基于ARM9的智能家居

{管理信息化VR虚拟现实}基于ARM9的智能家居摘要随着科技的发展，以及嵌入式技术的应用，传统的家居生活已不能满足我们的生活，越来越多的厂家开始注重智能家居的推广和使用。智能家居以住宅为平台，由ZigBee星型家庭内网和嵌入式家庭网关两部分组成。用户访问可以通过web浏览器登录家庭网关，或本地用户直接通过家庭网关的图形用户界面，对家庭内网进行温湿度、烟雾浓度、光照强度等信息的采集和对灯光等进行控制。本课题是基于ARM9的智能家居监控模块设计与实现，采用ARM9内核的S3C2440Linux下载到硬件平台上。主要完成以下工作：（1）进行网络的相关配置，在系统运行的时候，需要挂载根文件系统，这时需要网络的连接。本次设计中网络连接用的是桥接。（2）Bootloader移植、Linux内核移植、根文件系统制作，这些事系统运行阶段的基础。（3）对嵌入式webboa工作流程，搭建浏览器客户端网页，让摄像头采集的图像在网页上显示。关键词：嵌入式；网关；web浏览器；ARM9AbstractWiththedevelopmentoftechnology,aswellastheapplicationofembeddedtechnology,thetraditionalhomelifecannotmeetourlife,moreandmoremanufacturersbegantofocusonthepromotionanduseofsmarthome.Smarthometoresidentialastheplatform,fromtheZigBeestarbasedhomenetworkandembeddedhomegatewaytwoparts.Accesstotheusercanthroughthewebbrowsertologhomegateway,orlocaluserdirectlythroughthegraphicaluserinterfaceofthehomegateway,thefamilynetworkfortemperatureandhumidity,smokeconcentrationandlightaccordingtointensityinformationacquisitionandlightingcontrol.ThispaperisbasedonARM9intelligenthomemonitoringmoduledesignandimplementation,usingARM9S3C2440processorasthecontrolchip,thetransplantationofLinuxoperatingsystemtothehardwareplatform,atlast,thesoftwareisdownloadedtothehardwareplatform.Mainlythefollowingseveralworkneedstobedone:(1)thenetworkconfiguration,intheoperationofthesystemandneedtomounttheroot,thenneedtonetworkconnection.Thenetworkconnectioninthisdesignisbridged.(2)buildenvironment,includingtheestablishmentoftheserver,theinstallationofcrosspiler,Bootloadertransplantation,Linuxkerneltransplantation,rootproduction,thesethingssystemoperationstage.(3)theembeddedwebresearch,buildserverboa,understandtheworkprocessofcameraimageacquisition,buildtheclientbrowserpage,letthecameratocaptureimagesdisplayedonawebpage.Keywords:Embedded,Gateway,Webbrowser,ARM9目录摘要IAbstractII目录IV第1章绪论11.1本课题研究目的与意义11.2国内外技术研究现状11.2.1国外研究现状11.2.2国内研究现状31.3视频监控系统的发展趋势41.4论文的组织5第2章智能家居系统总体方案72.1需求分析72.2视频监控系统的总体设计方案9第3章监控系统硬件环境113.1硬件平台总体结构11主控制芯片12Ov9650摄像头13硬件的连接14第4章嵌入式环境的配置154.1Linux操作系统简介154.2t服务器配置194.2.1tftp服务器的配置194.2.2NFS服务器配置204.3安装交叉编译器20第5章监控系统的实现225.1Bootloader的移植225.2内核的移植255.3根文件系统制作265.4boa服务器的移植285.5基于v4l的视频采集295.6MPEG-4编码305.7效果演示32第6章总结和展望336.1总结336.2展望与不足33致谢35参考文献36附件一37附件二44山东科技大学毕业设计（论文）第1章绪论1.1本课题研究目的与意义智能家居与普通家居相比，它不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品质的家庭生活空间。视频监控是智能家居中的一个重要模块，对家庭安全有着重要的作用，而且，视频监控在其他方面也得到了广泛应用，如：交通、银行和安全部门。视频监控系统从第一代基于模拟摄像机的模拟监控系统，到第二代基于计算机的数字监控系统，再到第三代基于嵌入式的网络数字监控系统，视频监控已经经历了三个发展阶段。目前的第三代视频监控系统是具有集前端一体化、图像数字化、监控网络化、系统集成化等特性于一身的嵌入式web技术的远程网络视频监控系统。嵌入式视频web服务器的主要原理是视频服务器内置一个boa服务器，采用嵌入式操作系统。前端摄像机送来的视频图像通过内部总线送到服务器，将采集到的原始图像经过编码压缩、打包等过程变成基于网络协议的数据流，数据流通过网络进行传输，发送到终端用户。网络终端用户可以直接用浏览器观看web服务器上的摄像机图像，授权用户可以通过专用的客户端软件进行显示和各种操作。1.2国内外技术研究现状1山东科技大学毕业设计（论文）1.2.1国外研究现状1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding的诞生，虽然当时只是对一栋破旧的大楼进行了改造，但是是采用先进的计算机技术对都市大厦内部的电梯照明、空调等设备进行监控，并且还可以提供情报资料、电邮、语音通信等信息的服务。自此以后美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案，而且都从国家战略的高度大力推广智能家居控制系统。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国家都有广泛的应用。20世纪80了住宅电子化(HE,HomeElectronics)的概念。80年代中期，将家用电器、通讯设备与安防设备的功能综合为一体，形成了家居自动化概念(HA，HomeAutomation)80中各种通信、家电、安防设备通过总线技术进行连接、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧屋(WH,WiseHome)，在欧洲称为时髦屋(SH,SmartHome)。