远程控制相机运动实现多位置、近距离观察作物具有重要意义。通过有线方式控制相机在传统桁架上进行运动时,因布线繁琐、成本较高,导致了实际应用距离受限、维护困难等一系列问题。针对这些问题,构建了一种基于3G/4G网络的相机空间移动远程控制系统,通过4G网络和OneNET服务器平台组网,基于STM32控制芯片实现步进电机水平和垂直移动的远程控制,具体研究内容如下。(1)构建了一种基于3G/4G网络的相机空间移动远程控制方案。通过4G无线路由器和OneNET服务器平台,将远地管理中心和专家端口与控制站点连接起来,实现了远地用户对本地相机的实时操作。相机在桁架上的位置信息可以实时反馈给远地。(2)设计实现了一种控制步进电机水平和垂直移动的控制器。该控制器主要由STM32F407处理器、网络接口、驱动电路、位置采集电路和存储电路等组成。网络接口采用W5200模块实现物理层、数据链路层及TCP/IP协议,为处理器提供Socket数据包;STM32F407通过SPI串行口接收该数据包,解析出控制命令,并产生相应的控制信号;驱动电路按控制信号驱动步进电机转动,进而实现相机的水平或垂直移动;位置采集电路接收步进电机的反馈信号,并将其转换为脉冲信号,通过I/O口送给STM32F407;STM32F407根据接收到的脉冲及其个数,辨别相机移动方向,计算移动距离和相机位置,并通过网络接口发送给远地。存储电路采用AT24C02串行EEPROM存储所接收到的脉冲信息,以防止因控制器重启而造成的信息丢失。(3)系统性能测试。实施了网络相机移动误差分析,设定水平预定到达位置为50.0cm,垂直预定到达位置为30.0cm,分别测试不同速度模式下水平运动和垂直运动的移动误差,最终设定水平运动速度为2.0cm/s,垂直运动速度为1.0cm/s。在该速度模式下,水平运动和垂直运动误差分别控制在5%和15%内。通过调整参数改善了网络通信的性能,并统计了流量消耗的情况。经过大量实验,最终确定系统异常定时重启时间参数为30秒,步进电机控制器获取服务器最新数据的定时参数为5秒,W5200网络连接异常重启时间参数为10秒,网络相机位置的反馈时间间隔参数为5秒。在该情况下,4G无线路由器每小时消耗流量在3-6M之间。