集成的相机感知和无线传感器系统的制作方法_2

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并且执行能够存储在存储器225的RAM中(例如在执 行期间)、存储器225的ROM(例如一般在永久的基础上)或诸如另一存储器或盘之类的非暂 时性计算机可读介质中的软件指令。包括在IP相机100的实现中的软件可W存储在控制器 200的存储器225中。存储器225被配置成存储条件信息并且按照信息类型和按照接收其的 时间对条件信息分类。软件包括例如固件、一个或多个应用、程序数据、滤波器、规则、一个 或多个程序模块和其他可执行指令。除其它事物之外,控制器200被配置成从存储器225检 索和执行设及本文所描述的控制过程和方法的指令。在其它构造中,控制器200包括附加 的、较少的或不同的组件。
[0031] 电源向控制器200或IP相机100的其它组件或模块供给标称AC或DC电压。电源还被 配置成供给较低电压W操作控制器200或IP相机100内的电路和组件。在其它构造中,控制 器200或IP相机100内的其它组件和模块由一个或多个电池或电池组或另一电网独立电源 (例如发电机、太阳能面板等)供电。可替换地,控制器200可W通过第二网络115接收电力。 第二网络可W包括例如W太网供电(PoE)系统。
[0032] 网络通信模块215被配置成连接到第二网络115并且通过第二网络115通信。在一 些实施例中,网络是例如广域网("WAN")(例如基于TCP/IP的网络或蜂窝网络)。在一些构造 中,IP相机100被配置有在IP相机100外部的网络通信模块215。网络通信模块215包括IP服 务器,其提供允许从连接到互联网的任何计算机访问IP相机100的网页地址。在其它构造 中,网络通信模块215位于IP相机100外部并且可通信禪合到IP相机100。此外,网络集线器 205可W位于IP相机100内部或者位于IP相机100外部。除其它事物之外,无线集线器205包 括微控制器、存储器和RF天线。
[0033] 传感器网络105是例如采用诸如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等之类的任何各种通信协议 的局域网("LAN")、邻域网("NAN")、家庭域网("HAN")或个域网("PAN")。通过传感器网络 105的通信可W使用一个或多个加密技术来保护,诸如例如用于基于端口的网络安全性的 IE邸802.1标准中提供的那些技术。传感器网络105可W操作在网格配置中或星形配置中。
[0034] 第二网络115通过网络通信模块215连接。连接可W包括例如有线连接、无线连接 或无线和有线连接的组合。类似地,控制器200和配置网络或网络通信模块215之间的连接 是有线连接、无线连接或无线和有线连接的组合。在一些实施例中,控制器200或网络通信 模块215包括一个或多个通信端口(例如W太网、串行高级技术附连["SATA"]、通用串行总 线["USB"]、集成驱动电子器件["IDE"]等)W用于递送、接收和存储与IP相机100或IP相机 100的操作相关联的数据。
[0035] 客户端设备120用于控制或监视IP相机100和传感器110。例如,客户端设备120操 作禪合到控制器200 W控制IP相机100的定位、IP相机100的滚动、IP相机100的配置等。客户 端设备120包括实现IP相机100和传感器110的控制和监视的期望水平所要求的数字和模拟 输入或输出设备的组合。例如,客户端设备120包括显示器120和输入设备。客户算设备120 还可W被配置成实时或大体实时地显示与IP相机100或传感器110相关联的条件或数据。例 如,客户端设备120被配置成显示IP相机100的视频流、IP相机100和传感器110的状态、来自 传感器110的条件信息和定位信息W及IP相机100的定位信息。在一些构造中,客户端设备 120结合一个或多个指示器(例如LED、扬声器等)来控制W提供IP相机100或传感器110的状 态或条件的视觉或听觉指示。
[0036 ]图3中的图图示了由图1的传感器网络105、传感器110和IP相机100提供的定位感 知系统。定位感知意味着IP相机100知晓每一个传感器110相对于自身的位置(即距离和方 向)。定位感知作为包括坐标的列表或角度和距离的列表的定位信息存储在存储器225中。 每一个传感器110充当用于确定传感器网络105的定位的节点。例如,传感器360被配置成向 传感器网络105传送RF消息。消息包括传送诸如例如消息的开始、地址、条件信息、传感器 360静止还是移动、消息时间、最后的位置确定的时间和消息的结束之类的信息的帖和分 组。在传感器360的范围中的每一个传感器110接收所传送的消息并且可W基于消息执行动 作,诸如重复到传感器网络的消息(并且因此有效地增加传感器360的范围)或执行定时计 算W确定传感器360的定位。例如,传感器365、传感器370和传感器375在传感器360的广播 范围中。然而,传感器380和IP相机100不在该范围内。传感器365、370和375从传感器360重 传消息使得其被传感器380和IP相机100接收。
