分布式
每个传感器对获得的原始数据先进行局部处理,包括对原始数据的预处理、分类及提取特征信息,并通过各自的决策准则分别作出决策,然后将结果送入融合中心进行融合以获得最终的决策。分布式对通信带宽需求低、计算速度快、可靠性和延续性好,但跟踪精度没有集中式高。
混合式
大多情况是把上述二者进行不同的组合,形成一种混合式结构。它保留了上述两类系统的优点,但在通信和计算上要付出较昂贵的代价。但是,此类系统也有上述两类系统难以比拟的优势,在实际场合往往采用此类结构。
最近,多功能集成化传感器研究受到国内外的广泛关注,化学分析、生物保护等方面的集成传感器相继问世。随着MEMS技术的发展,人们可以在同一材料上制作几种敏感元器件,制成能够检测多个参量的集成化多功能传感器。多功能传感器主要有几种不同的工作原理及结构形式,其中,由于集成度高、体积小,各个敏感元器件的工作氛围相同,容易实现补偿和校正等优势,将几种不同的敏感元器件制作在同一个硅片,制成集成化多功能传感器将是多功能传感器发展的一个方向。
此外,引进中间件技术也是实现多传感器集成的一个常见举措。由于不同类型的传感器所提供的感知数据结构不一致,为了实现接入不同类型、不同厂家的传感器,系统要解决异构感知数据的接入和处理问题,以及各层之间交互协议的转换与解析问题,而中间件是实现底层硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、数据转换以及交互协议的转化与解析的一种中间程序。
基于中间件技术的多传感器系统集成中间件技术与系统的应用是顺应目前安防市场发展形势之举。目前已有的 安防系统主要由以下特点:安防系统软件主要是由安防设备厂商所提供的专用C/S架构软件。通常情况下,这种软件只能识别该设备厂商的一款或者几款产品,无法兼容其他厂商的产品,其内部通信协议与信息格式完全封闭,导致可扩展性差。并且由于C/S架构软件自身所具有的使用前安装和无法统一升级等缺点,一旦设备提供商有新的产品上市了,原先的软件也无法兼容该产品,只能是先对系统进行升级,然后让所有用户都重新安装一遍,极大降低了用户体验,同时对于厂商来说,开发、维护、升级的成本都大大提高,系统的兼容性与可扩展性差。
有些安防系统是仅针对某一类型安防设备的单一系统,或者是集成了多个子系统,但各个子系统之间独立工作。每一个子系统都要单独监控的话,将耗费大量的人力物力;并且同一事件引起各个系统独立报警,导致监控人员认为是两次不相关的报警,这也将给监控人员带来许多不便,造成人力资源的浪费。
而我们的实际项目需求是:可以接入不同类型、不同厂家的传感器设备,包括红外传感器、温度传感器和摄像头;用户体验性好,不需要在使用软件前先进行安装,只要在可以联网的环境下,通过浏览器即可查看实时的警情信息;可维护性好,如果系统进行更新升级,只需要对服务器端的代码进行更新即可,而不是对所有客户端的软件进行升级;形成一个整体的安防系统,而不是各个子系统单一工作;不同类型的传感器之间可以协同报警,从而提供更为全面的报警信息;智能化程度高,监控人员不用再7*24时间监视着视频墙,一旦有异常情况出现,系统会自动进行分析,并以图像、声音、短信的方式通知监控人员,同时会对报警时段进行录像,这样就无需事后从大量监控视频中寻找异常画面。针对这些需求,利用中间件技术实现多传感器集成功能的安防系统应运而生,此处以基于web技术的多传感器协同报警安防系统设计为例,简要阐述系统设计应用相关要素。
本系统体系架构包含感知层、传输层与应用层。