数据需求说明书题目：基于车载自组网络模式的小车互联应用开发项目提出者：SmartRobot Team of USTC撰写人：SA10225459 张儒瑞目录1引言 (2)1.1编写目的 (2)1.2背景 (2)1.3定义 (2)1.4参考资料 (2)2 数据的逻辑描述 (3)2.1 输入的数据 (3)2.1.1 视频数据 (3)2.1.2控制数据 (3)2.1.3 GPS 数据 (4)2.1.4 传感器数据 (7)2.2 输出的数据 (7)2.2.1流媒体数据 (7)2.2.2 GPS定位数据 (8)3 数据的采集 (8)3.1 要求和范围 (8)3.2 预处理 (8)1引言1.1编写目的指明数据的来源、数据的分类、数据的采集及其数据的使用。
1.2背景项目名称：基于车载自组网的小车定位导航与监控系统；任务提出者：SmartRobot Team of USTC；开发者：张儒瑞，鲁范旗，庞仁学，陈强；用户：不确定运行软件的计算站：PC机，micro2440开发板。
1.3定义本系统采用以S3C2440为核心，增添其他外围功能模块，如双电源模块、红外探测模块、显示模块、电机驱动模块、无线收发模块、GPS定位模块等，设计实现可以组建车载自组网、具有人车交互和车车互操作的多功能智能小车。
1.4参考资料[1]智能小车路径跟踪技术的研究[2]智能小车运动控制系统的研究与实现[3]基于S3C2440智能车系统（SCS）需求规格说明书[4]车载通信DSRC技术和通信机制研究[5]车载Ad Hoc 网络MAC 协议研究[6] IEEE802.11P：车载环境下的无线局域网[7] 郑少仁,王海涛,赵志峰,等.Ad Hoc 网络技术[M].北京:人民邮电出版社,2005.[8] 无线自组织网络媒体接入控制机制研究2 数据的逻辑描述本项目处理的是视频数据、控制数据、GPS数据及传感器数据。
输入数据有：视频数据、控制数据、GPS数据和传感器数据。
分别来自摄像头、PC、GPS模块及一些传感器。
输出数据有：流媒体数据（对原始视频数据进行压缩、编码后输出MPEG4视频流）和GPS定位数据（对GPS原始数据进行解析处理后输出定位数据）。
2.1 输入的数据2.1.1 视频数据视频数据从摄像投采集而来，通过V4L2（Video for Linux 2）为视频设备提供的API接口采集并处理视频图像信息。
int fd = open("/dev/video0", O_RDWR, 0); //打开摄像头设备，使用阻塞方式打开if (fd<0){printf("open error\n");return -1;}Video4linux下视频编程的流程（1）打开视频设备：（2）读取设备信息（3）更改设备当前设置（没必要的话可以不做）（4）进行视频采集，两种方法:a.内存映射b.直接从设备读取（5）对采集的视频进行处理（6）关闭视频设备。
2.1.2控制数据帧是传送信息的基本单元，帧格式下表所示。
表1帧格式（1）帧起始符S：标识一帧信息的开始，其值为S='$'。
（2）源地址SA：由1个字节BCD 码构成。
最大2位十进制数，为发送方地址。
（3）目的地址DA：由1个字节BCD 码构成。
最大2位十进制数，为接收方地址。
当地址为FFH时为广播地址。
（4）命令码C：如下所示（5）数据长度L：L为数据域的字节数。
长度范围待研究（6）数据域DATA：数据域包括数据标识和数据等，其结构随命令码的功能而改变。
（7）结束符E：标识一帧信息的结束，其值为E='#'。
2.1.3 GPS 数据GPS模块定时1s自动输出一系列数据，GPS数据格式如下：GPRMC（建议使用最小GPS数据格式）$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11><CR><LF>1) 标准定位时间（UTC time）格式：时时分分秒秒.秒秒秒（hhmmss.sss）。
2) 定位状态，A = 数据可用，V = 数据不可用。
3) 纬度，格式：度度分分.分分分分（ddmm.mmmm）。
4) 纬度区分，北半球（N）或南半球（S）。
5) 经度，格式：度度分分.分分分分。
6) 经度区分，东（E）半球或西（W）半球。
7) 相对位移速度，0.0 至1851.8 knots8) 相对位移方向，000.0 至359.9度。
实际值。
9) 日期，格式：日日月月年年（ddmmyy）。
10) 磁极变量，000.0 至180.0。
11) 度数。
12) Checksum.(检查位)GPGSV（所示卫星格式）$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,⋯<4>,<5>,<6>,<7>,<8><CR><LF>1) 天空中收到讯号的卫星总数。
2) 定位的卫星总数。
3) 天空中的卫星总数，00 至12。
4) 卫星编号，01 至32。
5) 卫星仰角，OO 至90 度。
6) 卫星方位角，OOO 至359 度。
实际值。
7) 讯号噪声比（C/No），00 至99 dB；无表未接收到讯号。