当时日本正处于房产市场低迷时期，日本建设省在推进智能建筑概念时，抓住用于住宅总线技术的契机，提出了家庭总线系统概念(HBS,HomeBusSystem)2山东科技大学毕业设计（论文）普及，智能家居的概念才真正体现了其本意，在好莱坞科幻电影中看到的那种高度智能化的家居系统正在走进我们的生活。日本松下公司正在把“数码家庭”的概念应用到养老院，养老院的所有房间都装有多种测量仪器、触摸式显示屏、数码摄像机等，并与局域网相连，这样每个居住者的体温、血压等多项数据可以传送到护理中心，实生物传感器探测人的行为来自动控制和调节居住系统。日本大型住宅公司MISAWAHOME为解决购房者对房屋防盗系统的不满意，新近推出“保全住宅”该住宅内部采用指纹辩识门禁系统，另设有隐藏式防盗室，当遇到小偷闯入时屋主可躲进去紧急避难，防盗室设有两道厚重的门，其中内门只要从里面上锁后，外部无法靠人力打开。防盗室内装设电话专线，电话线埋在地下，另外还可在屋内放置一个机器人，亩以依歹徒恐吓的声音来反应，并出声求救，发挥报警求救功能。1.2.2国内研究现状伴随着国内房地产市场的繁荣，近年来智能家居从概念引进到研究开发经历了迅速的发展。调查发现，目前国内市场中常见的智能家居子系统基本上由原来的照明、安防和门禁对讲系统生产厂家提供的，这些系统大都没有脱离原有产品的形态，属于“嫁接智能”范畴。由于这些产品的技3山东科技大学毕业设计（论文）术路线多种多样，一些大公司在整合他们的时候标准也就很难规范统一。在我国，智能化住宅和智能化家居虽然起步比较晚，但发展速度很快。8080年代初所:制系统和消防泵控制系统。用户电量的计量和收费，采用房管部门或住户轮流抄表收费的方式。生活用水的计量则主要是按户或按人口数收费。弱电系统也是从80年代开始才陆续设置电话配线和公用电视天线系统。80年代末90年代初，我国家庭基本实现电器化，住宅内的弱电系统有所增加，90字化通信产品开始走进家庭。2000年9月7-8日，由信息产业部组织，在四川省绵阳市召开了国家经贸委2000年国家技术创新重点专项计划—“家庭信息化网络技术研究及产品开发”项目工作会议。2002年由建设部住宅产业化促进中心和中国建筑科学研究院主编的《居住区智能化系统配置与技术要求(审查稿)》己送审，等待批准。建设部住宅产业化促进中心正在牵头编制行业标准“居住区智能化产品应用技术要求2002年建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心组织编制了《建设行业智能建筑试点项目住宅小区智能化系统工程验收评估标准》作为建设行业智能建筑试点项目住宅小区智能化系4山东科技大学毕业设计（论文）统工程验收评估标准。西南交通大学科技公司开发了网络智能控制数据终端(IntelligentControlNetworkDataTerminal，简称NDT)系统，是一个基于计算机网络的智能住宅控制系统，可以稳定运行在多种宽带网络平台上。它包括住宅楼宇防盗报警、贵重物品防盗报警、多重判断防误报功能、火灾报警、煤气泄露报警、紧急求助、防胁持秘密报警、小区电子公告、远程家用电器控制、电话自动报警功能、Internet电子短信、家用设备报警、水电气多表自动抄收等功能，通过计算机网络构成整个住宅小区的集中管理控制系统。1.3视频监控系统的发展趋势将嵌入式系统技术、无线通信技术和基于TCP/IP的Internet技术结合在一起的视频监控系统将成为监控系统的未来发展方向。利用嵌入式技术采集并对现场信息进行相应处理，在通过无线通信方式传输到InternetInternet势可以概括为：(1)视频监控数字化视频监控发展经历了模拟视频监控、半数字监控、数字监控三个阶段。数字化是21世纪的时代特征，视频监控的数字化是监控技术的必然趋势。5山东科技大学毕业设计（论文）(2)视频监控智能化智能化是视频监控技术发展比较高的层次。智能化监控能把视频监控从静态的、事后取证变成动态的、实时预防和告警对用户来说明显更加重要。实际上现有的大型监控系统都配置自动位移侦测、昼夜自适应切换存储、预警设置等一些基本的智能化功能。(3)视频监控IP化视频网络、IPTVInternet技术IP信息通过TCP/IP协议。采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，拥有授权的用户可以随时访问互联网，实现对真个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能。(4)视频监控无线化3G点分散且与监控中心距离较远，或被监控对象不固定时，利用传统有线网络的视频监控旺旺成本高且难以实现，为基于多种无线传输手段的移动视频监控具有不可替代的优势。1.4论文的组织第一章：对监控系统的研究意义、国内外的研究状况以及发展趋势做6山东科技大学毕业设计（论文）了简单概述。第二章：分析了监控系统的需求，以及需要何种网络结构，并简单介绍了硬件的组成。第四章：对嵌入式系统做简单的介绍，并进行了服务器搭建和交叉编译器的安装等工作，为以后的工作做好基础。Bootloader的移植、Linux内核的移植、根文件系统的制作、boa服务器的移植，及摄像头工作流程。第六章：对各个部分的工作做了总结，提出了整个工作的不足之处并对进一步的研究方向以及相关的问题做了叙述。7山东科技大学毕业设计（论文）第2章智能家居系统总体方案随着计算机网络技术和嵌入式系统的发展以及芯片成本的下降，嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统在市场上发展起来。通用的web服务器通常用于大量用户并发访问的普通网站，以强有力的数据库为用户提供商业服务，而嵌入式处理器能力和存储容量有限，通用大型服务器无法在嵌入式设备上运行。因此，采用功能相对简单、体积更小、消耗资源更少的嵌入式web服务器，是近年来出现的一种较为先进的方案。目前，嵌入式web服务器的实现方法可分成自助实现和修改移植。2.1需求分析分析国内智能家居市场可知消费者对家电控制、视频网络监控、家居智能家居行业技术按照系统核心技术可分为PC入式架构三个层次。三种技术方案代表着智能家居行业不同时期的技术特点。（1PC向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。（2）目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统，在实用性、易用性和专业性方面有了很大程度上的提高属于第二代。8山东科技大学毕业设计（论文）（3术更加广泛的应用及成本的之间降低，中国的智能家居核心最终将走向嵌入式。目前人类已进入基于Internet的后PC时代，其主要特征为计算机作PC时代的到来依赖于嵌入式技术的诞生与发展。嵌入式系统在通信产品、家用电器、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域的应用，已成为促进信息产业发展、加速传统产业改造的最为实用的高新技术。随着嵌入式处理器的性能得到了显著的提高，嵌入式技术的应用在最近几年得到了广阔的发展。对于嵌入式系统，电器工程师协会的定义为：嵌入式系统是用来监控设备、机器、装置及工厂生产线等大规模系统的设备。通常嵌入式定义为：嵌入式系统是以应用为核心，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、功耗等有严格要求的专用卫星化计算机系统。嵌入式系统一般应用嵌入式以及用户的应用程序四个部分组成，用于实现对其他现场设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式技术为智能家居客户端的实现和发展提供了强大的基础。