小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计

一、概述

        针对前期设计的无线Mesh网络节点体积大、功耗相对较高的问题,设计了多款无线Mesh网络节点的小型化版本(目前设计的最小板级尺寸为35mm×70mm×18mm)。这些节点在保持原有多跳通信的基础上,还增加板载视频编解码、GPS等模块,促进了节点功能的进一步提升;优化了无线传输协议,有效提高了多节点并发传输的带宽利用率;优化了无线路由协议,除了保持一贯的轻量化特性外,还提高了路由收敛速度和对移动性的支持能力;节点整体功耗降低,在发射功率1瓦的情况下,板级功耗不大于8瓦;整体采用工业级器件,环境适应性好。
        本网络支持节点数多,传输带宽大,可用于多种专用场合。

二、节点硬件方案

        采用freescale的imx6作为主板的控制核心,外围扩展了视频AD、以太网、串口、LVDS、GPIO、USB、miniPCIe、HDMI in 以及HDMI out等多个外设(不同尺寸的主板,外设扩展数量不同),无线射频基于高通专用处理器实现。
小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计_第1张图片
节点1(35×100)反面构造
小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计_第2张图片
节点1(35×100)正面构造
小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计_第3张图片
节点2(35×70)正面构造
小型化远距离无线宽带视频传输Mesh网络节点设计_第4张图片
2 (35×70)正面构造

三、节点软件方案

        基于嵌入式linux实现,对无线传输协议、无线路由协议进行优化。
支持的系统包括:
(1)嵌入式Linux
(2)Openwrt
(3)Andriod

四、性能参数

        (1)单跳传输距离
非视距:1.5km@6Mbps@30dbm@3dbi@UHF
视距:10km@10Mbps@30dbm@3dbi@UHF
(2)单跳传输带宽
理想条件下90Mbps
(3)支持跳数
>6跳@语音无延迟
>10跳@视频、数据
(4)单跳传输时延
≤3ms
(5)接收机灵敏度
-97dbm@1Mbps
(6)频带宽度
5/10/20MHz可调整
(7)发射频率
340MHz~6GHz可定制
(8)发射功率
30dbm、33dbm、36dbm,提供外置功放接口
(9)视频参数
1)编码格式:H.264
2)分辨率:最大1080p@60fps,支持D1、CIF等裁剪
3)编解码时延:<350ms@1080p@10Mbps@rtsp传输
4)输入接口:CVBS、HDMI
5)输出接口:HDMI
(10)外围接口
RJ45以太网口
USB×1
RS232×1
UART TTL ×3
LVDS×1(可扩展触摸屏)
(11)电路板尺寸
35×70×18mm³ (含主板+无线模块)
35×100×22mm³ (含主板+无线模块)
100×70×22mm³ (含主板+无线模块)
(12)电源
8~60V DC
(13)工作温度
-45℃~65℃

五、欢迎讨论

技术无界,追求卓越,如果您觉得架构不好,欢迎共同探讨。

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