智能家居视频监控系统

摘 要：以探讨物联网时期，智能家居视频监控系统的实际应用为目的，首先简单描述视频监控系统的功能和组成，并对智能家居视频监控系统的工作原理做简要介绍;然后通过理论与实践相结合进行分析，着重阐述智能⌘家居视频监控系统的结构组成及功能特点;最后通过分析视频监控系统的发展历程及现实需求，总结得出智能家居视频监控的远程化、网络化和智能化将是今后发展方向。

关键词：智能家居;视频监控;智能化;网络化

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）01-00-02

0 引 言

视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分。它不同于一般的工业电视或民用闭路电视系统，是特指用于安全防范为目的，对监视区域内的视频和音频信息进行采集、传输、存储以及回放等操作的安全防范系统。视频监控系统可以对热点地区进行实时可靠监控，为公共场所的安全防范、企业生产经营监控、道路交通智能化管理、家庭安全监控等提供了有效手段。是一种先进的、防范能力极强的综合系统。

视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录保存等部分组成。它可以通过遥控摄像机及其它辅助设备（云台、镜头等）直接观看被监视场所，现场情况一目了然;同时它可以把被监视场所的图像和声音全部或部分的内容进行记录保存，这样就为日后对某些事件处理提供了方便条件和重要的依据。随着图像处理技术、通信技术以及网络技术的发展，视频监控技术也取得了长足的进步，趋向网络化和智能化，它与防盗报警等其它安全技术防范体系联合行动，使防范能力更加强大。

1 智能家居视频监控系统工作原理

智能家居视频监控系统的工作原理是摄像机采集到视音频信息后，通过家庭内部网络将声音和图像传输到中央控制处理单元，控制主机对信息进行分析、处理、存储及显示等，如发现异常，及时发出报警信息，并将现场声音和图像通过有线或无线网络发送给主人手机或小区控制中心等。操作人员可通过远程的手机、计算机或家庭内部控制面板、遥控设备等发出指令，对摄像机云台的上、下、左、右动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可实现在多路摄像机及云台之间的切换。工作原理如图1所示。

图1 智能家居视频监控系统工作原理图

2 智能家居视频监控系统结构及功能

根据智能家居视频监控系统各部分功能的不同，一般可分为五个组成部分，分别是前端设备、家庭内部传输网、家庭信息处理控制单元、外部传输网络和远程信息处理监控设备等。如图2所示。与普通企事业单位及公共场所视频监控系统相比较，智能家居视频监控系统一般没有监视墙、控制台、多画面分割器、专用监视器等设备;另外家庭内部传输网覆盖范围不会太大，所以也很少用到光缆及光收发设备等。

图2 智能家居系统结构图

2.1 前端设备

这部分主要包括各类摄像机以及与之配套的镜头、网络视频服务器、云台、防护罩、解码驱动器、报警喇叭等。这些设备主要负责家庭内部重要部位、区域的视频信息采集、编码，并通过家庭内网将信息传输到信息处理控制单元;它们也从家庭内网接收控制命令，对云台、镜头光圈、焦距等进行调整以及控制报警喇叭发出报警声等。前端设备是智能家居监控系统的重要组成部分，这部分设备的选型、位置的设定直接影响系统功能的好坏。

2.2 家庭内部传输网

根据传输方式划分，家庭内网可分为有线传输方式和无线传输方式。而根据采用的传输技术的不同，有线传输还可以划分成利用模拟传输技术的同轴电缆传输方式和利用数字传输技术的绞线传输方式;无线传输可以划分为采用ZigBee技术、Wi-Fi技术、蓝牙技术等多种传输方式。现在采用模拟技术的同轴电缆传输方式已很少被使用，它将逐渐退出历史舞台;而采用数字传输技术的双绞线传输方式是当下市场的主流;无线传输方式虽然现今市场占有率不高，但它将是今后的发展趋势和方向。

家庭内部网络主要使用的器材包括同轴电缆、双绞线以及与之配套的接头、交换机等或者是采用上述无线传输技术的无线传输模块。家庭内部传输网络到底采用哪种传输技术和方式？需要根据每个家庭实际情况而定，而且有线传输方式和无线传输方式可以结合使用。

2.3 家庭信息处理控制单元

这部分主要包括智能网关、视频监控主机、监视控制面板、遥控器等;另外，智能家居视频监控系统没有专门的监视器，主要是利用家里的电视、电脑以及各种控制面板作为显示屏。

家庭信息处理控制单元是整个智能家居视频监控系统的核心，它是系统技术含量最高、最能反映系统科技水平的部分。其中视频监控主机安装有视频监控软件，负责对采集到的信息进行处理、分析、存储等，对云台、镜头焦距、光圈等进行调整，发现异常发出报警信息等。智能网关的主要功能是使家庭内网与外部网络高效、安全的链接，视频信息或报警信息等通过它传送到外网小区监控中心等相关部门以及家庭合法用户等，外部控制信息也是通过它传送到家庭内网。在家庭内部还可以通过各种视频监控面板、电脑、遥控器等监看视频信息和控制前端设备。

