無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的應用

馬莉+張璟+季芳

摘要：現階段，無線傳感網絡應用到了紅外圖像傳輸中，紅外圖像傳輸具有快速、便捷的要求，合理規劃好無線傳感器網絡的應用，滿足紅外圖像傳輸的基本需求。本文主要探討無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的應用。

關鍵詞：無線傳感網絡；紅外圖像；傳輸

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0024-02

紅外圖像是指通過紅外熱像儀接收物體的紅外輻射信號，實行光電轉換處理后，把原本不可見的物體圖像轉化為可見圖像。紅外圖像傳輸中采用了無線傳感網絡，既可以保障紅外圖像的機密性，又可以維護紅外圖像的完整性，表明無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的實踐應用，防止紅外圖像傳輸的過程中發生數據丟失的問題。

1 無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的特征

分析無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的特征表現，如：（1）無線傳感網絡中紅外探測單元中分布著多個傳感器，傳感器直接探測收集紅外圖像的組網區域，紅外圖像傳輸中的無線傳感網絡具備預警調節的作用，而且可以預防破壞，能夠實現自行修復，確保紅外圖像傳輸的靈活性；（2）無線傳感網絡中融合了紅外傳感器，簡化傳輸網絡的設置，紅外圖像傳輸中為了實現安裝性，利用紅外傳感器縮減無線傳感網絡的體積，避免在特殊傳輸區域中暴露目標；（3）無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中已經實現了無人值守，具有自動化的特征，設置好傳輸參數后就可以完成紅外圖像的傳輸，體現了高效、自動化的傳輸優勢。

2 無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的條件

針對無線傳感網絡的運行，分析其在紅外圖像傳輸中的條件，如：（1）無線傳感網絡配合紅外圖像傳輸安裝前端傳感器，同時配置好GPS模塊，用于采集紅外圖像的基本信息；（2）紅外圖像傳輸在無線傳感網絡中要具備遠距離、無線傳輸的條件，可在遠程狀態下完成紅外圖像的傳輸，表明無線傳感網絡的基本作用；（3）無線傳感網絡中需要具備控制條件，專門設置指揮平臺，用于控制紅外圖像的傳輸過程，指揮平臺根據紅外圖像的傳輸要求控制無線傳感網絡的運行。

3 無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的要求

紅外圖像傳輸中對無線傳感網絡提出了幾點要求，目的是規范紅外圖像的傳輸過程，充分發揮無線傳感網絡的作用。例舉無線傳感網絡的要求，如：（1）紅外圖像傳輸要求無線傳感網絡要達到有效性、可靠性的目標，保證紅外圖像傳輸的高效性；（2）無線傳感網絡以傳輸紅外圖像為前提，在此狀態下簡化無線傳感網絡結構的設計，精簡網絡模塊，以便增加無線傳感網絡的運行模式；（3）無線傳感網絡設備要和紅外圖像傳輸中的設備相互匹配，尤其是端口、接口的處理，以免影響紅外圖像的傳輸狀態。

4 無線傳感網絡在紅外圖像傳輸中的應用

（1）數據采集。紅外圖像利用紅外探測儀設備收集并記錄了物體的紅外成像，經常用在高溫目標物體中，如：火災勘察、找礦、海洋探測等，紅外圖像傳輸結合了無線傳感網絡，保障紅外圖像信息傳輸的穩定性[1]。無線傳感網絡中連接的紅外探測設備，數據采集時要支持攝像頭驅動工作，驅動攝像頭完成紅外圖像數據的采集過程。攝像頭驅動屬于紅外圖像數據采集在無線傳感網絡中的基礎部分，在網絡中安裝攝像頭驅動結構，無線傳感網絡控制中可以按照紅外圖像的測探需求驅動攝像頭運動，進而完成紅外圖像的數據采集。

