一种低功耗网络摄像机及其控制方法与流程

1.本发明涉及摄像机技术领域，尤其是涉及一种低功耗网络摄像机及其控制方法。


背景技术：

2.随着监控技术的不断发展，使用场景也逐渐多元化，在野外的监控需求也越来越多。应用于野外的监控设备普遍采用太阳能供电的方式实现电力供应，这就对摄像机的低功耗有迫切的需求。
3.目前，用于野外的摄像机由于其蓄电储能有限，在极端天气下，如连续的阴雨天气发生时，会出现无法为设备提供稳定的电力输出，严重时会有设备断电的风险，这样就无法满足无间断监控作业的需求，对户外监控造成严重影响。
4.因此，现有的野外用摄像机存在供电不稳定及意外断电的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种低功耗网络摄像机及其控制方法，以缓解现有的野外用摄像机存在供电不稳定及意外断电的技术问题。
6.第一方面，本发明提供的一种低功耗网络摄像机，包括：输入电源管理模块、无线模块、中央处理器、微控制器和中央电源管理模块；
7.所述输入电源管理模块分别与所述无线模块、微控制器和中央电源管理模块的供电端连接；
8.所述无线模块与所述中央处理器通信连接；
9.所述中央处理器与所述微控制器通信连接；
10.所述微控制器控制所述中央电源管理模块与所述输入电源管理模块之间的电路通断，所述中央电源管理模块与所述输入电源管理模块电连接；
11.所述微控制器与所述无线模块通信连接；
12.所述无线模块用于接收远程服务器的低功耗指令，所述中央处理单元用于监控无线模块的指令状态，还用于向微控制器发送低功耗模式变更指令，所述微控制器通过控制中央电源管理模块的通断电，来控制中央处理器进入低功耗模式或取消低功耗模式，所述微控制器还用于控制无线模块进入低功耗模式或取消低功耗模式。
13.进一步的，还包括晶体管；
14.所述输入电源管理模块连接所述晶体管的输入端，所述晶体管的输出端连接所述中央电源管理模块；
15.所述微控制器连接所述晶体管的控制端。
16.进一步的，所述中央处理器与所述无线模块通过usb或mipi通信连接；
17.所述无线模块与远程服务器心跳连接。
18.进一步的，还包括图像传感器；
19.所述图像传感器与所述中央处理器通信连接，所述中央处理器用于处理所述图像
传感器采集的图像信息。
20.进一步的，应用于第一方面所述的低功耗网络摄像机，所述方法包括：
21.所述中央处理器判断是否收到低功耗指令；
22.若是，则所述中央处理器向所述微处理器发送低功耗模式变更指令；
23.若否，则返回所述中央处理器判断是否收到低功耗指令的步骤；
24.所述微处理器向所述中央电源管理模块发送断电指令，所述微处理器向所述无线模块发送低功耗指令；
25.所述中央电源管理模块停止对所述中央处理器的供电，所述中央处理器启动低功耗模式；
26.所述微处理器启动低功耗模式。
27.进一步的，所述中央处理器判断是否收到低功耗指令的步骤之前，还包括：
28.所述无线模块接收远程服务器的低功耗指令；
29.所述中央处理器接收所述无线模块的低功耗指令。
30.进一步的，所述中央处理器判断是否收到低功耗指令的步骤之前，还包括：
31.所述中央处理器启动低功耗定时；
32.获取低功耗定时数据，根据低功耗定时数据判断是否达到低功耗预设时间；
33.若是，则本地生成低功耗指令，所述中央处理器接收本地的低功耗指令；
34.若否，则返回获取低功耗定时数据，根据低功耗定时数据判断是否达到低功耗预设时间的步骤。
35.进一步的，所述微处理器启动低功耗模式的步骤之后，还包括：
36.所述中央处理器判断是否接收到唤醒指令；
37.若是，则所述中央处理器向所述微处理器发送正常模式变更指令；
38.所述微处理器向所述中央电源管理模块发送上电指令，所述中央电源管理模块开启对所述中央处理器的供电，所述中央处理器关闭低功耗模式；
39.所述微处理器向所述无线模块发送唤醒指令，所述无线模块关闭低功耗模式。
40.进一步的，所述所述中央处理器判断是否接收到唤醒指令的步骤之前，还包括：
41.所述无线模块接收远程服务器的唤醒指令；
42.所述中央处理器接收所述无线模块的唤醒指令。
43.进一步的，所述所述中央处理器判断是否接收到唤醒指令的步骤之前，还包括：
44.所述中央处理器启动正常模式定时；
45.获取正常模式定时数据，根据正常模式定时数据判断是否达到正常模式预设时间；
