家用视频物联网网关制造技术

家用视频物联网网关是集防盗报警、门厅看护、电气控制、气体检测、健康看护和娱乐为一体的一套系统网关，该网关由高清网络摄像机硬件、嵌入式摄像机软件、手机客户端软件和服务器软件四个部分组成，每个部分协同工作，可以实现1080P高清视频录制，检测到人和移动时，触发录像，抓拍图片发送至手机APP，可通过APP软件添加配套的周边控制器，即可控制电气的开关，在实时视频图像上查看周边温湿度、二氧化碳浓度等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种可扩展的家用智能视频物联网网关，用于防盗报警、门庭看护、照明、电器开关控制和气体浓度值监测。
技术介绍
在民用安防市场，现有的摄像机如“摇头机”、“卡片机”等，以亲情关怀为主，兼顾视频监控的作用，作为一个孤立的设备，可以实时看监控图像，但没有实现摄像头主动抓拍图片后发送给手机客户端，不能再接入其它传感器及控制机构实现更多的功能；而当前的智能家居产品是通过手机APP发送一些指令来远程控制电器的开关，但得不到视频确认，整体造价高，实用性不强。目前市面上的家用摄像机，图像像素比较低，一般只能达到40W像素左右，大都是桌面式的，主打亲情体验，只能实现远程视频功能，外形为家用摄像头，没有与环境融为一体，很显眼，容易成为摆设或被入侵者破坏；在快节奏的时代，不可能时刻打开手机看家里是否有入侵。家居安防产品要简单易用，体现“没事别烦我，有事主动推送”。目前的家用摄像头最大仅支持32G的存储卡，最高分辨率为720P，在最高分辨率下的帧率仅有4帧，32G仅能存储17个小时拍摄到的图像，只能做本地存储，设备容易被入侵者破坏或带走，不能主动把需要的实时图片推送到手机。在以智能家居为代表的家用视频物联网运用中，可编程及可扩展的高清网络摄像机作为网络网关，应具有：1、高清晰，像素至少要达到高清入门级720P的效果；2、功能实用，能手机远程控灯具及电器开关等。3安装配置简单；4、外形美观，与家居融为一体；5、能安装在室内门口或窗户位置；6、使用简单，有人并移动才发送报推送图片信息，不打扰用户；7、误报率极低，以免用户不堪其扰而关闭；8、手机客户端安装简单明了，一键傻瓜式操作；9、高度隐蔽，保护设备自身安全，避免客人反感；10、具备扩展性，在不对硬件升级的情况下，升级软件后就可以接入更多的I/O设备或是RS485设备；11、电源线布线简单，不破坏家里的装修。
技术实现思路
该网关组成部分为高清网络摄像机硬件、嵌入式摄像机软件、手机客户端软件和服务器软件。网关的动态IP经过服务器进行解析转发，实现内网与外网的通信。该网关的第一代产品家用照明摄像机硬件部分由外壳、镜头、IRCUT滤光片切换器、LED白光灯、LED红外灯、高清网络摄像机模组、WIFI模块及ZIGBEE模块8个部分组成。各部件的功能：1、外壳：保护内部组件，美化，隐藏镜头红外灯及人体红外探测器；2、镜头：聚焦图像；3、IRCUT切换器：滤光，白天模式允许可见光进入，夜晚模式允许红外光进入；4、LED白光灯：照明和警示；5、LED红外灯：夜晚模式，红外光照明；6、高清网络摄像机模组：所有功能的硬件集成及软件功能的实现；7、WIFI模块：无线传输信号；8、Zigbee:无线自动组网模块，无线接入各种传感器，无线控制灯具等电器。硬件连接关系图，附图1。把零配件组装成一个智能联动的智能家居摄像机，镜头、IRCUT切换器、红外报警模块、WIFI模块和高清网络摄像机模组通过一个支架组装成一个整体，LED白光灯、LED红外灯、高清网络摄像机模组整体（以下简称模组）固定在外壳上，LED白光灯的电源接入模组LED白光灯控制输出部分，LED红外灯的电源接入模组LED红外灯控制输出部分，光敏电阻接入模组光敏电阻输入部分，内置WIFI及Zigbee天线。外观结构图附图2高清网络摄像机模组硬件由Sensor板、核心板和多功能版构成，Sensor板的主要器件为CMOS图像传感器，主要器件型号有OV9712/AR0130/AR0330/IMX222等，主要负责图像信号的模数转化，核心板的主要器件为DM365/DM368，DDR2和NANDFlash等，主要视频硬件架构图，附图3。