9山东科技大学毕业设计（论文）使用嵌入式系统来完成智能家居系统的设计具有以下优势：（1）嵌入式系统具有功耗低、体积小、专用性强等功能。（2）PC在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。（3）并且避免了庞大系统的系统冗余。（4）嵌入式技术伴随Internet而生，因此具有更加卓越的网络性能，可以增加更多的网络应用。（5）短开发周期。[3]是以嵌入式设备作为web服务器接入Internet网络的。嵌入式设备连接到网络后，以何种网络结构构成系统，就涉及到了网络体系结构的选择问题。网络体系结构对整个网络监控系统来说是处于基础地位的，合理选择网络体系结构对系统运行效率、系统性用的广泛性和可维护性都有至关重要的作用。C/S和B/S结构是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。C/SC/S结构充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理的分配到client和server端，10山东科技大学毕业设计（论文）降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件都是client/server形式两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的web应用发展，web和client/server件。因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。B/SInternetC/Swww3-tier减轻系统维护与升级的成本和工作量。2.2视频监控系统的总体设计方案智能家居监控系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分是有CMOS摄像头和ARM9开发板；软件部分由系统软件（包括Bootloader、嵌入式LinuxwebCGICMOS部分是移植了嵌入式Linux操作系统的ARM9的图像进行处理，并内建嵌入式web服务器和视频流媒体服务器，从而将11山东科技大学毕业设计（论文）视频传递给远端用户。第三个部分是监控端，由带有浏览器的PC机组成，2.1所示。CMOS摄像头嵌入式Web服务器器是指将Web服务器引入到嵌入式系统中，在相应的硬件平台和软件系统的支持下，根据应用的需要实现通用的Web服务器Web服务器仍然以TCP/IPWeb中使用的应用层的通信协议是HTTP协议，通过HTTP协议实现客户端（一般为浏览器）和嵌入式Web服务器的信息交换[4]。Web服务器有thttpd和boaboa目前用的最多。boa是一个非常小巧的Web服务器，可执行代码只有约60KB，占用系统资源少，而且速度快、安全性好[5]。目前使用的Linux2.6内核还没有包含boa代码，因此需要移植到本系统中。首先从下载boa源代码(目前最新版本boa-0.94.13)，解压到Linux系统目录下，用交叉编译器编译。这样在boa-0.94.13/src目录下生成boaboa应用程序下载到开发板上Linux系统中的/bin目录下，让boa在系统启动时自动运行，这样在开发板上就移植了boa服务器。第3章监控系统硬件环境12山东科技大学毕业设计（论文）智能家居监控系统采用TQ2440强扩展功能的一体化开发板。TQ2440由底板和核心板组成。核心板采用的是S3C2440嵌入式处理器芯片[1]采用的是ov9650图像传感器[2]。3.1硬件平台总体结构本系统的硬件平台总体结构如图3.1所示。该设计将硬件系统分成两S3C2440A微处理器、64MBNANDFlash、64MBSDRAM3.3V转1.33V3.1核心板以外的相关模块。摄像头接口电路存储模块图3.1系统硬件平台结构图主控制芯片本次设计采用Samsung公司生产的S3C2440A微处理器作为主控制芯片。它是Samsung公司基于ARM920T0.13umCMOS工艺生产的16/32位RISC微处理器。是一款专为手持设备及低功耗、小尺寸、高性能微控制器解决方案的微处理器。内部主要含以下模块：13山东科技大学毕业设计（论文）（1）1.2V内核，1.8V/2.5V/3.3V存储器，3.3V扩展I/O16kB指令（2）cache（I—chche）/16kB数据cache（D—chche）（3）外部存储控制器（SDRAM控制盒片选逻辑）（4）集成LCD专用DMA的LCD控制器（支持最大4k色STN256KTFT）4路拥有外部请求引脚的DMA控制器（5）3路URAT5）2路SPI（6）IIC总线接口（多主支持）（7）IIS音频编码接口（8）AC97编解码器接口（9）1.0版SD主接口，兼容2.11版MMC接口（10）2路USB主机控制/1路USB期间控制（ver1.1）（11）4路PWM定时器/1路内部定时器/看门狗定时器（12）8路10位ADC和触摸屏接口（13）具有日历功能的RTC（14）摄像头接口（15）130个通用I/O，24个外部中断源（16）电源控制：正常，慢速，空闲，睡眠模式带PLL片上时钟发生器Ov9650摄像头14山东科技大学毕业设计（论文）s3c2440OV9650OV9650要另外的数据接口。OV9650的数据接口称为SCCBSIO_C，另一个是用于传输数据信号的SIO_D。SCCB的传输协议与IIC的极其相似，只不过IIC在SCCB一次要传输9位数据，前8位为有用数据，而第9位数据在写周期中是Don’t-CareNASCCB定义数据传输的基本单元为相（phaseSCCB只包括三种传输周期，即3相写传输周期（三个相依次为设备从地址，内存地址，所写数2相写传输周期（两个相依次为设备从地址，内存地址）和2相读传3相写传输周期，当需要读操作时，依次应用2相写传输周期和2相读传输周期。因此SCCB一次只能读或写一个字节。下面我们就用s3c2440的IIC总线接口分别与OV9650的SIO_C和SIO_D相连接来实现SCCB的功能。硬件的连接15山东科技大学毕业设计（论文）第4章嵌入式环境的配置4.1嵌入式操作系统简介4.1.1嵌入式操作系统的概念Embeddedsystem“特定应用而设计的专用计算机系统，根据英国电气工程师协会（U.K.InstitutionofElectricalEngineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。16山东科技大学毕业设计（论文）嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件。4.1.2嵌入式操作系统的分类(1)VxWorksVxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时操作系统。VxWorks用户开发环境，在实时操作系统领域内占据一席之地。它是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。它支持多种处理器，如x86，i960，SunSparc，Moto--rolaMC68xxx，MIPSRX000，PowerPC，ARM，StrongARM等。大多数的VxWorksAPI是专有的。(2)QNXQNX是一个实时的、可扩充的操作系统；它部分遵循POSIX相关标准，如POSIX.1b程。其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间中运行。所有其他操作系统服务都实现17山东科技大学毕业设计（论文）为协作的用户进程，因此QNX内核非常小巧(QNX4．x大约为12KB)，而且运行速度极快。