基于嵌入式Linux智能家居监控系统

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1、基于嵌入式Linux智能家居监控系统的设计Time:2012-05-3014:22:56Author:王丽丽，齐赛，朱琳琳Source:中电网随着嵌入式技术、网络技术的迅速发展以及人民生活水平的提高，人们开始更加注重家居坏境的安全，伴艙人们需求的提高，基于嵌入式的实时监控系统应运面生。H前，视频监控系统经历了模拟监控、数字监控和网络监控3个阶段。虽然视频监控系统在20世纪90年代末就在中国市场兴起，有很多公司推出了自己的智能家居系统，但是现在仍来得到普及，而口忖前智能家居的国际标准尚未成热，因此智能家居监控系统存在广阔的发展空间。笔者提出的解能监控系统有煤气传感器、红

2、外探头传感器、摄像头等数据采集模块。当监控终端探测到室内发生异帑时，摄像头拍照并将到的图片信息经过压缩，通过内部总线发送到Web服务器，并将相关数据逋过G.PRS无线模块发送到用户手机上。用户可以通过浏览器进行访问，以査看Web服务器上的监控图片，并做出和应处理。1总体设计本系统由室内监控终端和远程监控屮心两部分组成。监控终端采用械入式系统，分为更件平台和软件平台两部分，其中硬件平台由处理器和外围设备组成，而软件平台由嵌入式操作系统和应用软件组成。当检测模块检测到异常时，摄像头采集监控画而，并进行压缩编码处理，GPRS通过拨号的方式连入互联网，将压缩的码流经过互联网传

3、输到监控屮心,整个系统是基于B/S架构设计的，用户不需要安装任何专用的软件就可以查石室内监控系统的画面，总体设计樞图如S3U440KIF120BNAHDFlatK4$661t32SDRAM2系统硕件设计2.1主控模块采用S3C2440处理器芯片作为智能家居控制系统的控制核心，CPU工作频率最衣可达533MHz,拥有可进行乘累加单元(MAC)、指令和数据存储器管理单元(MMU)、16kB的指令和数据缓存、16字深的写缓冲，为#呈序的商速运行提供了有力保证。S3C2440提供了外设有存储控制器、NANDFIash控制器、摄像头接口、USB控制器霁。2.2GPRS无线传输模

4、块GPBS无线移动通信网络覆盖面广、网络能力强、系统性能稳定、价格低廉、易于安装使用。它基于IP的网络，传输速率理论上可达171.2kb/s,且传输时延小。本文采用GF-5000WGPRS模块，它是一个单而高集成度精巧结构设计，拥冇GPRSCIasslO多时隙功能，支持GSM900/DCS1800双频，支持电路交换语咅和短消息业务，拥冇GSM07.07和增强型AT命令集。2.3图片采集模块图像采集的设备有很多种，OV9650传感器只有130万像素，分辨率可达1280x1024,只有标准的SSCB接口和10bit数据接口。由TS3C2440片内有摄像头接口外设，所以将O

5、V9650摄像头芯片直接与处理器摄像头接口引脚相连，图像并行传输，图像数据速度明显提高。2.4传感器模块木文选用MC-112催化式传感器，來检测可燃气体浓度。只有半导体技术、高灵敏度、稳定可靠等特点。选用红外热释电传感器LHi778作为人体检测模块。采用红外热释电传感器专用信号处理芯片BISS0001來完成信号的处理放大。网络芯片转换成一个以太网接口，DM9000芯片配备有标准10M/100M自适应功能，支持以太网接口协议，拥有一个通用的处理器接口、一个EEPROM接口和4kDWORDSRAM缓存数据区。3系统软件设计3.1嵌入式开发平台Linux开放源代鹤、资源丰富

6、、内核可裁剪等优点，因此我们采用Linux作为操作系统。构建嵌入式操作系统平台主耍包扌舌构建交叉编译坏境、BootLoader格植、内核的裁剪与编译、根文件系统的制作等。其中内核的裁剪的主耍操作冇：1）编辑Makefile文件。将CROSS_COMPILE=opt/host/armv41/bin/armv41-un-know-linux改为CROSS_COMPILE=arm-linuXo2）编译内核makemenuconfig配置Linux内核。3）执行命令makedep创建内核的依赖关系。4）创建内核镜像makezlmage。4）Linux内核压缩映像zlmage建

7、立根文件系统。3.2图像采集［茯取和设匚设备參撤

8、Gw在Linux下的视频采集是通过Video4Linux实现的，它是连接视频设备的内核程序，提供了一系列的接□函数API,专门服务于视频设备的应用程序编程。在编译内核时要将Video4Linux项选中，对应的设备文件目录是/dev/video.设备驱动提供了open、read、write,close等函数调用，采用内存映射mmap方式把设备内存映射到应用程序的内存空间中，用户空间和内核空间不需要交换数据，视频采集流程图如图2所示。性(vidth^depth%height%foraat)图2視頻采集淹程