基于3G和Wi-Fi的高分辨率视觉传感器传输控制方案

• Published in: 农业工程学报 Vol. 31; no. 9; pp. 167 - 172
• Main Author: 肖德琴 黄顺彬 殷建军 冯健昭
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业部现代农业装备重点实验室，南京 210014 2015; 华南农业大学信息学院，广州 510642%华南农业大学信息学院,广州,510642
• Subjects: 传输控制协议; 无线传感器网络; 视觉; 视觉传感器远程传输控制; 高分辨率农业视觉传感器; vision; 视觉; wireless sensor network; 传输控制协议; 无线传感器网络; 高分辨率农业视觉传感器; transmission control protocol; vision sensor remote transmission control schema (VSRTC); 视觉传感器远程传输控制; high resolution agricultural vision sensor (HRAVS)
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.09.026

智能视觉传感器技术因其低成本和图像高效采集优势成为当今无线视觉传感器网络（wireless vision sensor network，WVSN）的研究热点。该文在之前基于ARM平台S3C6410设计的低成本高分辨率农业视觉传感器（agricultural high resolution vision sensor， HRAVS）设计基础上，进行了网络和远程控制扩展，设计了一种基于WCDMA和Wi-Fi的高分辨率视觉传感器远程传输控制方案（vision sensor remote transmission control schema for the HRAVS，VSRTC）。使新型HRAVS节点可以利用有线、Wi-Fi、3G和4G等支持WVSN和农业物联网的应用。该文详细设计了VSRTC的应用体系结构、传输控制协议、应用软件。利用扩展的网络化视觉感知传感器，在华南农业农业大学试验农场部署了10个图像采集节点构成的WVSN，并开展了25d的运行测试，测试了新型节点的稳定性、图像采集与编码的性能，采集图像的平均耗时，以及在不同分辨率下的视频帧速率等。结果表明，该节点能够有效地支持命令响应式、周期响应式、视频流3种采集模式；在重传方案支持下所有节点指令丢失率在1%以内；在非联网状态下节点本地工作模式下，节点在1.3、2.0和3.2 Mpixel下采集图像的最短节点平均耗时分别约为6.2、8.2和11.1 s，最大视频帧速率分别为58.7、34.6、16.4帧/s；在全网络环境中，节点在1.3、2.0和3.2 Mpixel下采集图像的最短节点平均耗时分别约为17.6、26.9和49.6 s，最大视频帧速率分别为20.2、16.1、9.3帧/s。该方案对实时性要求不太高的农业领域来说，基本能满足其高分辨率图像和视频传输的需要。