基于嵌入式Linux智能家居视频监控的实现

发布时间：2017-04-11 21:10

  本文关键词：基于嵌入式Linux智能家居视频监控的实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：21世纪是“信息世纪”,生活水平逐渐改善,家居生活的质量被提升到更高的层次。然而,信息产业的最新研究成果如何被嵌入到一个和谐舒适的家具环境,越来越引起各个研究学者的关注。近年来,对于物联网和智慧城市建设的快速发展,视频监控技术的研究被视为最为重要组成部分。在传统家居系统中,视频监控系统存在诸多问题:一方面,多数是围绕PC构建,且因为家居环境的特殊性,不能把工业中使用的视频监控系统照搬进来;另一方面,在实际运用中有许多缺点,如价格较高、布线复杂、影响室内美观等问题。鉴于以上问题并结合家居特点,本文提出一种基于嵌入式Linux的无线视频监控系统。整个系统目的是满足个人用户和小型场合的实时监控,主要突出两方面的优势:其一,安装和维护简单;其二,价格相对较低。本文选用应用较广泛、价格相对便宜的ARM9,采用开源的嵌入式Linux操作系统,把摄像头采集的视频数据经过网络传输,并通过WiFi构建无线网络,实现WEB服务器和手机客户端的显示,达到对家庭和小型场合的实时监控。本设计采用以S3C2440A为核心的JZ2440v2开发板构建硬件平台,在此基础上进行嵌入式系统开发以及关键技术的研究。首先,介绍智能家居视频监控系统的发展历程及研究现状,阐述本文研究的内容。其次,从软件和硬件两个方面着手,详述本设计的整体框架;全面分析嵌入式Linux操作系统的移植,包括Bootloader的启动原理、移植方法、Linux内核的裁剪与定制以及根文件系统的构建。最后,重点研究了Linux下USB摄像头驱动的设计、WiFi网卡的选择,并通过WiFi构建无线网络,最终实现web服务器和手机客户端的视频传输和显示。
【关键词】：智能家居 视频监控 嵌入式Linux S3C2440A USB摄像头 Wi Fi
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN948.6;TU855
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题研究的背景与意义11-12
• 1.2 国内外发展现状12-13
• 1.3 视频监控系统发展综述13-14
• 1.4 本文的主要研究内容及章节安排14-15
• 1.5 本文的章节安排15-16
• 第2章 系统的总体设计方案16-28
• 2.1 系统总体设计方案16-17
• 2.2 嵌入式系统17-18
• 2.2.1 嵌入式系统综述17-18
• 2.2.2 嵌入式系统的特点18
• 2.2.3 嵌入式处理器的选择18
• 2.3 硬件平台的设计18-27
• 2.3.1 处理器模块19-21
• 2.3.2 电源电路模块21
• 2.3.3 存储电路模块21-24
• 2.3.4 视频采集模块24-25
• 2.3.5 网络传输模块25-26
• 2.3.6 串口电路模块26-27
• 2.3.7 WiFi网卡的选择27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 软件平台的设计28-44
• 3.1 Linux操作系统概述28-29
• 3.2 嵌入式Linux系统平台与开发流程29-30
• 3.3 建立宿主机操作系统30-31
• 3.4 交叉编译工具的建立31-33
• 3.5 Bootloader移植33-38
• 3.5.1 Bootloader的综述33-34
• 3.5.2 Bootloader的启动流程34
• 3.5.3 U-boot移植34-38
• 3.6 Linux内核的移植38-43
• 3.6.1 Linux内核38
• 3.6.2 内核的移植要点38-41
• 3.6.3 建立Linux根文件系统41-43
• 3.7 本章小结43-44
• 第4章 视频监控系统驱动程序设计44-55
• 4.1 Linux驱动的概述44-46
• 4.1.1 Linux设备驱动44
• 4.1.2 驱动和软硬件系统的联系44-45
• 4.1.3 驱动程序的开发步骤45-46
• 4.2 USB摄像头驱动的设计46-50
• 4.2.1 摄像头的选择46-47
• 4.2.2 USB摄像头驱动的加载47-50
• 4.3 视频采集的实现50-53
• 4.3.1 V4L2编程接口50-51
• 4.3.2 视频图像采集的实现51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第5章 视频监控的实现55-72
• 5.1 无线网络概述55-58
• 5.1.1 无线网络简介55-56
• 5.1.2 无线局域网技术56-57
• 5.1.3 无线局域网组网57-58
• 5.2 无线热点AP的组建58-64
• 5.2.1 WiFi网卡的选型58-59
• 5.2.2 无线网络安全的认证与加密59-60
• 5.2.3 WiFi无线热点AP的实现60-64
• 5.3 MJPG-streamer视频服务器64-66
• 5.4 视频监控的实现66-67
• 5.5 测试结果67-71
• 5.6 本章小结71-72
• 第6章 总结与展望72-73
• 6.1 总结72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-76
• 致谢76

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本文编号：299964