移動機器人視頻傳輸與遠程控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全球范圍的高速發(fā)展，以及各國在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面做出的努力，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在使用場景、應(yīng)用模式等方面都發(fā)生了很大變化。這些變化使得基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動機器人可視化遠程控制逐漸成為可能，并且在眾多領(lǐng)域都有很高的科研和使用價值。然而，實際應(yīng)用中受制于無線網(wǎng)絡(luò)在傳輸速率、覆蓋規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等方面的不足，很難保證視頻流傳輸?shù)膶崟r性和控制指令傳輸?shù)目煽啃?，這在很大程度上阻礙了移動機器人視頻傳輸和遠程控制技術(shù)的發(fā)展。本文對AS-R

2、F移動機器人平臺進行了詳細的需求分析，重點對無線視頻傳輸和控制指令傳輸兩個方面進行深入的研究。
　　在移動機器人無線視頻傳輸方面，傳統(tǒng)的無線視頻傳輸中面臨著視頻編解碼和流媒體傳輸控制兩大難點問題，本文有針對性的對基于ICE協(xié)議的流媒體穿越技術(shù)進行重點的分析和改進。傳統(tǒng)的基于C/S架構(gòu)的實時視頻傳輸方案必須借助于遠程服務(wù)器來進行實時視頻流的中轉(zhuǎn)，而基于ICE協(xié)議的流媒體穿越方案首先提供端到端的實時視頻流傳輸，當(dāng)端到端的連接確實不可達

3、時才經(jīng)由TURN服務(wù)器進行視頻流的中轉(zhuǎn)，基于ICE協(xié)議的流媒體傳輸很大程度上提高了視頻傳輸?shù)男?。針對傳統(tǒng)ICE協(xié)議穿越方案無法對對稱型 NAT進行有效穿越的弊端，應(yīng)用一種面向連接的思想來進行改進。針對傳統(tǒng)ICE協(xié)議的流媒體穿越方案在性能和部署上的不足，借鑒Skype的解決方案，引入P2P的思想來進行負載均衡，以此來解決隨著組網(wǎng)機器人和遠程控制終端增加而帶來的系統(tǒng)負載問題。
　　在移動機器人控制指令傳輸方面，采用基于XMPP協(xié)議的

4、傳輸方案。由于XMPP協(xié)議是基于TCP的實時通信協(xié)議，一定程度上不僅提高了控制指令傳輸?shù)膶崟r性，而且提高了控制指令傳輸?shù)目煽啃?、擴展性和安全性。
　　本文從流媒體穿越的性能測試和控制指令傳輸?shù)男阅軠y試兩個方面，對系統(tǒng)進行了測試。在流媒體穿越的性能測試中，通過比較改進前后穿越方案在三種不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)下流媒體穿越的呼叫建立時間、端到端延時和丟包率，結(jié)果表明改進方案在實時性方面有約17％的提高。在控制指令傳輸?shù)男阅軠y試中，主要測試不