CN118301469B - 一种网络协议摄像机保活方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种网络协议摄像机保活方法及装置。该方法包括：步骤S1、获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；步骤S2、当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端。本申请降低了网络协议摄像机功耗，提高了网络协议摄像机数据传输的抗干扰特性。

Description

一种网络协议摄像机保活方法及装置

技术领域

本申请属于数据传输技术领域，特别涉及一种网络协议摄像机保活的方法及装置。

背景技术

在智能IPC（网络协议摄像机）设备的持续运行过程中，如何有效延长设备的电池寿命并保持设备的持续在线状态是一个重要的技术挑战。传统的基于WiFi技术的IPC设备在保持持续在线状态时，通常会消耗较多电量，这在复杂的环境下，系统因为干扰而丢失心跳保活包导致重传，会使得电量的消耗加剧，这对于依赖电池供电的设备而言，是个至关重要的问题。

随着智能设备的广泛应用，对于稳定、可靠且低功耗的无线通信技术的需求日益增长。在此背景下，传统WiFi技术由于其高功耗和在复杂电磁环境中容易受到干扰的缺点，逐渐显露出局限性。现有的解决方案包括低功耗蓝牙（BLE）、低功耗WiFi变种（如WiFiHaLow），以及各种低功耗广域网技术（LPWAN），如LoRa和NB-IoT。这些技术虽然在一定程度上解决了功耗问题，但在数据传输速率、覆盖范围、抗干扰能力等方面仍有所不足。比如WiFi和4G LTE的保活功耗不够低、低功耗蓝牙的覆盖范围很小、WiFi Halow虽然覆盖距离有一定优势但速率较低，且对于小型低功耗设备天线要求高、Lora和NB-Iot设备则是由于传输速率太低无法承载用户一些自定义应用而受到限制。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种网络协议摄像机保活方法及装置，旨在提高IPC设备的能效，延长电池寿命，同时保证设备的实时连通性。

本申请的第一个方面，一种网络协议摄像机保活方法，主要包括：

步骤S1、获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

步骤S2、当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端。

优选的是，步骤S1进一步包括：

步骤S11、确定是否存在移动物体；

步骤S12、当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

优选的是，步骤S11中，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

优选的是，步骤S2进一步包括：

当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。

本申请第二方面，一种网络协议摄像机保活装置，主要包括：

摄像机状态确定模块，用于获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

切换模块，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端。

优选的是，所述摄像机状态确定模块包括：

移动物体识别单元，用于确定是否存在移动物体；

摄像机状态判定单元，用于当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

优选的是，所述移动物体识别单元包括被动红外感应器PIR，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

优选的是，所述切换模块包括：

数据接收单元，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。

本申请的第三方面，一种网络协议摄像机，包括处理器、存储器、星闪模块、WiFi模块以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序用于实现如上任一项所述的网络协议摄像机保活方法。

本申请的第四方面，一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上所述的网络协议摄像机保活方法。

本申请降低了网络协议摄像机功耗，提高了网络协议摄像机数据传输的抗干扰特性。

附图说明

图1是本申请网络协议摄像机保活方法的一优选实施例的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

根据本申请第一方面，一种网络协议摄像机保活方法，如图1所示，主要包括：

步骤S1、获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

步骤S2、当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端。

本申请在网络摄像机上同时安装了星闪模块及WiFi模块，其中，星闪模块主要负责低功耗的保活信号传输，WiFi模块负责高速数据的传输，如视频和图片数据，这两个模块可以在不同情境下切换，实现不同的通信需求。在设备的日常运行中，智能网络摄像机主要通过星闪模块保持与同样具备星闪模块的路由器或控制中心的连接(两端绑定)。由于星闪技术的低功耗设计，设备可以在这一模式下长时间工作，不频繁传输数据时，保持较低的电能消耗，这里主要是指设备定期通过星闪模块向服务器发送保活信号，确认设备在线且正常工作。当智能网络摄像机需要传输图像或视频数据时，程序认定是数据传输需求上升的时刻，指示系统从星闪模块切换到WiFi模块。在WiFi模块启动后，设备通过WiFi连接进行高速数据传输，如传递视频流。传输完成后，设备可根据设定的逻辑和机制，或者在无进一步数据传输需求时，自动切换回星闪模式以减少功耗。