8) Checksum.(检查位).第<4>,<5>,<6>,<7>项个别卫星会重复出现，每行最多有四颗卫星。
其余卫星信息会于次一行出现，若未使用，这些字段会空白。
GPGSA（GPS精度指针及使用卫星格式）$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF>1)模式2：M = 手动，A = 自动。
2)模式1：定位型式1 = 未定位，2 = 二维定位，3 = 三维定位。
3) PRN 数字：01 至32 表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。
4) PDOP-位置精度稀释0.5 至99.9.5) HDOP-水平精度稀释0.5 to 99.9.6) VDOP-垂直精度稀释0.5 to 99.9.7) Checksum.(检查位).GPS固定数据输出语句(＄GPGGA)这是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。
为了便于理解，下面举例说明＄GPGGA语句各部分的含义。
例1：＄GPGGA，050901，3931.4449，N，11643.5123，E，1，07，1.4，76.2，M，－7.0，M，，＊65其标准格式为：＄GPGGA，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，M，(10)，M，(11)，(12)＊hh(CR)(LF)各部分所对应的含义为：(1)定位UTC时间：05时09分01秒(2)纬度(格式ddmm.mmmm:即dd度，mm.mmmm分)；(3)N/S(北纬或南纬)：北纬39度31.4449分；(4)经度(格式dddmm.mmmm：即ddd度，mm.mmmm分)；(5)E/W(东经或西经)：东经116度43.5123分；(6)质量因子(0=没有定位，1=实时GPS，2=差分GPS)：1=实时GPS；(7)可使用的卫星数(0～8)：可使用的卫星数=07；(8)水平精度因子(1.0～99.9)；水平精度因子=1.4；(9)天线高程(海平面，－9999.9～99999.9，单位：m)；天线高程=76.2m);(10)大地椭球面相对海平面的高度(－999.9～9999.9，单位：m):－7.0m;(11)差分GPS数据年龄，实时GPS时无:无;(12)差分基准站号(0000～1023)，实时GPS时无:无;＊总和校验域；hh 总和校验数:65(CR)(LF)回车，换行。
b.可视卫星状态输出语句(＄GPGSV)例2：＄GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42＊78标准格式：＄GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)＊hh(CR)(LF)各部分含义为：(1)总的GSV语句电文数；2;(2)当前GSV语句号:1;(3)可视卫星总数:08;(4)卫星号:06;(5)仰角(00～90度):33度;(6)方位角(000～359度):240度;(7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次为第10，16，17号卫星的信息);＊总和校验域；hh 总和校验数:78;(CR)(LF)回车，换行。
注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：(4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。
2.1.4 传感器数据传感器数据经过融合处理后反馈小车控制系统以实现小车的自主壁障和导航。
2.2 输出的数据2.2.1流媒体数据采集到得视频数据通过压缩、编码处理输出MPEG4格式的视频流数据，web 服务器中网页可以通过<img>标签获取这个视频流，或者其他站点通过流媒体播放器获取该视频流。
主要通过xvidcore库提供的API实现压缩和编码。
编码流程：各变量的设置：创建xvid_enc_frame_t和xvid_enc_stats_t，分别用于传入参数和统计编码结果。
具体过程：设置传入图像数据和图像色彩空间设置传出的码流设置vol的标志设置帧的编码类型设置量化因子设置运动估计算法集合设置vop的标志2.2.2 GPS定位数据对GPS原始数据进行取舍和解析处理，将定位数据通过HTTPsocket流输出到客户端浏览器实现网页版GPS实时定位。
输出GPS数据格式为：D:2011-05-22,T:04:56:45,N:31.281376,E:120.736387,S:0.0,V3 数据的采集3.1 要求和范围摄像头采集视频数据，GPS模块采集GPS数据，各传感器采集的传感器数据用于小车的自主导航，还有通过HTTP+CGI或socket接收控制信息。
3.2 预处理预处理包括视频数据的压缩、编码，GPS数据的解析处理，传感器数据的融合。