46.若是，则本地生成唤醒指令，所述中央处理器接收本地的唤醒指令；
47.若否，则返回获取正常模式定时数据，根据正常模式定时数据判断是否达到正常模式预设时间的步骤。
48.本发明提供的一种低功耗网络摄像机，其特征在于，包括：输入电源管理模块、无线模块、中央处理器、微控制器和中央电源管理模块；输入电源管理模块分别与无线模块、微控制器和中央电源管理模块的供电端连接；输入电源管理模块用于为无线模块、微控制器及中央处理器供电；无线模块与中央处理器通信连接；中央处理器与微控制器通信连接；
微控制器控制中央电源管理模块与输入电源管理模块之间的电路通断，中央电源管理模块与输入电源管理模块电连接；微控制器与无线模块通信连接；无线模块用于接收远程服务器的低功耗指令，中央处理单元用于监控无线模块的指令状态，还用于向微控制器发送低功耗模式变更指令，微控制器通过控制中央电源管理模块的通断电，来控制中央处理器进入低功耗模式或取消低功耗模式，微控制器还用于控制无线模块进入低功耗模式或取消低功耗模式。
49.采用本发明提供的低功耗网络摄像机，通过设置输入电源管理模块、无线模块、中央处理器、微控制器和中央电源管理模块，使得在无线模块接收到远程服务器的低功耗指令时，或本地的低能耗定时达到预设时间后，微控制器能够通过控制中央电源管理模块与输入电源管理模块之间电路的断电，进而使得控制中央电源管理模块停止为中央处理器供电，中央处理器断电后进入低功耗模式，同时微控制器控制无线模块进入低功耗模式。当无线模块接收到远程服务器的唤醒指令时，或正常模式定时达到预设时间后，微处理器对中央电源管理模块进行上电，使得中央电源管理模块对中央管理器正常供电，中央管理器取消低功耗模式，进入正常模式；同时微处理器唤醒无线模块，使得无线模块取消低功耗模式，进入正常模式。经试验，现有技术中通过利用中央处理器或者是gpu等其他图像处理器自身的低功耗来实现低功耗运行时，普遍的整机功率在3w，本方案中的低功耗网络摄像机在进入低功耗模式后，整机功耗可低至0.3w，相比现有技术功耗下降了约90％，最大程度降低了实现了运行功耗，能够满足野外等无电源场景，配合蓄电池，依靠太阳能和风能可实现无间断运行。从而解决了野外用摄像机存在供电不稳定及意外断电的问题，提供了运行稳定性，确保了无间断监控的作业能力，可长时间适应各种极端天气。
50.相应地，本发明提供的一种低功耗网络摄像机控制方法，也同样具有上述技术效果。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1为本发明实施例1提供的低功耗网络摄像机示意图；
53.图2为本发明实施例2提供的低功耗网络摄像机的控制方法流程图；
54.图3为本发明实施例3提供的低功耗网络摄像机的运行方法流程图。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
56.本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定
于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
57.目前，用于野外的摄像机由于其蓄电储能有限，在极端天气下，如连续的阴雨天气发生时，会出现无法为设备提供稳定的电力输出，严重时会有设备断电的风险，这样就无法满足无间断监控作业的需求，对户外监控造成严重影响。
58.因此，现有的野外用摄像机存在供电不稳定及意外断电的问题。
59.为解决以上问题，本发明实施例提供一种低功耗网络摄像机。
60.实施例1：
61.如图1所示，本发明实施例提供的一种低功耗网络摄像机，包括：输入电源管理模块、无线模块、中央处理器、微控制器和中央电源管理模块；输入电源管理模块分别与无线模块、微控制器和中央电源管理模块的供电端连接；输入电源管理模块用于为无线模块、微控制器及中央处理器供电；无线模块与中央处理器通信连接；中央处理器与微控制器通信连接；微控制器控制中央电源管理模块与输入电源管理模块之间的电路通断，中央电源管理模块与输入电源管理模块电连接；微控制器与无线模块通信连接；无线模块用于接收远程服务器的低功耗指令，中央处理单元用于监控无线模块的指令状态，还用于向微控制器发送低功耗模式变更指令，微控制器通过控制中央电源管理模块的通断电，来控制中央处理器进入低功耗模式或取消低功耗模式，微控制器还用于控制无线模块进入低功耗模式或取消低功耗模式。
