專利名稱：一種網(wǎng)絡攝像機的功耗管理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線視頻采集設備，特別是一種網(wǎng)絡攝像頭的節(jié)能的功耗管理方法。
背景技術：
目前物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感產(chǎn)品按照應用，可以分為兩類一是RFID類型的無線數(shù)據(jù)傳感產(chǎn)品；二是IP視頻產(chǎn)品。第一類主要應用在物流行業(yè)，雖然功耗不大，但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有限。第二類IP視頻設備，以網(wǎng)絡攝像機為典型，在無線化時遇到了技術瓶頸，即視頻處理、傳輸?shù)暮碾娏窟^高，一般功耗在2W左右，以目前的電池技術，最好的無線產(chǎn)品也只能支持3個小時在線；如果加上功放，功率將進一步提升至7W，就無法實現(xiàn)移動使用，所以一般的網(wǎng)絡攝像機產(chǎn)品都采用外接電源，移動性差，無法應用到軍用、公安等需要長時間移動視頻在線設備的應用場合。

發(fā)明內(nèi)容
基于對現(xiàn)有的IP視頻產(chǎn)品，特別是網(wǎng)絡攝像機的深刻認識，本發(fā)明目的是針對無線傳輸方法和應用系統(tǒng)的電源管理，發(fā)明一種低功耗的網(wǎng)絡攝像機的能耗管理方法。為達上述目的，本發(fā)明采用的技術手段是將整個網(wǎng)絡攝像機的能耗管理系統(tǒng)結構視為四層底層、OS層、傳輸層和應用層。底層采用多核處理器，其中包含一個MCU和一個編碼器；OS層中安排動態(tài)電源管理，針對不同的任務設置不同的電源級別；傳輸層使用 2.4G RF傳輸協(xié)議；在應用層中，設置正常瀏覽模式和睡眠節(jié)能模式，根據(jù)需要，通過應用層和OS層接口，對底層硬件進行電源管理，降低MCU的頻率，掛起到存儲器中，并關閉外設，停止工作，并將編碼器設為睡眠狀態(tài)；該編碼器的喚醒正常工作以SPI中斷實現(xiàn)。優(yōu)選的MCU使用ARM處理器。MCU降頻以后，系統(tǒng)掛起儲存的存儲器為RAM。本發(fā)明的方法，從硬件、軟件結構上整體調(diào)整，能大幅度降低功耗，在工作狀態(tài)下只要700mw，是國內(nèi)外同類產(chǎn)品的1/3，一塊1800 mah的鋰電池的供電時間能達到10小時， 整體設備重量不到1斤，如果用雙備份電池，可24小時連續(xù)供電，首次解決了軍用中移動單兵系統(tǒng)野外作戰(zhàn)問題。并且本方法思想下制造的設備可以隨意放置在無線覆蓋范圍內(nèi)的任何地 點，無需考慮供電、布線問題。


圖1，使用本發(fā)明方法的系統(tǒng)結構模型。圖2，本發(fā)明方法的工作流程圖。
具體實施例方式為更清楚的說明本發(fā)明的具體實現(xiàn)方式，結合附圖進行說明如下
本發(fā)明的系統(tǒng)結構模型如圖1所示，有底層、OS層、傳輸層和應用層。底層選擇多核CPU系統(tǒng)(Multi Core CPU)，其中包含一個MCU和一個編碼器(Codec DSP)，還有RAM存儲器等一般CPU組成部分；針對不同的任務處理需要，提高整體CPU的使用效率。由于WiFi的安全性和大功耗問題，本發(fā)明的傳輸層采用2.4G RF無線私有傳輸協(xié)議，不但降低了功耗，且由于私有協(xié)議的精簡獨立，對微處理器要求不高，從而降低整體功耗。除此之外，在OS層上安排動態(tài)電源管理，應用層上采用多種工作模式的切換，以達到整體系統(tǒng)的最低功耗使用。 具體的多種工作模式至少包括有正常工作模式和節(jié)能睡眠模式，正常工作模式功耗正常， 節(jié)能睡眠模式下低功耗運行。
具體工作的時候，流程如圖2所示的以應用層中設定正常工作模式和睡眠模式兩種模式為例，正常工作模式是視頻瀏覽模式，進行視頻采集、編碼和無線發(fā)射等工作，消耗正常的功耗；睡眠模式是節(jié)能的能耗管理模式。具體是安排SPI中斷進行模式切換的判斷，例如沒有瀏覽30秒后，設備自動進入睡眠模式，停止音視頻數(shù)據(jù)的采集，編碼器(Codec DSP)不再進行編碼，也進入睡眠狀態(tài)，同時MCU (ARM處理器)進行降頻，運行在低頻率，從而降低了系統(tǒng)的整體功耗；當需要喚醒的時候，通過SPI中斷的判斷，切換到正常的視頻瀏覽模式恢復正常工作，消耗正常功耗。
權利要求
1.一種網(wǎng)絡攝像機的功耗管理方法，其特征是將網(wǎng)絡攝像機的功耗管理系統(tǒng)視為四層底層、OS層、傳輸層和應用層，底層采用多核處理器，其中包含一個MCU和一個編碼器； OS層中安排動態(tài)電源管理，針對不同的任務設置不同的電源級別；傳輸層使用2.4G RF傳輸協(xié)議；在應用層中，設置正常瀏覽模式和睡眠節(jié)能模式；根據(jù)需要，通過應用層和OS層接口，對底層硬件進行電源管理，降低MCU的頻率，掛起到存儲器中，并關閉外設，停止工作， 并將編碼器設為睡眠狀態(tài)；該編碼器的喚醒正常工作以SPI中斷實現(xiàn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡攝像機的功耗管理方法，其特征是MCU是ARM處理器。
3.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡攝像機的功耗管理方法，其特征是:MCU降頻以后，系統(tǒng)掛起儲存的存儲器為RAM。
全文摘要
一種網(wǎng)絡攝像機的功耗管理方法，涉及無線網(wǎng)絡視頻設備，其方法為將網(wǎng)絡攝像機的功耗管理系統(tǒng)視為四層底層、OS層、傳輸層和應用層，底層采用多核處理器，其中包含一個MCU和一個編碼器；OS層中安排動態(tài)電源管理，針對不同的任務設置不同的電源級別；傳輸層使用2.4GRF傳輸協(xié)議；在應用層中，設置正常瀏覽模式和睡眠節(jié)能模式；根據(jù)需要，通過應用層和OS層接口，對底層硬件進行電源管理，降低MCU的頻率，掛起到存儲器中，并關閉外設，停止工作，并將編碼器設為睡眠狀態(tài)；該編碼器的喚醒正常工作以SPI中斷實現(xiàn)。本發(fā)明能大幅度降低網(wǎng)絡攝像機的功耗，實現(xiàn)長時間的在線，能滿足軍用等高等級要求，并且無線設計，免去布線煩惱。
文檔編號H04L29/08GK102170472SQ201110098538
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者陳新, 雷琳 申請人:無錫樂智科技有限公司