这个灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。(3)PalmOS3Com公司的PalmOS在掌上电脑和PDA有开放的操作系统应用程序接口(API)的应用程序。(4)WindowsCEMicrosoftWindowsCE是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核至少需要200KB的ROM。(5)LynxOSLynxReal-timeSystems的LynxOS的实时操作系统,它遵循POSIX.1a，POSIX.1b和POSIX.1c标准。LynxOS支持线程概念，提供256个全局用户线程优先级；提供一些传统的、非实时系统的服务特征，包括基于调用需求的虚拟内存，一个基于Motif的用户图形界面，与工业标准兼容的网络系统以及应用开发工具。18山东科技大学毕业设计（论文）MotifOSF1989年推出的一个图形用户界面系统。(6)嵌入式Linux随着Linux的迅速发展，嵌入式Linux现在已经有许多的版本，包括强实时的嵌入式Linux(如新墨西哥工学院的RT-Linux和堪萨斯大学的KURT-Linux)和一般的嵌入式Linux版本(如uClinux和PocketLinux等)。其中，RT-Linux通过把通常的Linux任务优先级设为最低，而所有的实时任务的优先级都高于它，以达到既兼容通常的Linux任务又保证强实时性能的目的。由于嵌入式系统越来越追求数字化、网络化和智能化，因此原来在某些设备或领域中占主导地位的软件系统越来越难以为继，因为要达到上述API三方的软硬件沟通。(7)uC/OSuC/OS是源码公开的实时嵌入式操作系统。4.1.3嵌入式Linux的简介Linux是1991年由芬兰人LinusTorvalds由传播的类Unix操作系统，是个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统：Linux不仅支持x86芯片，它可以支持19山东科技大学毕业设计（论文）20-30中CPU；Linux是开放源代码的，不存在黑箱技术，遍布全球的众多爱好者都是Linux开发者的强大技术支持者，LinuxLinux在内核结构的设计中考虑适应系统的可裁剪性的要求。Linux主要特点如下：（1）Linux是开放源码的，不存在黑箱技术，遍布全球的众多Linux爱好者又是Linux开发的强大技术后盾。（2）Linux的内核小、功能强大、运行稳定、系统健壮、效率高。（3）Linux易于定制裁剪，在价格上极具竞争力。（4）Linux不仅支持x86CPU，还可以支持其他数十种CPU芯片。（5）供了良好的开发环境。（6）Linux沿用了Unix多第三方软硬件厂商的支持。（7）Linux/百兆/支持。（8）在图像处理、文件管理及多任务支持等诸多方面，Linux的表现也20山东科技大学毕业设计（论文）都非常出色，不仅可以充当嵌入式系统的开发平台，本身也是嵌入式系统应用开发的好工具。综上所述，正是由于嵌入式Linux具有源码开放、移植简易、资源内容丰富、免费等优点，使它在嵌入式控制领域越来越流行。更重要的是，由于嵌入式Linux与PC机的LinuxPC在嵌入式控制设备上工作，这使得它的软件资源极大的丰富。4.2t服务器配置嵌入式系统开发多采用交叉开发模式，其中产生嵌入式软件的平台称PC般通过网络，USB，JTAG等方式将软件下载到目标机。4.2.1tftp服务器的配置TProtocol,简单文件传输协议)是TCP/IP协议族中的用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。TFTP这种简单的基于UDP的文件传输协议，通常只能用于小文件的传输。并且它不具备通常的FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，也不能进行认证。21山东科技大学毕业设计（论文）在嵌入式开发中，tftp服务常用于通过从PC机服务端的tftp目录中下载镜像文件到目标开发板中，以待烧写或运行。使用这种方式下载文件，操作方便、并且速度也挺快。4.2.2NFS服务器配置NFS（网络文件系统）为两台Linux主机之间的通讯提供了类似于WindowsLinuxLinux目标机经常通过NFS方式访问Linux宿主机上的文件，为了实现这种访问，首先需要在Linux搭建NFS服务器。配置NFS服务器：viexports，在打开的文件中添加如下一行：S5-driverrootfs*(rw,sync,no_root_squash)。此配置是为了让目标板在完成挂载，进行相关测试。下面是对这一行代码的解释。S5-driverrootfs:共享的目录*：允许访问共享目录的主机IP(rw,sync,no_root_squash)：访问权限4.3安装交叉编译器交叉编译，简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。同一个体系结构可以运行不同的操作系统；同样，同一个操作系统22山东科技大学毕业设计（论文）x86Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称；而x86WinNT平台实际上是Intelx86体系结构和WindowsNTforx86操作系统的简称。交叉编译出来的程序，所要运行的目标环境中，各种资源，都相对有限，所以很难进行直接的本地编译最常见的情况是：200MHz的ARM的CPU，加上32M的RAM，加上1G的NandFlash等等。在如此相对比较紧张的硬件资源的前提下，在已经运行了嵌入式Linux的LinuxARM的CPU下，编译出来，供ARM的CPU可以运行的程序的。CPULinux供你本地编译。本设计采用的S3C2440是ARM体系的架构，而Linux属于X86的架构，因此，需要用交叉编译器将程序进行编译，移植到ARM9上才能正常运行。23山东科技大学毕业设计（论文）第5章监控系统的实现5.1Bootloader的移植1.Bootloader简介Bootloader在嵌入式世界里建立一个通用的Bootloader几乎是不可能的。尽管如此，我们仍可以对Bootloader归纳出一些通用的概念，以指导用户特定的Bootloader设计与实现。简单地说，Bootloader就是在操作系统内核运行之前的一段小程序，通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序，因此整个系统的家在启动任务就完全由Bootloader来完成。在专用的嵌入式板子运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个层次：（1）Bootloader用来加载内核。（2）Kernel为特定嵌入式开发板的定制内核以及控制内核引导系统的参数。（3）rootfs包括根文件系统和建立于Flash24山东科技大学毕业设计（论文）件系统提供管理的各种配置文件以及系统执行用户应用程序的运算环境。（4）user能还会包括一个嵌入式图形用户界面。2.常见Bootloader介绍Bootloader的编写依赖于硬件。每种不同体系结构的处理器都有不同的Bootloader。不过Bootloader的发展也趋于支持多种体系结构，比如U-boot从最初的只支持PowerPCPowerPCARMMIPSX86等多种体系结构。除了依赖于处理器的体系结构外，Bootloader实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置，也就是说，对于两块不同的嵌入式板而言，即使它们是基于同一种处理器而构建的，要想让运行在一块板子上的Bootloader程序也能运行在另一块板子上，通常也都需要对Bootloader进行移植工作。