[0037] 监控系统50利用多点定位、=边测量或=角测量技术或运些技术的组合来确定每 一个传感器110的定位。在多点定位中,使用RF信号并且计算从经同步的传送器发送的信号 的到达时间来执行距离测量。例如,传感器360、传感器365、传感器370和传感器375是时间 同步的并且向IP相机100传送信号。IP相机100测量来自传感器360、365、370和375的信号的 到达的时间差。基于到达时间中的差异,控制器200确定传感器360、365、370和375的定位。 在其它实施例中,IP相机100与传感器360、365、370和375时间同步,因而允许利用较少信息 计算定位。在一些实施例中,一个或多个传感器110提供条件信息而不需要定位确定。
[0038] 监控系统50还可W包括软件和硬件W在确定传感器110的位置中执行=边测量技 术。例如,IP相机100、第二IP相机390和第SIP相机395可W包括可W测量RF信号从传感器 360到每一个IP相机100、390、395的入射角度(即到达角度)的方向发现天线。在一个实施例 中,IP相机100和传感器360是时间同步的。在该情况中,控制器200使用RF信号的飞行时间 或到达时间来确定IP相机100与传感器360之间的距离。在其它实施例中,IP相机100和传感 器360不是时间同步的。在运些情况中,其它手段用于确定IP相机100与传感器360之间的距 离。例如,IP相机100可W测量所接收到的RF信号的功率水平并且确定所接收到的信号强度 指示符(RSSI)。如由IP相机100接收的RF信号的功率水平可W用于确定从传感器360到IP相 机100的相对距离,因为RF信号的功率水平将随距离而减小。一旦确定入射角度和距离,确 定传感器360相对于IP相机100、390和395中的每一个的位置。
[0039] 监控系统50还可W包括软件和硬件W执行使用IP相机100的相机图像的入射角度 测量。例如,传感器375可W包括定位在IP相机100的视场范围内的发光二极管化抓)378。 LED 378在IP相机平移和/或倾斜捜索LED 37別寸由IP相机100控制接通和关断。一旦检测到 LED 378, IP相机100从IP相机100的参考原点确定方位和高度角并且将方位和高度角存储 在存储器225中。第二IP相机100还可W利用包括LED 378的视场来定位。第二IP相机390还 可W从参考原点确定LED 378的方位和高度角。IP相机100还可W配备有罗盘395W帮助确 定LED 378的方位角。在该情况中,关于磁北测量方位角。可W使用如W上所描述的技术来 发现IP相机100与传感器375之间的距离。相反,可W基于由IP相机100、390中的每一个上的 GPS定位器启用的GPS位置确定IP相机100与IP相机390之间的距离。IP相机100使用IP相机 100、390之间的距离和入射角来确定LED 378的定位并且因此确定传感器375的定位。
[0040] 为了说明,节点A、B和C表示传感器110,如W下所示。控制器200能够使用S角测量 来确定B与C之间的距离,一旦角度be化和al地a已知,如W下所图示的。
[0041] 在一些实施例中,Lm)方法允许控制器200确定角度a和e并且因而确定A、B和C的方 向。控制器200使用S边测量来测量来自A、B和C的RF信号的RSSI或到达时间。因此利用S角 测量和=边测量,IP相机100将知晓到每一个节点A、B和C的距离和方向二者。应当指出的 是,使用S边测量自身将提供角度和距离,如果节点A、B和C都测量RSSI的话(即A到C的 RSSI、B到C的RSSI、B到A的RSSI、C到A的RSSI、A到B的RSSI和C至化的RSSI)。从RSSI值,一个节 点(例如A)可W计算节点A、B和C之间的所有角度。
[0042] 多点定位、=边测量和=角测量的技术可W基于监控系统50的特定需要在各种组 合中执行。例如,IP相机100可W使用传感器360上的L抓来确定到传感器360的方向并且使 用多点定位来确定到传感器360的距离,因而确定定位。类似地,=边测量可W确定从IP相 机100到传感器360的方向并且多点定位可W确定距离。因而多点定位、=边测量和=角测 量的各种组合可W用于通过首先确定到每一个传感器110的方向或距离来确定传感器110 的定位。取决于特定应用中所使用的技术的组合,监控系统50可W实现关于两个或更多设 备(例如传感器360和IP相机100)的定位感知。当附加传感器110或IP相机100、390、395被添 加到监控系统50时,定位感知可W变得更精确,因为IP相机100执行附加位置确定。运些技 术可W组合W创建监控系统50中的冗余。此外,使得如控制器200确定的定位感知更加鲁 棒,因为其缓解了针对室内/室外环境的潜在多路径问题。
[0043] 在一些实施例中,IP相机100配备有GPS位置设备396。运启用IP相机
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