（2）數據傳輸。數據傳輸在無線傳感網絡中占有重要的比重，其可傳輸紅外圖像中的數據，完成了數據的發送與接收[2]。紅外圖像中的數據包通過無線傳感網絡協議進行輸送，在規定的協議中傳輸不同層級的數據包。無線傳感網絡在紅外圖像數據傳輸中的應用，首先要明確發送與接收的對象，無線傳感網絡中采集完紅外圖像數據后就會把數據傳輸到發送模塊，發送模塊會按照格式要求封裝數據包，由無線傳感網絡的適配層處理發送數據包，適配層對紅外圖像數據有一定的規范性，確保紅外圖像數據能夠在規定的時間內傳輸到接收模塊，無線傳感網絡利用IEEE802.15.4MAC層中斷程序控制數據的接收過程，準確接收到紅外圖像數據；然后是無線傳感網絡對數據包的處理，數據包處理中遵循規范的機制，所有紅外圖像傳輸中的數據包都要經過包過濾、檢測、標記處理，數據包處理模塊只接收無線傳感網絡服務器發來的數據包，該模塊會加密數據包中的紅外圖像數據，防止出現竊取或數據丟失的情況；最后是紅外圖像在無線傳感器網絡中的數據傳輸結構設計，數據傳輸結構連接著發送端和接收端，數據傳輸結構上準確設計好數據包的目的地址以及地址類型，規劃好接收時的數據隊列，完善紅外圖像數據在無線傳感網絡中的傳輸順序。

（3）圖像傳輸。紅外圖像傳輸是指紅外探測儀拍攝的圖片文件，圖片文件在無線傳感網絡內具備覆蓋性的特征，促使無線傳感網絡面臨著高負荷的圖片傳輸，此時就要注意圖片文件傳輸時的效率和準確性[3]。無線傳感網絡在傳輸紅外圖像時，先要規劃好圖片文件數據包的傳輸順序，再安排傳輸，促使無線傳感網絡中覆蓋的圖片文件能夠按照順序完成傳輸，而且無線傳感網絡提供了超時重傳與速率控制的功能，致力于規范圖片文件的傳輸過程，同時保障圖片文件發送與傳輸的同步性。無線傳感器網絡在紅外圖像傳輸中為了提高圖片文件的傳輸效率，專門建立了網絡連接，高效連接著紅外圖像傳輸的客戶端與服務器，傳輸紅外圖像時創建圖片文件的文件名，便于準確的完成傳輸操作。無線傳感網絡中的紅外圖像信息最終會傳輸到服務器端，存儲到服務器內，直接在服務器內查詢紅外圖像即可。

（4）網絡配置。紅外圖像在無線傳感網絡中進行傳輸時應該規劃好網絡配置，致力于為紅外圖像提供優質的傳輸條件[4]。無線傳感網絡為紅外圖像傳輸提供了多個鏈路，滿足紅外圖像的傳輸需求，例舉無線傳感網絡配置的2點內容，如：一、應用層配置，無線傳感網絡應用層中配置了ARM節點，或者配置PLC節點，實時檢測紅外圖像的傳輸狀態，還可提供預警信息，為紅外圖像傳輸提供了安全的保證；二、適配層配置，為紅外圖像傳輸的數據包提供了多個鏈路選擇，當無線傳輸網絡中紅外圖像傳輸出現待轉發數據包及數據包隊列已滿情況時就會自動選擇匹配的鏈路，緩解無線傳感網絡的負載壓力。

5 結語

無線傳感網絡為紅外圖像傳輸提供了基礎條件，提高了紅外圖像傳輸的穩定性與可靠性。紅外圖像傳輸中規劃好無線傳感網絡的設計與應用，規范圖像傳輸的過程。紅外圖像傳輸技術的應用范圍逐漸擴大，增加了無線傳感網絡的應用壓力，更要科學、合理的設計無線傳感網絡，才能滿足紅外圖像傳輸的根本需求，體現無線傳感網絡的應用優勢。

參考文獻

[1]王帥輝.基于ARM圖像采集傳輸系統研究[D].北方工業大學，2017.

[2]高晶.基于無線傳感器網絡的油井防盜監測系統的研究[D].武漢理工大學，2011.

[3]王洋，鄭賓.基于光纖的紅外圖像高速遠距離傳輸研究[J].激光與紅外，2011，（04）：462-465.

[4]崔捷.異構無線傳感器網絡多鏈路傳輸技術的設計和實現[D].北京交通大學，2011.

Abstract：At the present stage， wireless sensor network is applied to infrared image transmission. Infrared image transmission is fast and convenient， and the application of wireless sensor network is well planned to meet the basic needs of infrared image transmission. This paper mainly discusses the application of wireless sensor network in infrared image transmission.

Key Words：wireless sensor network；infrared image；transmissionendprint