任务中；同时，该系统为其他复杂传感系统的无源实现提供了解决思路，开启了无源设备在复杂传感方向应用的大门。

技术领域

本发明属于视频监控系统领域，涉及微电子器件在低功耗领域的应用、无线充电技术及WIFI通信技术，具体涉及一种RF(无线充电)无源视频监控系统及监控方法。

背景技术

当今时代，传感器技术的运用十分广泛，几乎每一个现代化项目都离不开各种各样的传感器。但是在实际应用中，如工厂仪表读数、监控停车场等，能源不足的问题往往限制了传感器系统的发挥，同时复杂的系统布线也使这些场所的监控系统难以搭建和维护。随着微电子器件在低功耗领域的飞速发展以及无线充电技术的日益普及，无源系统为这些问题的解决提供了新的思路，它克服了传统电池使用寿命短、系统布线困难等缺点，具有安装简易、造价低、维护成本低等优点。

无线射频信号作为无源系统的一种理想信号，具有较强的普适性，但是如今对于无线射频信号的使用主要在磁卡识别领域，它的物理特性的应用还远远不够。当高频无线电波(无线射频信号)发射到达接收天线时能够导致天线产生电位差变化，该电位差能够使得天线上的电荷载流子不断移动以获得内部电场的平衡，进而产生电流。

基于上述原理，本发明通过将无线射频信号转化为电信号并存储在板载的超级电容器中为无源传感器系统中各个器件供电，从而解决在传统设备实际应用中电池使用寿命短、系统布线复杂安装困难的缺点，本发明设计并实现了基于AirFuel射频(RF)技术(AirFuel射频(RF)充电使用射频发射器和嵌入在设备内的接收器(非线圈)来获取能量并将其转换为电能)的无源视频监控系统。

发明内容

为了解决传统现代化监控系统在实际应用中投入高、电池使用寿命短、布线复杂、维护需求大的问题，本发明提供了一种RF无源视频监控系统，该系统是通过射频能量采集、WIFI通信模块连接、嵌入式微处理器协调任务调度的一套基于无线射频信号功能的无源视频监控系统，在无电池且无需复杂布线的情况下，通过摄像头传感器捕捉图像并在客户端程序中将图像显示。所述的RF无源视频监控系统首先通过射频信号发射器向环境中发送超高频无线射频信号，系统将收到的无线射频信号转化为电信号并存储在板载的超级电容器中，为系统中各个器件供电；系统再通过低功耗微处理器对采集任务进行调度，利用WiFi模块将数据传入同一个局域网下的主机中，在主机端程序中实现对数据流的处理和加工，最终将图像显示在客户端程序上。

本发明的技术方案：

一种RF无源视频监控系统，包括能量收集模块、数据捕获模块和数据处理模块。

所述的能量收集模块包括射频信号发射器、射频信号接收器和超级电容器。所述射频信号接收器包括接收天线、阻抗匹配网络和AC-DC转换器；其中，接收天线接收射频信号发射器发出的无线电波并产生交流信号；阻抗匹配网络进行阻抗(拥有电阻、电感和电容的电路中对交流电的阻碍作用)匹配，使高频微波信号均能传递至负载点而几乎不会被反射回发射点，提高系统的能源利用率和输入后系统的功率；AC-DC转换器将接收天线上产生的交流信号通过整流、滤波、稳压操作，转换为稳定的电压输出(整流是通过二极管只允许电流单向通过的特性，而滤去正弦电波Y轴下方的电流；滤波是通过电容将电波调平；稳压是通过稳压电路将交流信号转化为稳定的电压输出，即直流电)。所述超级电容器将直流电存入其中，为整个系统供电。