下面是对常见Bootloader的简介。（1）U-boot这是现在使用最多的bootloadersourceforge上的一个开源项目。支持ARM，MIPS，PowerPC，x86等处理器，同时支持linux，VxWorks,NetBSD,QNX等操作系统。（2）PPCBoot这是德国DENX小组开发的用于多种嵌入式CPU的Bootloader引导程25山东科技大学毕业设计（论文）序。目前支持ARM，MIPS，PowerPC等处理器。（3）RedBootRedhat公司随ECOSGDB进行通信和调试应用程序。（4）ARMBoot这也是sourceforge上的一个开源项目，设计只针对ARM的处理器结构，所以在ARM内核的平台上移植比较方便。（5）BlobBlob(BootLoaderObject)是由Jan-DerkBakkerandErikMouw发布的，是专门为StrongARM构架下的LART设计的BootLoader。Blob支持SA1100的LART主板，但用户也可以自行修改移植。Blob也提供两种工作模式，在启动时处于正常的启动加载模式，但是它会延时10秒等待终端用户按下任意键而将Blob切换到下载模式。如果在10秒内没有用户按键，则Blob继续启动Linux内核。（6）Vivi韩国mizi公司开发的bootloader，适用于ARM9的处理器。3.U-boot分析u-boot是一个开源项目，全称UniversalBootLoader，从FADSROM、26山东科技大学毕业设计（论文）8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。U-boot除了支持PowerPC系列的处MIPSX86ARMNIOSXScale等诸多常用系列的处理u-boot理器和嵌入式操作系统。4.U-boot的目录结构u-bootLinuxu-boot源码就是相应的Linux内核源程序的简化，特别是一些设备的驱动程序。下面是u-boot的目录结构：*board目标板相关文件，主要包含SDRAM、FLASH驱动；*mon*cpumpc8xxLCD驱动及中断初始化等文件；*driver通用设备驱动，如CFIFLASH驱动(目前对INTELFLASH支持较好)*docU-Boot的说明文档；*examples可在U-Boot下运行的示例程序；如hello_world.c,timer.c；*includeU-Boot头文件；尤其configs子目录下与目标板相关的配置27山东科技大学毕业设计（论文）头文件是移植过程中经常要修改的文件；*lib_xxx处理器体系相关的文件，如lib_ppc,lib_arm目录分别包含与PowerPC、ARM体系结构相关的文件；*net与网络功能相关的文件目录，如bootp,nfs,tftp；*post上电自检文件目录。尚有待于进一步完善；*rtcRTC驱动程序；*tools用于创建U-BootS-RECORD和BIN镜像文件的工具；5.2内核的移植Linux是一个具有完整功能的UnixUnix各版本的优势于一身。Linux进程间通信等几个部分组成。运行命令：makemenuconfig，出现如下界面：按照自己板子的具体情况进行相关配置。配置完后运行make进行编译，编译完后生成zImage。5.3根文件系统制作简单来说，根文件系统就是一种目录结构。根文件系统和普通的文件系统的区别在于：根文件系统要包括Linux启动时所必须的目录和关键性28山东科技大学毕业设计（论文）的文件。Linux支持多种文件系统类型，在嵌入式上常用的有：ROMFS、JFFS2、NFSCRAMFSYAFFSUBIFS等。Linux引入了虚拟文件系统VFS(Virtual)，为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口在Linux系统中是通过mount命令来挂载不同的文件系统。使用NFS挂载根文件系统在开发板的串口控制台输入如下命令：setenvbootargsnoinitrdconsole=ttySAC0,115200init=/linuxrcroot=nfsrwnfsroot=28:S5-driverrootfsip=:28::::eth0:off下面是对上面代码的解释。（1）initrd,noinitrd当你没有使用ramdisknoinitrd这个参数，但是如果使用了的话，就需要指定initrd=r_addr,size,r_addr表示initrd在内存中的位置，size表示initrd的大小。（2）console:console=tty使用虚拟串口终端设备。console=ttyS[,options]使用特定的串口，options可以是这样的形式29山东科技大学毕业设计（论文）bbbbpnx，这里bbbb是指串口的波特率，p是奇偶位（从来没有看过使用过），n是指的bits。ttySttySAC内核的版本有关，2.4用ttyS，2.6用ttySAC，但实际情况是官方文档中也是使用ttyS，所以应该是跟内核版本没有关联的。可以查看Documentation/serial-找到相关描述。（3）initinit指定的是内核启起来后，进入系统中运行的第一个脚本，一般init=/linuxrc,或者init=preinit，preinit的内容一般是创建console,nullinit注意，很多初学者以为init=/linuxrc是固定写法，其实不然，/linuxrc指的是/目录下面的linuxrclinurc文件，将会依次搜索init,init,init,sh。（4）root:用来指定rootfs的位置，常见的情况有:root=ramrwroot=ram0rw。挂载成功会出现如图所示现象。5.4boa服务器的移植30山东科技大学毕业设计（论文）boa服务器是一个小巧高效的webunix或linuxCGIhttp放、性能高。boa是一种非常小巧的Web服务器，其可执行代码只有大约60KB左右。作为一种单任务Web服务器，boa只能依次完成用户的请求，而不会fork出新的进程来处理并发连接请求。但boa支持CGI，能够为CGI程序fork出一个进程来执行。Boa5.1所示：浏览器应用程序图5.1boa服务器工作原理硬件设备5.5基于v4l的视频采集Video4Linux简称V4L[5]主要为系统的外围视频设备（如摄像头，视频捕捉卡等）提供与视频应用相关的接口函数，它相当于在系统中关于视Linux[6]普通文件一样对其进行访问，摄像头设备对应的文件是video0，通过V4L31山东科技大学毕业设计（论文）提供的API函数就能够实现对视频设备的读写等操作，并在文件linux/videodev．h中定义了一些常用的数据结构。在基于V4Lioctlioctl的函数，能够实现对设备的一些参数进行管理，比如对摄像头采集的图像进行参数的设置与获取等。ioctl（）函数的形式是：intioctl（intfd，inireq，……1个参数fd是文件描述符，通过open（）函数打开设备时返回；第2个参数req就是用户对设备的控制命令，后面的省略参数是与控制命令意义相关的，一般只有1个参数。采用内存映射方式截取视频。通过调用mmap（）函数把系统中摄像头对应的设备文件映射到内mmap（）函数的原型是：void*mmap（void*addr，size_tlen，intprot，intflags，intfd，off_toffsetioctl（ca-＞fdVIDCMCAPTURE（ca-＞vmmap1帧视频信号。