基于ARM9的嵌入式远程监测系统的设计与实现

发布时间：2020-09-24 17:45

　　嵌入式系统是当今信息技术领域的一个热门研究方向。因其快速的数据处理能力和良好的网络性能,在信息领域中倍受青睐,得到了广泛的应用与发展。研究嵌入式系统的新方法、新应用具有重要的理论意义和实用价值。嵌入式远程视频和图像监测系统是以维护社会公共安全和预防灾害事故为目的的一项系统工程。在银行、智能小区、大型商场中都有广泛地应用。本系统的设计意图在家居监测,随时查看家中病人的情况或老幼的生活状态。文中详细介绍了基于ARM9的嵌入式远程监测系统的软、硬件设计与实现。在硬件设计方面,服务器采用S3C2440为核心的ARM9嵌入式开发板,中星微摄像头为视频采集工具。客户端采用智能手机,并要求其支持上网和java功能。在软件设计方面,服务器端操作系统为嵌入式Linux系统,利用C语言开发视频采集压缩和传输程序,并通过BOA,CGI等技术构建嵌入式web server客户端采用家用PC机和智能手机,家用PC机利用浏览器即可远程监测摄像视频,而智能手机需利用J2ME相关技术开发终端软件与服务器通信,获取图像信息。本文共分为七个章节。第三章、第四章,第五章和第六章是本文的核心部分。第三章阐述了远程监控系统的方案设计,包括嵌入式硬件处理器的选型和软件开发平台的搭建。在第四章中,介绍了捕获视频流的各个功能模块,并且详细阐述了视频采集、视频编码解码、网络通信、视频图像显示以及视频存储等模块的设计。在第五章中,介绍了嵌入式web server的选择和具体构建方法,同时介绍了CGI技术和数据流的处理流程。第六章中,介绍了J2ME技术和智能手机客户端的软件设计和实现,也描绘了客户端和服务器之间的网络通信机制。本系统的特点是结构清晰,实现简单,成本低廉,使用方便。为实际的家居应用提供了良好的试验原型。在系统实现完成之后,对其进行了单元测试和系统测试,完成了视频和图像数据的网络传输。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TP368.12
【部分图文】：

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3.2.4监测系统硬件整体方案设计根据前面的分析介绍，主要选择了嵌入式微处理器， NANDFlash，SDRAM，网卡以及USB接口摄像头。监测系统的硬件整体方案如图3一1所示:，，一一一.厂一一一竺一.代了‘.一〕〕:::、。尺“;;’L入别“扩犷“荡 !!!:::一瞥一“{，。入式徉搏犷 )}}}‘‘厂吼孕犷!、纷)竺、}L一。llxL二生二习’’口口、‘几‘一‘一“几’{’……迪… …图3一1嵌入式监测系统总体图3.3监测系统软件整体方案设计3.3.1软件开发平台及开发工具的选择对整个网络视频监测系统来说，软件设计工作是最耗时也是最主要的，在它直接关系产品质量的好坏以及用户对产品印象的好坏。它要完成功能多而复杂，面对比较庞大的软件工程，采用正确而且有效的软件设计方法，对整个软件结构规划是系统成功实现的关键。对监测系统的软件开发来说选择一种友好的图形用户界面，且操作简单、稳定、可靠、安全性较高的操作系统是所有软件设计中最重要的一项。从20世纪80年代起

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与业务逻辑;一方面作为视频服务器监听用户请求。在Linux操作系统之上的是应用程序模块，主要包括，视频服务器管理模块，图像采集模块，编码模块，控制模块，网络传送模块，视频存储模块。如图3一2所示为嵌入式视频服务器软件模型图。一一一价……招.1飞。卜窿le图3一2嵌入式监测系统软件模型图3.4本章小结本章首先通过比较常用的嵌入式处理器和嵌入式操作系统特性，结合成本、

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{munmaP(vd一>maP，vd一>mmaPsize);dose(vd一>fd);}这个函数的作用是释放内存映射和关闭视频文件。视频采集的过程如图4一5所示::之一rJ独浅添犷:_三‘气，日仁写!(f礴M口以丈口农l彻 1dec屹日动:毛一澡}、万!i“是牙{阮tl、!!}{.式{，瓣l、I::)裂健‘贾尸认武沪;八该J喻、郭介J洛了争成狱城洪!冤W‘、犷;;州少，认，肋溉钾·誉鼓}峨氏，铸滚子导、J之馆冷暇产冬!彭打以:曰;‘{次毛:少图4一5视频采集流程图经过上述的几个过程，系统完成了对USB摄像头的驱动、对视频数据的采集工作，捕获到的视频帧被映射到内存区域，如果要对视频数据进行压缩等处理工作则可通过访问内存映射区域进行。

【参考文献】