62.采用本发明实施例提供的低功耗网络摄像机，通过设置输入电源管理模块、无线模块、中央处理器、微控制器和中央电源管理模块，使得在无线模块接收到远程服务器的低功耗指令时，或本地的低能耗定时达到预设时间后，微控制器能够通过控制中央电源管理模块与输入电源管理模块之间电路的断电，进而使得控制中央电源管理模块停止为中央处理器供电，中央处理器断电后进入低功耗模式，同时微控制器控制无线模块进入低功耗模式。当无线模块接收到远程服务器的唤醒指令时，或正常模式定时达到预设时间后，微处理器对中央电源管理模块进行上电，使得中央电源管理模块对中央管理器正常供电，中央管理器取消低功耗模式，进入正常模式；同时微处理器唤醒无线模块，使得无线模块取消低功耗模式，进入正常模式。经试验，现有技术中通过利用中央处理器或者是gpu等其他图像处理器自身的低功耗来实现低功耗运行时，普遍的整机功率在3w，本方案中的低功耗网络摄像机在进入低功耗模式后，整机功耗可低至0.3w，相比现有技术功耗下降了约90％，最大程度降低了实现了运行功耗，能够满足野外等无电源场景，配合蓄电池，依靠太阳能和风能可实现无间断运行。从而解决了野外用摄像机存在供电不稳定及意外断电的问题，提供了运行稳定性，确保了无间断监控的作业能力，可长时间适应各种极端天气。
63.在一种可能的实施方式中，低功耗网络摄像机还包括晶体管；输入电源管理模块连接晶体管的输入端，晶体管的输出端连接中央电源管理模块；微控制器连接晶体管的控制端。其中，中央电源管理模块用于转换中央处理器所需要的电压，同时接受微控制器的控制，进入断电模式后中央处理器断电，停止工作。输入电源管理模块用于为各个器件进行供电，为中央处理器供电，同时接收微控制器的断电控制，还用于转换为微控制器和无线模块所需的电压为其进行供电，此部分电源一直供给。微控制器通过晶体管控制输入电源管理模块与中央电源管理模块之间的电路通断，对中央处理器电源管理模块进行断电，中央处
理器断电后整机进入低功耗模式。
64.在一种可能的实施方式中，中央处理器与无线模块通过usb或mipi通信连接；实现监控图像的无线传输。其中，无线模块用于与中央处理器通讯，进行监控图像的无线传输，接受远程服务器控制命令，需要进入低功耗时通知中央处理器。在低功耗模式下，无线模块会保持与远程服务器心跳连接，确保远程服务器与网络摄像机连接的有效性。当远程服务器与网络摄像机意外断连后，使得网络摄像机能够自动唤醒。
65.在一种可能的实施方式中，低功耗网络摄像机还包括图像传感器；图像传感器与中央处理器通信连接，中央处理器用于处理图像传感器采集的图像信息。
66.在一种可能的实施方式中，低功耗网络摄像机还包括ddr和存储器，用于存储和监控图像。
67.在一种可能的实施方式中，低功耗网络摄像机还包括引出线，引出线用于连接供电电源及作为备用网络线。
68.实施例2：
69.如图2所示，本发明实施例提供一种低功耗网络摄像机的控制方法，应用于实施例1提供的低功耗网络摄像机，方法包括：
70.s1：中央处理器判断是否收到低功耗指令；
71.若是，则执行步骤s2；若否，则返回步骤s1；
72.s2：中央处理器向微处理器发送低功耗模式变更指令；
73.s3：微处理器向中央电源管理模块发送断电指令，微处理器向无线模块发送低功耗指令；
74.s4：中央电源管理模块停止对中央处理器的供电，中央处理器启动低功耗模式；
75.s5：微处理器启动低功耗模式。
76.中央处理器判断是否收到低功耗指令，当需要进入低功耗模式时，向微处理器发送模式变更命令，使得微处理器能够对中央电源管理模块进行断电，从而使得中央处理器断电后进入低功耗模式。
77.在一种可能的实施方式中，步骤s1之前，还包括：
78.sa01：无线模块接收远程服务器的低功耗指令；
79.sa02：中央处理器接收无线模块的低功耗指令。
80.可根据作业需要通过远程服务器控制网络摄像机进入低功耗模式。
81.在一种可能的实施方式中，步骤s1之前，还包括：
82.sb01：中央处理器启动低功耗定时；
83.sb02：获取低功耗定时数据，根据低功耗定时数据判断是否达到低功耗预设时间；
84.若是，则执行步骤sb03；若否，则返回sb02的步骤
85.sb03：本地生成低功耗指令，中央处理器接收本地的低功耗指令。
