基于ZIGBEE协议的工业视频监测技术研究

作     者：李嘉源 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王红波

授予年度：2015年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：ZigBee技术 监测监控 无线视频通信 工业监控系统 

摘      要：随着时代的发展,科技的进步,现代工业生产规模不断扩大,生产设备迅速更新,生产技术越来越先进,与之相伴的是愈发复杂的生产环境,这对生产监测监控技术提出了更高的要求。传统监测监控系统的有线网络受到布线、维护和扩展性等限制,已经不能适应现代工业生产环境,因而需要更先进的工业监测监控系统,以满足现代工业生产需求。无线传感网络是现代通信发展的主要趋势,已经具有一定的应用基础,并且在研究者的不断努力下,愈来愈先进和成熟,是替代有线网络的最佳选择。ZigBee是一项新近兴起的无线网络技术,具有低速率、低成本、低功耗、网络容量大等特点,能够自行组织网络,且网络恢复能力强,非常适用于无线传感网络。因此,本文将ZigBee技术和视频数据传输相结合,开发了工业视频监测系统,作为现代工业生产监测监控的解决方案。本文针对工业生产环境,研究了ZigBee技术、视频压缩编码技术、以及数据通信原理,开发了基于ZigBee协议的工业视频监测系统。论文首先对无线数据传输技术的发展和工业监测监控技术现状进行综述,阐明现代工业发展的需求;其次,介绍了ZigBee技术和视频压缩编码算法,包括ZigBee协议栈的组成结构和网络拓扑结构,ZigBee无线传感网络对视频压缩数据传输的要求;再次,进行了视频监测系统的设计与开发,内容包括系统的总体架构设计、ZigBee芯片类型的确定与选择、终端节点的结构设计、视频处理模块、节点软件的设计、以及数据通信编码设计;最后,对视频监测系统的硬件和软件进行调试和测试,通过系统网络通信距离和质量的测试结果来验证本文研究内容的有效性和可行性。