原创《基于嵌入式Linux的智能家居视频监控系统设计》：此文是一篇视频监控系统论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
【摘 要】本文针对传统家居监控系统布线复杂的问题,提出了一种嵌入式智能家居无线监控系统.该系统以S3C2440为硬件平台,以Linux操作系统为软件平台,系统内移植Web服务器,并采用了GPRS无线网络通信传输技术,用户可通过测览器查询家居信息.实现了对家居的远程监控、状态查询等功能,可满足人们对家居高品质生活的追求.
【关键词】嵌入式Linux；智能家居；视频监控；设计
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环境的安全,伴随人们需求的提高,基于嵌入式的实时监控系统应运面生.目前,视频监控系统经历了模拟监控、数字监控和网络监控三个阶段.用户可以通过浏览器进行访问,以查看Web服务器上的监控图片,并做出相应处理.
一、总体设计
本系统由室内监控终端和远程监控中心两部分组成.监控终端采用嵌入式系统,分为硬件平台和软件平台两部分,其中硬件平台由处理器和设备组成,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,摄像头采集监控画面,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输到监控中心,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看室内监控系统的画面.
二、系统硬件设计
(一)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工作频率最高可达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,为程序的高速运行提供了有力保证.S3C2440提供了外设有存储控制器、NANDFlash控制器、摄像头接口、USB控制器等.
(二)GPRS无线传输模块
GPBS无线移动通信网络覆盖面广、网络能力强、系统性能稳定、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,且传输延时小.本文采用GF-5000 WGPRS模块,它是一个单面高集成度精巧结构设计,拥有GPRSClass10多时隙功能,支持G900/DCS1800双频,支持电路交换语音和短消息业务,拥有G07.07和增强型AT命令集.
(三)图片采集模块
图像采集的设备有很多种,OV9650传感器具有130万像素,分辨率可达1280×1024,具有标准的SSCB接口和10bit数据接口.由于S3C2440片内有摄像头接口外设,所以将OV9650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.
(四)传感器模块
本文选用MC-112催化式传感器,来检测可燃气体浓度.具有半导体技术、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来完成信号的处理放大.
三、系统软件设计
(一)嵌入式开发平台
Linux具有开放源代码、资源丰富、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要包括构建交叉编译环境、BootLoader移植、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要操作有：（1）编辑Makefile文件.将CROSS_COMPILE等于opt-host-armv41-bin-armv41-un-know-linux改为CROSS_COMPILE等于arm-linux.（2）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makezImage.（5）Linux内核压缩映像zImage建立根文件系统.
(二)图像采集
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,提供了一系列的接口函数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,
(三)嵌入式Web服务器
Boa是一种高性能单任务的HTTP服务器,能够支持实现动态Web技术的CGI（公用网关接口）技术,源代码开放,而且能够非常方便地在操作系统上进行移植.当有连接请求时,Boa不为每个连接单独创建进程,而是通过建立HTTP请求列表来处理多路连接请求.
Linux下实现Boa,需要对Boa做一些配置和修改.主要通过对boa.conf和mime.type文件进行修改,需要将cgi文件扩展名和applICation/x-httpd-cgi类型关联；配置CGI脚本存放路径,在boa.conf中用ScriptAlias来指明,然后创建HTML文档目录、CGI脚本目录,最后将boa.conf放到/etc/boa目录下.Web服务器接收到请求,将浏览器发过来的参数传递给CGI程序,CGI程序完成处理,生成HTML页面代码写到重定向的标准输出.
四、结语
系统采用开源的Linux系统,降低了開发成本,可以任意裁剪和制定内核,方便移植.与传统PC机的监控系统相比,本系统具有体积小、成本低、可靠性强等优势.本系统还具有一定的扩展性,可以增加适当的功能扩展来满足用户更高的要求,如在图像采集端加入设置入侵检测或者报警等控制功能.
参考文献
[1]余志纲.基于嵌入式Linux视频监控系统的关键技术研究[D].湘潭：湖南科技大学,2014.
[2]任奇.基于嵌入式Linux平台的无线视频监控系统设计与实现[D].成都：电子科技大学,2014.
视频监控系统论文参考资料：
结论：基于嵌入式Linux的智能家居视频监控系统设计为关于视频监控系统方面的论文题目、论文提纲、视频监控系统论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
