布线系统总体方案.docVIP

信息工程系 物联网组网及综合布线结课论文 专业： 物联网应用技术 班级： 姓名： 基于3G的无线可视化环保监测系统设计方案 设计成员： 摘要：当前我国环境保护事业进入新的发展阶段。而环境监测，被称作是环境保护的耳目和侦察兵，只有环境监测水平不断提高，才能保证人类的环境安全。本次我们设计的是一款基于基于3G的无线可视化环保监测系统的设计方案。它可以通过无线网络，由布置在环境监测点的各类传感器向用户终端系统传输实时数据，便于从业人员得出正确结论，执行有效、有力的决策。将为我们未来的环境监测领域带来新的发展方向。 关键字：环境监测、3G、传感器、实时 一、系统设计需求及特点 需求：作为政府部门，确切需要提高的是执法效率。而如何在规定的时间内，完成更多的操作，行动更迅速。则是本方案的设计初衷。由于污染源众多，需要不时对各环境污染源进行抽样检测，但是随着污染源的增加，这种传统的工作方式已经越来越不能适应实际的需求。而遭遇突发环境污染事件时，由于缺少有效、快捷的传输方式，往往在事件发生很长时间之后，才会出台有效的解决方案，使实际效果大打折扣。可以说，这些问题严重影响着环境部门的执法效率。 特点：本次系统设计着重解决效率问题，本着实际问题出发，能够有效缓解效率低下的问题。拥有以下特点： 1、支持多类型客户端设备观看：可以通过连接到网络的各种智能设备进行访问。 2、高效的音视频压缩与唇音同步：保证视频实时传输的流畅性。 3、可靠性更高：降低后台管理的视频资料因意外导致丢失的风险。 4、创新的多模无线并线传输：避免网络阻塞，影响系统的正常运转。 5、可靠的端到端数据加密：加强数据传输的安全性，避免入侵 6、成熟稳定的系统设计：使系统整体长期工作在一个稳定的状态下，降低维护开支。 二、系统组成及工作原理 系统构成：本系统主要由前端系统、传输网络、后台储存显示三大模块组成，系统原理图、系统流程架构图如下： 工作原理：由前端系统负责采集环境监测点的信息，该部分主要由各类传感器组成。然后将采集到的数据，通过传输网络，传输到处理服务器，将收集到的数据进行整合，然后汇报给用户终端。便于工作人员进行预测分析。 三、各部分系统设计要求 1、前端系统设备 前端设备在设计上遵循小型化、功耗低、扩展性和稳定性好的基本设计原则。基于以往的产品设计经验，在对视音频信号处理和无线传输两类功能电路的深入分析研究的基础上，本终端设备采用无线传输模块、视音频采集模块、主处理器模块和电源管理模块等4大部分进行功能集成和微型化电路设计。可将多个独立的无线传输模块集成在统一的基板上；可采用视频、音频专用采集芯片，将音视频采集功能集成在同一个芯片，简化外部辅助元器件的个数；采用功能最大的SoC系统，实现处理器、协处理器和存储器的高度集成；实现对多模块的统一供电，进一步减少供电模块的体积，并实现必要的硬件节能策略，延长硬件的使用寿命。同时，还要对硬件的发热进行科学的设计，使热流能够及时导出，避免因温度导致使用寿命的降低。优化设备的数据传输机制，使设备在网络出现异常的情况下，及时转换策略，保证数据的传输的完整性。 2、传输网络 （1）、传输网络的稳定性 传输网络在整个系统中起到承上启下的作用，而网络传输的稳定性则决定着整个模块的核心部分。基于不同无线传输模式的网络覆盖具有交叠性和互补性，利用多种无线传输模式联合通信可以克服单一无线传输模式下的通信的不足。采用多模联合算法的移动公网无线视音频终端则可以喝多个不同传输模式的通信网络，建立多条完全独立的通信链路。同时要解决无线信道的带宽抖动问题，无线音视频终端设备必须要能根据无线信道的状况，自适应地调整传输控制策略和调度算法，即具有无线信道自适应性能的传输控制算法。同时，导入前馈控制机制，进一步提高系统性能。 （2）、音视频传输的流畅性、实时性以及同步 由于受外部环境的影响，移动通信系统无线信道的传输带宽具有突变型，会造成临时链接中断、信号衰落引起的位错误等问题，这直接导致音视频传输质量的急剧恶化。本系统设备以H.264算法为基础，充分借鉴了MPEG系列和H.26X系列的压缩算法的主要思想，从而保证了编码算法的高压缩比性，也能有效降低系统功耗，使视频传输质量得到有效提升。针对视音频传输问题，拟采用多线程同步传输、传输连续性控制、音频优先、时间戳同步、空闲时隙内插等机制，以保障无线音视频系统端到端的音视频同步传输和流畅播放。 （3）、数据传输的安全性 本系统采用可靠的端到端数据加密技术、数据的分路传输加密、编码器码流的数据加密，支持专用VPN通道。保证数据在传输的安全性。 而对于数据本身的加密，则可以使用如下的配置： 常规部分（音视频数据