2.4 外部传输网

外部传输网是指现在各种承载互联网的业务平台，如有线电视网、固定电话网以及无线移动通信网等。它主要是完成家庭内网与互联网的连接，是内部信息能够传送到外部相关部门或合法用户，也可将外部控制等信息传送到家庭内部网络。

2.5 远程信息处理监控设备

这部分包括安装在小区监控中心、派出所等部门的视频监控主机、报警器等设备，以及家庭成员用于远程监控的计算机、PDA、手机等。 前端设备采集的视频信息既可以传输到内部视频监控主机也可以传输到外部视频监控主机，而且两个位置设备的功能可以保持相同，也可以根据设计要求有所不同。而其他远程监控设备主要是实现家庭成员随时随地对家庭内部视频信息进行监控的功能，而且出现异常情况时，报警信息也会通过外部传输网传送到指定的视频监控主机或电话、手机等远程监控设备上。

3 ส智能家居视频监控系统的发展趋势

回顾视频监控系统的发展历程，它经历了由模拟系统到数字系统的转变过程，是智能家居中不可缺少的重要组成部分，它的主要功能是帮助家庭成员对家庭内重要区域进行监视，以保护家庭人员、设施和财产的安全。目前的视频监控系统多为独立的一套系统，与人们期望的智能家居中智能型的视频监控系统还有一定的距离。但伴随着网络技术的发展，软件和硬件技术的进步，使视频监控获得了更为广泛的应用✡。用户可以不受时间、地点限制，方便地对监控目标进行实时监控、管理与记录，实现监控的远程化、管理的网络化和使用的智能化将是今后发展方向。

（1）前端设备的一体化、小型化

将前端除外设以外的设备集成到一体，利用先进的嵌入式技术，使设备小型化，以充分简化施工要求，提高安装速度，增强隐蔽性等。

（2）操作简单化

设计好操作界面及操作方式，并在基本操作中尽量避免复杂的参数设置和操作。使网络监控系统使用起来方便、容易，从而降低了最终用户的使用门槛，有利于网络视频监控使用群体的扩展。

（3）信息传输无线化

在通常情况下，由于监控点分布较广，并且与视频监控服务器的距离较远，利用传统的有线连接方式，可扩展性差、线路铺设难度高，而且施工周期长。而采用无线网络传输方式就解决了上述问题，用户无需铺设视频电缆，可迅速方便地在各种需要的地方部署摄像设备，建立新的视频监控系统或对现有的视频监控系统进行扩展，搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线链路。具有很强的灵活性和可扩充性，是未来视频监控系统的一个重要发展趋势。

（4）控制远程化

依托网络，发挥宽带网络带来的优势，把视频监控服务器安装在任何一个可以连接互联网的点，或者利用其他无线监视控制设备（手机、PDA等），通过Internet进行互联结合，达到理想的远程、实时监控效果，也极大扩展了监控的范围

（5）管理智能化

智能家居系统中，视频监控系统作为安防系统的重要组成部分，其目的就是要将不同的视频设备联接起来，它需要和消防报警、门禁、车库管理等子系统之间进行交互联动。通过一个统一的系统来管理，实现互联互通。同时通过安防系统中的报警机制以及☿相应的安防策略对各种突发事情进行自动处理。

（6）信息处理高效化

对于智能家居的视频监控系统来说，它所需要了解的并不是具体的图像，而是图像所包含的内容信息，以及是否能自主的对异常信息进行侦测、分析和报警。因此，要充分利用图像识别和图像处理技术，实现对特定区域内的画面进行分析，包括声音识别、物体识别、入侵检测和运动目标跟踪等，提高视频监控系统的可靠性和及时性。

4 结 语

视频监控系统一直是监控领域中的热点，它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用。通过这种系统，可以在监控地点布置报警设备与监控终端设备连接实现报警联动;当发生一些异常情况时，系统可通过事先设置好的报警模式，通过EMAIL、手机短信等方式将警告信息传送给定制用户，并对异常情况进行录像抓拍;而它还可以实现远距离实时的声音、图像和数据信息的传输，保证在第一时间准确真实的得到现场的情况。所以不论是从效率还是从安全角度考虑，视频监控系统在很大程度上满足了家庭和社会的需求。

智能家居视频监控系统是以数字网络为传输介质、视频服务器为核心，综合全面的利用数字视频处理技术、自动控制技术、网络传输技术和人工智能技术等，集语音、图像、数据为一体，不仅有普通视频监控系统的快速视频处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录等优点，而且强化了安全管理力度，提高了安全报警系统的整体时效，是一种非常直观，现实，便捷的监控方式。用户在世界的任何角落、在任何时间都有 “回家”的感觉，使世界越变越小。

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