1帧视频信号是否采集完毕可以由ioctl（）的命令参数VIDIOCSYNCioctl（ca-＞fdVIDIOSYNCca-＞mmap．frame1帧数据采集完成，若调用成功，表明1帧采集32山东科技大学毕业设计（论文）已完毕，可以继续采集下1帧。5.6MPEG-4编码前端视频采集的数字视频流数据量是巨大的，如果不经过压缩，实现数据在网上的传输是相当困难的，为了系统可靠地运行，本设计采用高压缩率的MPEG-4视频压缩编码方式[8]，并选用XVID编码器以适应ARM9嵌入式平台。[9]I-VOP和P-VOPB-VOP编码。下载XVID源代码到Linux虚拟机下，并在代码级和编译级两方面优化XVIDconfigue下将目标平台改为arm-linuxXVID中自带的为PC汇编）然后修改makefilearm-linux-gcc通过以下命令进行配置:#．/configure--Prefix=home/XVIDCC=arm-linux-gcc--host=arm-linux。用搭建好的交叉编译环境将源代码先封装成1个静态库，然后编译编码应用程序并和静态库链接，生成可执行程序，通过串口下到ARM板上运XVID编码器在已植入嵌入式Linux操作系统的ARM上测试，结果表明，如果采集图像背景单一，目标运动缓和的情况下，则压缩比会比较高；反之若图像背景变换频繁，压缩比就相对较低。通过对编码前、后再解码得到的图像进行比较，画面无较大失真现象，图像质量没有明显33山东科技大学毕业设计（论文）320×256的CIF[10]格式视频在900k的码率下编码速度可达到15帧/s30要求。如图5.2是摄像头进行图像采集的流程图。图5.2摄像头图像采集流程5.7效果演示本人利用HTMLIP网络传到浏览器上，然后显示到网页上。34山东科技大学毕业设计（论文）第6章总结和展望6.1总结计算机技术、网络通信技术和自动化控制技术在众多领域的应用和发展，不仅推动了社会信息化，也改变了人们日常生活和工作方式。智能家居正是这种科技背景下人们对生活居住环境提出的新要求。本文首先介绍了智能家居的概念，并对国外智能家居产品举例说明，其次通过对目前国内智能家居系统几种常用的技术方案的分析，确定了本课题设计的智能家居系统的研究重点，再次对整个体系结构的设计和硬软件进行了详细阐述，最后研究并实现了智能家居的视频监控模块，本文主要研究设计了系统客户端硬件平台，包括芯片的选型和电路原理图的设计，搭建了嵌入式软件平台。本文还描述了利用mjpg-streamer采集视频图像的整个流程，并实现了监控过程。6.2展望与不足本文的嵌入式web服务器的远程视频监控系统已经在宽带网络上实现，由于时间以及本人的能力有限，整个系统存在很多问题，还需进一步的调试和完善，主要有以下几点：（1）视频采集部分可以实现多路图像采集，本文中CMOS摄像头设备名称为camera，多路采集可以建立多个设备节点。35山东科技大学毕业设计（论文）（2）一定的变量阈值，判断是否有警情。另外，也可以增加图像处理算法，识别静态下运动物体的合法性，若非法则报警。报警方式可以传送短信也可以发送彩信等形式。（3）HTML库系统部分管理功能简单，有待深入了解需求，丰富具体的操作；浏览器端GUI可以再开发手机端的图形界面，是本系统用于移动监控时更易于访问。36山东科技大学毕业设计（论文）致谢在即将结束大学生活之际，我向所有曾经帮助我的人们表达诚挚的谢意。回顾这段学习生活，不光是学识上有所长进，为人处事也成了成长的必修课程。成长的过程中每一步都倾注了亲人、师长和朋友们的关心和帮助。首先，衷心地感谢我的导师王雪琴老师。在课题研究上，王老师都给予了悉心地指导。而且在论文的写作期间对我做出了巨大的帮助。正是在王老师的指导和督促下论文才得以如期完成。所以，在本科即将毕业之际，向王老师表示我最衷心的感谢和最崇高的敬意。感谢同学在平时学习和论文撰写期间给予的帮助，正是有了他们的关心、支持和帮助，我才能在学校期间顺利完成了学业以及毕业设计。感谢我的父母和家人，感谢他们对我学习、生活给予的支持和照顾。在论文的写作过程中，还获得了许许多多人的帮助与先前研究工作者的宝贵资料，论文的研究成果离不开你们的协作和帮助，在此对你们表示深切的谢意。希望可以以本文向你们汇报，以感谢你们对我的关怀与帮助，感谢一直以来对我的支持与鼓励。你们永远是我的精神支柱和继续前进的动力。37山东科技大学毕业设计（论文）参考文献[1].AlessandroJonathan.ZigBee-basedSmartHomeSystemDesign.InformsJ.Comp.2000.[2].DimitarUaltchev,IvailoGatewayArchitectureforaSmartHome.IEEECommunicationsLetters.2002[3].王晨营.基于ARM9的嵌入式远程监测系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学出版设，2009.[4]..基于DM9000的嵌入式系统的网络接口设计与实现［J业控制计算机，2007.[5]..基于ARM11的智能家居设计与实现[M].北京：航天航空大学出版设，2013.[6].孙天泽，袁文菊．嵌入式设计及Linux驱动开发指南———基于ARM9处理器[M].2版.北京：电子工业出版社，2007.[7].杨水清，张剑，施云飞，等．ARM嵌入式Linux系统开发技术详解［M2008．[8].马小虎，张明敏，严华明．多媒体数据压缩标准及实现［M清华大学出版社，1996.[9].路锦正，周冬梅．VisualC++音频/视频处理技术及工程实践［M38山东科技大学毕业设计（论文）京：电子工业出版社，2009．[10].苏东.主流ARM嵌入式系统设计技术与实例精解[M].北京：电子工业出版设，2007.39山东科技大学毕业设计（论文）附件一TQ2440开发板网卡原理图摄像头接口网页部分代码<!DOCTYPEPUBLIC"-//DTDXHTML1.0Transitional//EN"""><xmlns=""><head><metahttp-equiv="Content-Type"content="text/;charset=utf-8"/><title>实时监控</title><styletype="text/css"><!--body{margin-left:0px;margin-top:0px;margin-right:0px;margin-bottom:0px;background-color:#F8F9FA;40山东科技大学毕业设计（论文）}--></style><linkhref="images/"rel="stylesheet"type="text/css"/><styletype="text/css">body,td,th{font-size:12px;}</style></head><body><tablewidth="100%"border="0"cellpadding="0"cellspacing="0"><tr><tdwidth="17"height="29"align="center"valign="top"background="images/mail_"><imgsrc="images/left-top-"width="17"height="29"/></td><tdwidth="1371"height="29"valign="top"background="images/content-"><tablewidth="100%"height="31"border="0"cellpadding="0"cel41山东科技大学毕业设计（论文）lspacing="0"class