嵌入式导论(监控领域)

嵌入式在监控系统的应用徐瑨1221010442目录：1.嵌入式系统的定义；2.嵌入式系统的现状；3.嵌入式操作系统（Linux）；4.嵌入式系统在监控系统应用领域的技术现状；5.嵌入式WEB技术在远程视频监控系统中的应用;6.嵌入式系统在网络监控系统中的发展;7.嵌入式系统在机房监控中的应用;8.嵌入式系统在监控系统应用领域的发展趋势;9.结语；3

嵌入式系统的定义

嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

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嵌入式系统的现状

随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝预言，嵌入式智能工具将是PC和Intel网之后最伟大的发明。硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套的软件开发包。目前底层系统和硬件平台已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。软件方面讲，也有相当多的成熟软件系统。国外的嵌入式实时操作系统有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品，如科银京城(CoreTek)公司的开发平台DeltaSystem，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统。嵌入式操作系统Linux是一款与Windows同样优秀的操作系统，按其狭义观点来说，它是一种操作系统内核，搭配GNU软件或其他软件可以提供实用的功能，并且Linux是一款完全开源免费的操作系统。另外，它是类UNIX系统，遵循世界标准规范POSIX1003.1，Linux从1.2版起就完全支持该标准。与Windows系统相比，它具有硬件需求低、架构开放、系统安全性强、稳定性高、完全免费等特点。1991年10月5日Linus正式向外宣布Linux内核系统的诞生，1994年发布正式版本1.0，两年后，发布Linux2.0，同年，美国国家标准技术局的计算机系统实验室确认Linux1.2.13版符合POSIX标准。1999年，Linux2.2发布，支持Linux2.2的RedHat6.0发布，IBM和HP都宣布全面支持Linux。现在，Linux已经拥有Red第二章嵌入式车载导航系统简介7Hat、openSUSE、Ubuntu等大的发行版。6常见嵌入式系统的应用数字电视、信息家电、智能玩具、手持通讯、存储设备的核心。嵌入式系统在监控系统应用领域的技术现状伴随着信息技术与嵌入式技术的发展，现代的远程监控技术已经走进我们的生活，可以说远程监控系统就是信息网络与控制网络结合的产物，它集现代计算机技术、通信技术、传感器技术、自动控制技术和人机系统技术等为一体，在许多领域有广泛的应用，如工业生产过程实时监控、动力设备集中监控、环境与安保集中监控、水利系统监控、图像远程监控、电力综合监控、综合网络监控、移动监控等。嵌入式WEB技术在远程视频监控系统中的应用基于嵌入式WEB技术的视频监控系统结合了先进的WEB技术与嵌入式技术，其服务器采用嵌入式技术实现，通过WEB方式实现服务器端与客户端的信息交互。本系统采用嵌入式LINUX操作系统，它是在根据系统需要对LINUX操作系统进行小型化裁剪的基础上实现的。使用LINUX的优势在于：其操作系统的源代码是开放的，可根据需要进行定制，系统内核小，因而对硬件的要求相对要低。支持多任务多进程，能提供较好的实时性。由于系统信息处理量大、实时性要求高，操作系统的存储调度、进程管理．文件管理等都要求采取高效可行的策略。嵌入式系统在网络监控系统中的发展众所周知，传统的视频监控系统采用模拟电视进行画面显示，视频信息储存到磁介质（如录像带）上。但是，录像带数量会随监控点增加和录像时间加长而多的惊人，这不仅耗费大量成本，且使查询和管理工作变得异常繁琐。随着编解码技术的快速发展，以PC、图像采集卡和专用电缆组成的数字视频监控系统取代了传统模拟视频监控系统，视频信息以数字形式存放在硬盘上。由于采用了PC、图像采集卡和专用电缆的结构，日益暴露出体积大、布线复杂、价格昂贵等缺点。而嵌入式视频监控系统则命。伴随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合代表了嵌入式系统的未来。嵌入式系统技术日益完善，32位处理器在该系统中占主导地位，嵌入式操作系统已经从简单走向成熟，它与网络、Internet结合日益密切，因而，嵌入式系统应用将日益广泛可以很好的解决这一问题。嵌入式系统在机房监控中的应用机房监控系统设计的目标是通过通讯及数据标准接口和一体化通讯网络将各个子系统集成到一个计算机支持平台上，建立起整个机房的集成监控和管理界面，通过统一的图形化人机界面实现各子系统的实时监视、控制和管理，并在这些子系统发生故障时向管理员报警，以便管理员进行补救工作。机房监控系统是基于Linux操作系统，可以充分利用Linux对网络功能的强大支持，整个监控系统包括设备子系统、嵌入式设备、网络设施以及各监控中心的PC机等。设备子系统如配电系统、空调温湿度指示器、漏水检测系统等将在楼宇建设期间被安装在单位机房内部，并通过数据传感器将实时数据反映给嵌入式设备的RS2232P485端口。这些数据包括各种数值信息和相关的报警信息。嵌入式系统在机房监控中的应用嵌入式设备除了要从各设备子系统中读出数据，还需要对这些数据进行分析，并将整理过后的信息存入数据库，在具体的情况需要返回一定的数据给相应的子系统，例如在进行门禁管理时，工作人员会将要更新的提示信息通过端口传给相应门禁。嵌入式设备将分配一个相应的IP地址，通过TCP/IP协议可以访问设备中的程序。工作人员不仅可以通过LAN调用嵌入式中的程序，形成一级监控中心，也可以通过WAN对需要监控的机房进行远程监控。嵌入式系统在监控系统应用领域的发展趋势技术层面看，未来嵌入式系统技术有以下几点新的发展趋势：（1）嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持：随着因特网技术的成熟、带宽的提高，ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样，像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一，电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器，如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力；同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期（2）网络化开发平台：随着互联网技术、WLAN以及蓝牙技术的发展，嵌入式技术从面向微处理器开发的技术转变为面向网络开发的技术。由此，嵌入式系统的开发技术也转向了网络化平台技术嵌入式系统在监控系统应用领域的发展趋势（3）小尺寸、微功耗和低成本。（4）提供精巧的多媒体人机界面。（5）无所不在的智能：所不在的“智能”是嵌入式系统应用的高级境界，它是指一种嵌入了多种感知和计算设备，并能根据上下文识别人的身体姿态、手势、语音等，进而判断出人的意图，并做出相应反映的具有适应性的数字环境，它通过智能的、用户定制的内部互连系统和服务制造理想的氛围，完成理想的功能，从而有效提高人们的工作和生活质量.（6）专门化：专用化是嵌入式系统的一个重要发展趋势，这种专用化并不是传统的专用器件的概念，而是建立在并行和分布计算基础之上、在操作系统支持下的专用化。专用化嵌入式系统的最大优势就在于能够比较方便地实现系统的整体最优化。与此同时，随着电子信息技术的不断发展和应用领域的不断扩大，嵌入式技术正在变成最基本的电子系统设计技术基于VXworks的火星探路者2004年“勇气号”再次登陆火星结语：嵌