楊宇 劉宇紅 張榮芬 彭燕 孫雨琛 趙明姣

摘? 要： 為解決諸如“空巢老人”遠(yuǎn)程監(jiān)測的難題，改善現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)存在的時效性及智能性等方面欠缺，提出一款基于TX2的嵌入式無人智能監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以圖像微型處理器為控制核心，實時處理 CMOS圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)，對圖像中被監(jiān)測人的體態(tài)及面部表情進(jìn)行識別，對跌倒、面部表情痛苦等危險異常情況進(jìn)行報警。在嵌入式平臺上采用Tornado+WSGI+Apache技術(shù)搭建Web服務(wù)器，通過4G技術(shù)Android終端可以遠(yuǎn)程連接嵌入式平臺實時獲取報警信息及監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)監(jiān)測終端運動及攝像頭角度，以達(dá)到360°無盲區(qū)監(jiān)測。經(jīng)測試，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，具有操作簡單、穩(wěn)定可靠、智能監(jiān)測等特點。

關(guān)鍵詞： 智能監(jiān)測; 系統(tǒng)設(shè)計; TX2; 4G技術(shù); 人工智能; 實驗測試

中圖分類號： TN931+.3?34; TP399? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）08?0183?04

Design and implementation of embedded unmanned intelligent monitoring

system based on TX2

YANG Yu， LIU Yuhong， ZHANG Rongfen， PENG Yan， SUN Yuchen， ZHAO Mingjiao

（College of Big Data & Information Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract： An embedded unmanned intelligent monitoring system based on TX2 is proposed to solve the remote monitoring problem such as "empty?nest elderly"， and improve the timeliness and intellectuality in the current monitoring system. The image micro?processor is taken as the control core to process the image data in real time collected by the CMOS image sensor， identify the posture and facial expression of people monitored in the image， and give an alarm for the dangerous abnormalities such as fall down and painful facial expression. On the embedded platform， the Web server is constructed by the tornado+WSGI+Apache technology. By means of 4G technology， the Android terminal can remotely connect to the embedded platform to obtain alarm information and monitor video data in real time， and remotely adjust the monitor terminal movement and camera angle as required， so as to achieve 360 degree monitoring with no?blind area. The testing results show that the system has the characteristics of simple operation， reliable stability and intelligent monitoring.

Keywords： intelligent monitoring; system design; TX2; 4G technology; artificial intelligence; experiment test

0? 引? 言

隨著中國逐步步入老齡化社會，老年人群體日趨龐大，加之社會節(jié)奏加快，越來越多家庭子女把更多的時間都投入在工作上，以致“空巢老人”越來越多[1]?！翱粘怖先恕比狈εc家人的溝通，日常生活缺少照料，家中摔倒無人救援，犯病臥床無人知曉，甚至出現(xiàn)老年人在家中死亡多日才被發(fā)現(xiàn)的悲劇，因此“空巢老人”的監(jiān)測問題變得迫在眉睫。

目前針對“空巢老人”的監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)控的時效和智能方面有很大欠缺，只是實現(xiàn)簡單的視頻監(jiān)控。本文基于英偉達(dá)Jetson TX2平臺，結(jié)合深度學(xué)習(xí)、Web服務(wù)器及互聯(lián)網(wǎng)Android平臺設(shè)計一款無人智能監(jiān)測系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測“空巢老人”在家可能發(fā)生的跌倒、犯病等異常情況并及時報警，而且可以根據(jù)實際情況遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)監(jiān)測終端的運動及攝像頭角度，以達(dá)到360°無盲區(qū)監(jiān)測。

1? 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1? 硬件組成

硬件部分包括TX2核心處理單元、視頻數(shù)據(jù)采集模塊、直流電機(jī)模塊、直流舵機(jī)模塊、4G模塊、超聲波避障模塊及電源管理模塊，如圖1所示。

面部表情痛苦測試結(jié)果如圖12所示。

跌倒或面部表情痛苦APP報警提示界面見圖13。

4? 結(jié)? 語

本文主要闡述無人智能監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計過程，介紹系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、軟件設(shè)計及測試結(jié)果，實現(xiàn)了對“空巢老人”遠(yuǎn)程智能監(jiān)測。測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠，具有廣闊的市場推廣價值和社會意義。

注：本文通訊作者為劉宇紅。

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