="left_topbg"id="table2"><tr><tdheight="31"><divclass="titlebt">实时监控</div></td></tr></table></td><tdwidth="25"valign="top"background="images/mail_"><imgsrc="images/nav-right-"width="16"height="29"/></td></tr><tr><tdheight="552"valign="middle"background="images/mail_"></td><tdvalign="top"bgcolor="#F7F8F9"><tablewidth="100%"height="552"border="0"cellpadding="0"cellspacing="0"><tr><tdheight="13"valign="top"></td></tr><tr><tdheight="539"valign="top"><tablewidth="98%"border="0"align42山东科技大学毕业设计（论文）="center"cellpadding="0"cellspacing="0"><tr><tdheight="20"><tablewidth="100%"height="1"border="0"cellpadding="0"cellspacing="0"bgcolor="#CCCCCC"></table></td></tr><tr><td><tablewidth="100%"height="55"border="0"cellpadding="0"cellspacing="0"><tr><tdwidth="10%"height="55"valign="middle"><imgsrc="images/"width="54"height="55"></td></tr></table></td></tr><tr><td> </td></tr>43山东科技大学毕业设计（论文）<tr><td><tablewidth="100%"height="31"border="0"cellpadding="0"cellspacing="0"class="nowtable"><tr><tdalign="left"class="left_bt2">    实时监控信息</td></tr></table></td></tr><tr><tdheight="440"align="center"><!--<imgsrc=""/></td>--><scripttype="text/javascript"language="javascript">varpath1=;//varpath1="";//varpath1="";//varpath1="";varpath2;44山东科技大学毕业设计（论文）functiongetPath(path){if((19)=='/'){path2=(0,19);}elseif((20)=='/'){path2=(0,20);}elseif((18)=='/'){path2=(0,18);}else{path2="";}}getPath(path1);('<imgsrc="'+path2+':8080/?action=stream"/>');//('<p>');//('"'+path2+':8080/?action=stream"');//('</p>');</script></td>45山东科技大学毕业设计（论文）</tr></table></td></tr></table></td></tr></table></td><tdbackground="images/mail_"> </td></tr><tr><tdalign="right"valign="middle"background="images/mail_"><imgsrc="images/buttom_left2.gif"width="17"height="17"/></td><tdheight="17"valign="top"background="images/buttom_"><imgsrc="images/buttom_"width="17"height="17"/></td><tdbackground="images/mail_"><imgsrc="images/buttom_right2.gif"width="16"height="17"/></td></tr></table></body>46山东科技大学毕业设计（论文）</>47山东科技大学毕业设计（论文）附件二视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着现代科学技术的不断发展特别是网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控技术也有长足的发展，视频监控进入了全数字化的网络时代，日益受到人们的重视和关注。视频监控系统的发展基本上是从早期的模拟闭路电视监控系统向数模结合的视频监控系统和现在的数字视频监控系统演变的过程，而现在的数字视频监控系统根据技术的发展又分为三个阶段：数字监控的多媒体阶段、数字监控的DVR阶段和数字监控的网络阶段。1控制加PC机的多媒体管理和基于PC机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。模拟闭路电视监控系统实际上就是许多模拟监控设备的组合，系统主要由“前端设备”和“终端控制设备”以及“信号传输介质”三个部分组成，其中：前端设备主要有摄像机、云台、解码器等，控制设备主要有切换矩阵、画面分割器、监视器、控制键盘、录像机等。传输介质包括电缆、控制线等。随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高，多媒体技术的应用，系统在功能、性能、可靠性、结构方式48山东科技大学毕业设计（论文）等方面都发生了很大的变化，视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，因此系统尽管已发展到很高的水平，已无太多潜力可挖，其局限性依然存在，要满足更高的要求，数字化是必由之路。模拟监控系统的主要缺点有：通常只适合于小范围的区域监控，模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆，而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于1Km合于单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所。系统的扩展能力差对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中。无法形成有效的报警联动，由于各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。2技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上有两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统。PC机的多49山东科技大学毕业设计（论文）媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起，部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其优越性主要表现在：PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能，使系统结构大为简化。