需要说明的是，星闪模块主要是借助星闪技术进行数据传输，星闪技术通过采用先进的信道编码技术，如极化码（Polar Codes），和HARQ重传机制提高了信号的纠错能力。结合频谱效率更高的调制方式，星闪能够有效地在信号较弱或干扰较强的环境中保持稳定的传输质量并通过减少重传次数增加传送成功的机率。相比之下，传统WiFi在复杂环境中由于缺少足够强的信道编码和调制技术支持，更容易受到干扰。星闪技术支持非连续传输（DRX）机制，使得设备在不需要接收或发送数据时可以进入低功耗模式或休眠状态，从而显著降低设备的平均功耗。并通过采用超短的无线帧结构，星闪技术能够在传输同样的数据量时，减少所需的传输时间，从而有更多时间让设备保持在低功耗状态。甚至支持在时间和频率域上的精细资源调度，这意味着它可以根据业务的实际需求，动态调整资源分配，避免不必要的资源浪费，从而降低功耗。

可以理解的是，与网络协议摄像机连接的路由器同样需要安装星闪模块，工作大致原理为通过两端的星闪模块进行保活和低速率（通常低于5Mbps）的数据传输，然后在路由器中，数据透传给WiFi，WiFi接入以太网与服务端进行网络传输。

如上所述，本申请根据数据传输需求来确定何时采用星闪模块或WiFi模块，通常来说，有图像或视频需要传输时，传输速率要求必然要高，而围栏降低摄像头功耗，目前通常采用基于事件触发的录像机制，即通常摄像机处于休眠状态，系统级芯片SoC以较低的帧率进行录像，当有人或物经过摄像头时，被传感器检测到之后，SoC被唤醒开始进行正常帧率的录像，录像结束后恢复休眠状态。基于此，本申请将摄像机休眠状态定义为保活状态，此状态下，摄像机仅需要与服务端进行心跳保活信号传输，维持与服务端的连接，SoC被唤醒后进入视频采集状态，需要进行数据的高速传输。例如在一些可选实施方式中，步骤S1进一步包括：

步骤S11、确定是否存在移动物体；

步骤S12、当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

在一些可选实施方式中，步骤S11中，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

通过上述实施例，本申请通过被动红外感应器PIR来确定摄像头是否需要进行视频采集，从而确定启用何种模式进行数据传输。

在一些可选实施方式中，步骤S2进一步包括：

当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。

可以理解的是，通过星闪模块，摄像机与路由器或服务端之间除了发送心跳保活信号之外，还能够传输轻量级的控制命令，例如摄像头角度调整、校准、摄像头自检等指令。

在一些可选实施方式中，步骤S2进一步包括：

当网络协议摄像机处于视频采集状态时，确定服务端实时请求状态，当服务端具有实时请求时，即刻从基于星闪模块的传输方式切换至基于WiFi模块的传输方式，或者保持基于WiFi模块的传输方式，当服务端不具有实时请求时，按设定的时间间隔在两种传输方式之间切换，当网络协议摄像机启用星闪模块时，网络协议摄像机所采集的视频数据暂时存储在网络协议摄像机自带的存储器中，当网络协议摄像机启用WiFi模块时，暂存在存储器中的视频数据基于WiFi模块对外传输。

该实施例中，服务端实时请求状态通常在服务端或监控终端进行配置，用于表征不同的监控场景，例如服务端或者监控终端要求通过监控大屏实时对待监测区域进行监控，应用于如银行、商场等监控场所，此时实时请求信号发送给网络协议摄像机，网络协议摄像机在进行摄像时，将实时将采集的视频通过WiFi模块发送给服务端，反之，如果服务端或者监控终端对视频监控实时性要求不高，应用于如小区、道路等监控场所，此时，用户可以设置不要求实时传输监控画面，网络协议摄像机在进行摄像时，将可以暂存部分录像数据，继续通过星闪模块传输保活信号，待存储器存储一定量数据后，再切换至通过WiFi模块进行数据传输，如此重复，能够进一步降低传输功率。

另外需要说明的是，设定的时间间隔通常与存储器的存储容量、视频帧、视频大小等相关，例如存储器能够存储5min的视频数据，通常时间间隔设置为4min，即在启动摄像后，摄像头前4min采集的数据先存储在存储器中，待4min后，如果摄像头仍然在进行视频采集，则启动WiFi模块进行数据传输，WiFi模块的传输速率较快，通常4min的时间间隔足以将存储器存储的视频数据及当前采集的视频数据一并发送给服务端，如此往复以降低能耗，当然如果存储器在存储数据过程中，行人离开摄像头，摄像头停止录像，则存储器中的数据可以继续基于星闪模块的较低速率传输的性质进行数据传输，而不必启用WiFi模块。另外在进行星闪模块与WiFi模块间隔调用过程中，如果服务端重新发起实时请求，则即刻从基于星闪模块的传输方式切换至基于WiFi模块的传输方式，或者持续保持基于WiFi模块的传输方式。

