移动互联门铃的研究与开发

发布时间：2017-09-08 14:39

  本文关键词：移动互联门铃的研究与开发

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【摘要】：随着社会、经济水平的发展,人们对家居品质的追求也越来越高,要求家居生活舒适化、安全化和智能化,对智能家居系统的需求也越来越强烈。门铃系统作为智能家居的重要部分,其研究与发展的重要性不言而喻。针对门铃行业的研究现状与发展趋势进行分析后发现,传统的门铃系统布局布线复杂、安装和维护难度大,可扩展性差等问题,本文结合移动互联网和无线局域网,利用计算机网络、嵌入式系统和通信网络技术以及音视频处理技术,将门铃系统与嵌入式设备、手持终端等设备有机的结合起来,提出了远程控制集可视、语音对讲、监控和提醒等众多功能于一体的移动互联门铃解决方案。该方案依靠无线局域网和移动互联网的互联互通性,弥补了传统无线门铃传输距离受限的缺陷,布线少且简单,将多种信号线综合在一起仅用网线传输与控制,安装、调试、维护变得异常简单,同时信号质量大幅提升,抗干扰能力增强,并可与小区周界报警、门禁控制、一卡通、社区服务等系统进行无缝整合,大大方便了人们随时随地对家居系统的管理和控制。在硬件架构上,采用支持音视频编解码和模数数模转换模块的ARM开发板,其强大的数据处理能力使得原先多种类信号变成为单一的数字信号,使信号传输变得简单,且具有USB口、串口、网口等众多接口,便于以后的扩展需求。在系统平台方面,采用了开源、稳定、可裁剪和可定制以及移植性强的linux系统。其各类软硬件资源丰富,研究资料众多,给研究和开发带来了极大的便利性。在视频图像的采集方面,本文遵循Linux下的V4L2标准进行采集方面的应用开发。在图像压缩编码方面,考虑到摄像头输出数据格式、编解码复杂性、嵌入式CPU的处理能力及压缩效果等,最终选择了MJPEG格式压缩视频数据。在视频传输与控制、语音对讲方面分别采用了RTSP、SIP等开源协议,旨在保障视频传输的可靠性与有效性和保障语音通话的质量和及时性。经实验验证,本文设计的移动互联门铃系统通过了性能测试,运行效果良好,满足设计要求。
【关键词】：移动互联 可视门铃 V4L2 视频监控 RTSP SIP 语音对讲
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TP393.05;TP393.01
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• CONTENTS11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 课题研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状与趋势15-17
• 1.3 论文研究的主要内容和创新点17-19
• 1.4 论文结构安排19-20
• 第二章 系统的总体设计及相关技术20-29
• 2.1 系统硬件平台的设计20
• 2.2 系统软件模块的设计20-22
• 2.2.1 无线视频实时监控模块21
• 2.2.2 无线语音对讲模块21-22
• 2.3 JPEG压缩编码22-23
• 2.4 RTSP流媒体服务器23-26
• 2.4.1 流媒体技术概述23-24
• 2.4.2 Live555开源框架24-26
• 2.5 SIP协议26-28
• 2.5.1 开源框架27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 系统开发平台的建立29-49
• 3.1 交叉编译环境的搭建29-30
• 3.2 BOOTLOADER分析与移植30-34
• 3.2.1 Bootloader启动过程分析30-31
• 3.2.2 Uboot移植31-34
• 3.3 LINUX内核裁剪与移植34-38
• 3.3.1 Linux内核特点34-36
• 3.3.2 Linux内核的移植36-38
• 3.4 根文件系统制作与移植38-42
• 3.4.1 制作根文件系统38-41
• 3.4.2 根文件系统的烧写41-42
• 3.5 相关驱动程序设计42-48
• 3.5.1 USB Camera驱动42-47
• 3.5.2 LCD驱动47-48
• 3.6 本章小结48-49
• 第四章 无线视频实时监控模块的实现49-56
• 4.1 RTSP服务器处理流程49-50
• 4.2 内部主要模块的分析50-55
• 4.2.1 RTSP重要类50-51
• 4.2.2 视频数据的采集51-53
• 4.2.3 实时视频的实现53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第五章 无线语音对讲模块的实现56-60
• 5.1 语音对讲流程56-57
• 5.2 开源库源码编译57-58
• 5.3 应用实现58-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第六章 ANDROID客户端软件设计60-64
• 6.1 主要功能模块60-61
• 6.2 工作流程61-63
• 6.2.1 视频监控的设计流程61-62
• 6.2.2 语音对讲的设计流程62-63
• 6.3 本章小结63-64
• 第七章 系统测试与结果64-71
• 7.1 系统平台调试64-66
• 7.2 视频监控系统测试66-67
• 7.3 语音对讲系统测试67-71
• 总结与展望71-73
• 参考文献73-76
• 攻读学位期间发表的论文76-78
• 致谢7

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