86.启动低功耗定时后，当普通模式运行时间达到低功率预设时间时，则本地生成低功耗指令，使得中央处理器可根据低功耗指令控制网络摄像进入低功耗模式。
87.在一种可能的实施方式中，步骤s5之后，还包括：
88.s6：中央处理器判断是否接收到唤醒指令；
89.若是，则执行步骤s7；若否，则返回步骤s6；
90.s7：中央处理器向微处理器发送正常模式变更指令；
91.s8：微处理器向中央电源管理模块发送上电指令，中央电源管理模块开启对中央处理器的供电，中央处理器关闭低功耗模式；
92.s9：微处理器向无线模块发送唤醒指令，无线模块关闭低功耗模式。
93.当中央处理器接收到唤醒指令时，向微处理器发送正常模式变更指令，使得微处理器对中央电源管理模块进行上电，中央处理器恢复正常模式，同时唤醒无线模块。
94.在一种可能的实施方式中，步骤s6之前，还包括：
95.sa61：无线模块接收远程服务器的唤醒指令；
96.sa62：中央处理器接收无线模块的唤醒指令。
97.在网络摄像机进入低功耗模式后，可以由远程服务器发出唤醒指令，使其恢复正常模式。
98.在一种可能的实施方式中，步骤s6之前，还包括：
99.sb61：中央处理器启动正常模式定时；
100.sb62：获取正常模式定时数据，根据正常模式定时数据判断是否达到正常模式预设时间；
101.若是，则执行步骤sb63；若否，则返回步骤sb62；
102.sb63：本地生成唤醒指令，中央处理器接收本地的唤醒指令。
103.在网络摄像机进入低功耗模式后，当正常模式定时数据达到正常模式预设时间后，本地会生成唤醒指令，使网络摄像机恢复正常模式。
104.实施例3：
105.如图3所示，本发明实施例提供一种低功耗网络摄像机的运行方法，应用于实施例1提供的低功耗网络摄像机，方法包括：
106.s1：上电后加载微处理器驱动，建立于中央处理器单元的连接；
107.s2：加载无线模块驱动库，建立于远程服务器的连接，并向远程服务器发送设备目前状态；
108.s3：加载主进程，检测本地或者远程的低功耗命令；
109.s4：检测到命令后进入低功耗模式，无线模块进入低功耗模式，只保持与远程服务器的心跳连接；中央处理器断电，整机进入低功耗模式；
110.s5：模式运行时间技结束后，或者有远程服务器唤醒需求以及远程服务器于本地无线模块断连时，唤醒设备。
111.对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。
112.本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
113.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过
其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、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，所述模块、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方式中，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，两个连续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动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。
114.又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
115.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
116.另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
117.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
118.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
119.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。