由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制。由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实PCPC/工控PC机+视频采集卡+普通/较可靠的操作平台+应用软件。从系统的组成结构来分析：PC机用于24小时不间断工作时，其性能是不很稳定的，工控PC机相对兼容PC机的稳定性Windows98Win98果同时应用软件又不是很规范，这样就容易在使用过程中出现工作不稳定、死机等问题，而基于PC机的视频监控录像系统其软件的实现是在Windows95NT、Unix、Linux等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理必须高密度输入大量数据，同时硬盘要进行多工工作，普通的硬盘逻辑（如Windows的FAT32）已无法适应，50山东科技大学毕业设计（论文）以致极易产生系统的不稳定性，造成死机现象。应用软件：采用简易应用软件的系统是不能够用于安防领域的，视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制、远程连接等的多工处理能力。视频采集卡：视频监控录像系统通常均为多路输入系统，视频采集卡可采用多卡方式，也可采用单卡方式。一般说，单卡方式集成度高，稳定性会优于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件冲突，其稳定性会有较大的影响。嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式系统的优缺点：系统为专用系统，ROM/FLASHMEMORY用速度快，不会被改变，稳定性好。系统处理实时性好，性能稳定。文件51山东科技大学毕业设计（论文）管理系统更适合于大量的视频数据。在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意。嵌入式视频Web服务器方式，视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到内置的Web服务器，网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。由于把视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，达到即插即看，省掉多种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP入式视频Web服务器监控系统与其它监控系统的比较有如下特点：布控区域广阔嵌入式视频Web服务器监控系统的Web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控区域。系统具有几乎无限的无缝扩展能力所有设备都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充。可组成非常复杂的监控网络采用基于嵌入式Web服务器为核心的监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控和基于PCWeb服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。性能稳定可靠，无需专人管理嵌52山东科技大学毕业设计（论文）入式Web服务器实际上基于嵌入式电脑技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，又由于视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。当监控中心需要同时观看较多个摄像机图像时，对网络带宽就会有一定的要求。视频监控系统的发展1、视频监控系统的发展方向前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。2、数字化数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打破"经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心"的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。53山东科技大学毕业设计（论文）3散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。从以上可以看出，视频技术的发展大致经历了模拟视频、PC视频、网络视频三个阶段，并以网络、通信技术为依托和传输平台。54山东科技大学毕业设计（论文）Videosurveillancesystemissafeguardsystemisanimportantpartofapreventiveabilitystrongprehensivesystem.Videomonitoringwithitsconvenient,intuitiveandinformationcontentrichandwidelyusedinmanyoccasions.Inrecentyears,withthedevelopmentofmodernscienceandtechnology,inparticularnetworkbandwidth,puterprocessingpowerandstoragecapacityrapidlyincreaseandvariouspracticalvideoinformationprocessingtechnology,videosurveillancetechnologyalsoappearedaconsiderabledevelopment,videomonitoringenteredthedigitalnetworkage,increasinglyattentionbypeopleandattention.Thedevelopmentofvideosurveillancesystemismainlyearlyanalogclosed-circuittelevisionmonitoringsystembinedtovideomonitoringsystemmodelofdigitalvideomonitorandnowtheevolutionprocess,andthesystemofdigitalvideomonitorsystemnowaccordingtothetechnicaldevelopmentanddividedintothreestages:digitalmonitormultimediastage,digitalmonitorDVRstageanddigitalmonitornetworkstage.1,videomonitoringsystemsimulationssimulatevideomonitoringsystemisdividedintomicroprocessor-basedvideoswitchcontrolplusPCmultimediamanagementandpc-basedreali55山东科技大学毕业设计（论文）zetheswitchcontrolofmatrixhostandsystemmultimediamanagementtwotypes.Analo