高清网络摄像机模组的嵌入式软件的启动流程为ubl->uboot->kernel->filesystem，系统启动后，CMOS图像传感器(Sensor板)采集到的视频信号通过I2C总线给核心板的ARM926，数据经过自动曝光、自动白平衡、视频稳定、边缘增强、噪声过滤及人脸检测等功能，ARM926完成压缩数据的RTP、UDP、IP封装，然后经过MAC成帧，最后通过以太网控制器PHY完成数据包的发送。此外ARM还负责解析接收数据，对PC机发来的相关参数命令进行转发，进行相应的运算设置(视频压缩码率、帧率等)，通过串口实现对外设的控制(云台控制器、镜头等)，通过GPIO对报警输入输出的处理等，附图4。家用照明摄像机工作流程为，通电后，通过WIFI接入到Internet，可通过局域网或是广域网远程查看实时视频。使用移动侦测和红外报警输入双鉴的方法，只有在图像变动及人体红外报警的情况下，才触发录像和退送报警图像到客户端，通过手机打开视频实时查看监控画面。实现流程图，附图5：无人状态时，移动侦测和红外报警输入均无信号，LED白光灯是熄灭。由光敏电阻的状态判断白天还是夜晚。若为白天模式，IRCUT切换器切换至白天型的滤光片，图像显示彩色，LED红外灯关闭；若为夜晚模式，IRCUT切换器切换至夜晚型的滤光片，图像显示黑白，LED红外灯开启。当移动侦测检测和红外报警输入检测同时触发后，开启SD卡的录像，在指定的时间内抓图到SD卡，开启LED白光灯，此时，光敏电阻控制部分会根据现场范围内的明暗程度，判断是否切换为白天模式还是夜晚模式，LED白光灯通过软件实现延迟关闭。这样设计的特点是：1、家人进门后自动开启LED灯，延迟1分钟后熄灭，给客户换拖鞋、开主灯等进行简单照明；2、灯亮后，闯入者眼睛不会去直视灯光，达到隐蔽的作用，保护了设备的安全；3、客人到家，会以为是灯具，不会产生尴尬的感觉；4、当家中长时间没有人时，可以通过手机软件远程控制LED灯，模拟有人在家的情况，让家更安全。手机客户端支持后台运行，报警触发后，网关把图片推送到手机客户端，实现图片预览及实时视频查看，控制开灯关灯操作，手机客户端也可以下载摄像机里面录像文件到手机播放。WIFI模块有AP热点及ClientWIFI连接模式，用户可以根据需要调整模式，默认启动是AP模式，把手机连接到摄像机的热点，直接查看WIFI热点视频监控画面及下载录像文件。在配置WIFI网络的时候，默认把摄像机的ID号添加到摄像机列表，用户只要输入无线路由器的密码即可；第二种是配置WIFI网络的时候，输入无线路由器的密码，选中设备IP，填写需要分配的局域网IP给摄像机，然后默认把此IP添加到设备列表。也可以在手机客户端中直接打开查看WIFIAP热点视频，第一次打开时候会把摄像头的AP模式的IP添加至摄像机列表，方便以后也可以在摄像机列表页直接打开视频监控画面，手机客户端操作流程，附图6。服务器软件负责建立三方握手通信，只要摄像机建立网络连接，就把自身的网络参数数据发送至服务器，PC客户端或是手机客户端添加摄像头的ID号后，会到服务器上获取该摄像头的网络数据，然后对其进行访问控制。通过选择不同的多功能版和嵌入式文件系统，可以实现更多的扩展功能，多功能板集成了ZigBee通信模块，可以实现自组网通信，可接GPS模块、3G模块、温度传感器、湿度传感器、光敏电阻、开本文档来自技高网...

【技术保护点】
视频物联网网关部分网络核心模组完成视频的采集、编码压缩、存储及传输，实现视频确认，可接入各种I/O设备和RS485设备，如GPS模块、3G模块、温度传感器、湿度传感器、光敏电阻等。

【技术特征摘要】
1.视频物联网网关部分网络核心模组完成视频的采集、编码压缩、存储及传输，实现视频确认，可接入各种I/O设备和RS485设备，如GPS模块、3G模块、温度传感器、湿度传感器、光敏电阻等。
2.家用物联网网关第一代产品家用照明高清网络摄像机硬件部分，LED白光灯、LED红外灯、红外报警模块、光敏电阻同时接入核心模块(高清网络摄像机模组)，红外报警、光敏电阻为输入信号部分，LED白光灯、LED红外灯为信号输出控制部分，组装成型后的外型是LED天花灯形状，包括筒灯形状、射灯形状、轨道灯形状等。
3.家用物联网网关第一代产品家用照...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦庆波，吕翠华，
申请(专利权)人：深圳安锐通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44