通过上述方式，既能够保证视频传输的实时性要求，又能够最大程度降低功耗。

本申请第二方面，一种与上述方法对应的网络协议摄像机保活装置，主要包括：

摄像机状态确定模块，用于获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

切换模块，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端。

在一些可选实施方式中，所述摄像机状态确定模块包括：

移动物体识别单元，用于确定是否存在移动物体；

摄像机状态判定单元，用于当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

在一些可选实施方式中，所述移动物体识别单元包括被动红外感应器PIR，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

在一些可选实施方式中，所述切换模块包括：

数据接收单元，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。

本申请第三方面，一种网络协议摄像机，包括处理器、存储器、星闪模块、WiFi模块以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序用于实现如上任一项所述的网络协议摄像机保活方法。

本申请第四方面，一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上所述的网络协议摄像机保活方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时按上述方法对数据进行处理。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施方式中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块或单元也可以设置在处理器中，这些模块或单元的名称在某种情况下并不构成对该模块或单元本身的限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种网络协议摄像机保活方法，其特征在于，包括：

步骤S1、获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

步骤S2、当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端；

其中，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，确定服务端实时请求状态，当服务端具有实时请求时，即刻从基于星闪模块的传输方式切换至基于WiFi模块的传输方式，或者保持基于WiFi模块的传输方式，当服务端不具有实时请求时，按设定的时间间隔在两种传输方式之间切换，当网络协议摄像机启用星闪模块时，网络协议摄像机所采集的视频数据暂时存储在网络协议摄像机自带的存储器中，当网络协议摄像机启用WiFi模块时，暂存在存储器中的视频数据基于WiFi模块对外传输；如果存储器在存储数据过程中，行人离开摄像头，摄像头停止录像，则存储器中的数据继续基于星闪模块进行数据传输。

2.如权利要求1所述的网络协议摄像机保活方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

步骤S11、确定是否存在移动物体；

步骤S12、当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

3.如权利要求2所述的网络协议摄像机保活方法，其特征在于，步骤S11中，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

4.如权利要求1所述的网络协议摄像机保活方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：

当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。

5.一种网络协议摄像机保活装置，其特征在于，包括：

摄像机状态确定模块，用于获取当前网络协议摄像机状态，所述网络协议摄像机状态包括保活状态及视频采集状态；

切换模块，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过安装在网络协议摄像机上的星闪模块将保活信号发送给同样具有星闪模块的路由器，经路由器透传给WiFi模块后传输给服务端，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，通过安装在网络协议摄像机上的WiFi模块将采集的视频发送给服务端；

其中，当网络协议摄像机处于视频采集状态时，确定服务端实时请求状态，当服务端具有实时请求时，即刻从基于星闪模块的传输方式切换至基于WiFi模块的传输方式，或者保持基于WiFi模块的传输方式，当服务端不具有实时请求时，按设定的时间间隔在两种传输方式之间切换，当网络协议摄像机启用星闪模块时，网络协议摄像机所采集的视频数据暂时存储在网络协议摄像机自带的存储器中，当网络协议摄像机启用WiFi模块时，暂存在存储器中的视频数据基于WiFi模块对外传输；如果存储器在存储数据过程中，行人离开摄像头，摄像头停止录像，则存储器中的数据继续基于星闪模块进行数据传输。

6.如权利要求5所述的网络协议摄像机保活装置，其特征在于，所述摄像机状态确定模块包括：

移动物体识别单元，用于确定是否存在移动物体；

摄像机状态判定单元，用于当存在移动物体时进行视频采集，并确定当前网络协议摄像机处于视频采集状态，反之确定当前网络协议摄像机处于保活状态。

7.如权利要求6所述的网络协议摄像机保活装置，其特征在于，所述移动物体识别单元包括被动红外感应器PIR，通过被动红外感应器PIR确定是否存在移动物体。

8.如权利要求5所述的网络协议摄像机保活装置，其特征在于，所述切换模块包括：

数据接收单元，用于当网络协议摄像机处于保活状态时，通过星闪模块接收路由器转发的用于设备检查的指令以及保活响应信号。