基于ARM的智能家居视频监控系统

论文摘要

随着现阶段科学技术的进步和物资文化生活水平的不断提高,人们对智能家居安防领域的认识和要求也有所增长,视频监控作为一项成熟的技术已应用于人们日常的生活和工作中。本文针对增强智能家居安防的目的介绍了一种智能家居视频监控系统设计和实现方案。结合家用视频监控的实际情况,应选用资源占用较少的嵌入式系统实现智能家居视频监控的目的,在分析各种嵌入式处理器和嵌入式操作系统的性能后,给出了这种在ARM9核上移植瘦身后的Linux操作系统和应用程序的实现方案。本文首先针对嵌入式系统构建的具体要求,概要介绍了嵌入式系统的体系以及开发流程,详细分析了系统硬件平台构建包括ARM微处理器的结构体系、基于ARM9核S3C2410的存储器、以太网芯片和电平转换芯片等外围电路和带有OV511芯片的V2000摄像头。其次研究了Linux操作系统的工作原理、内核结构、相关设备驱动以及文件系统等软件设施,针对构建基于ARM的嵌入式视频监控系统,实施了对Linux系统内核和文件系统的裁剪和移植,并于文件系统中添加嵌入式Web服务器Boa、CGI程序和视频服务器Webcam_server等应用程序,完成了服务器端软件的设计。最后作为这些研究成果的体现,本文以视频图像的形式呈现了一个基于ARM的智能家居视频监控系统的监控效果,实现客户端经由网络访问服务器端以获取服务器前端USB摄像头采集的图像数据,达到监控家居现场视频的目的,并在详细总结本文以嵌入式方法实现智能家居视频监控后讨论了嵌入式系统在智能家居领域发展的方向、前景和意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 发展现状
• 1.2.1 智能家居视频监控系统
• 1.2.2 嵌入式系统
• 1.3 系统的设计方案
• 1.4 论文的结构
• 第2章 嵌入式系统
• 2.1 嵌入式系统的定义
• 2.2 嵌入式系统的体系结构
• 2.2.1 嵌入式处理器
• 2.2.2 外围设备
• 2.2.3 嵌入式操作系统
• 2.2.4 应用软件
• 2.3 嵌入式系统的特点
• 2.4 嵌入式系统的开发流程
• 2.5 嵌入式系统的应用领域
• 2.6 本章小结
• 第3章 系统的硬件平台构建
• 3.1 硬件框架结构
• 3.2 ARM 处理器
• 3.2.1 ARM 体系结构
• 3.2.2 ARM9 特点
• 3.3 S3C2410 处理器
• 3.4 S3C2410 外围电路
• 3.4.1 存储器
• 3.4.2 以太网芯片DM9000
• 3.4.3 USB 接口
• 3.4.4 串口电平转换芯片MAX3243
• 3.5 网眼V2000 摄像头
• 3.6 本章小结
• 第4章 系统的软件平台设计
• 4.1 LINUX 操作系统
• 4.1.1 嵌入式Linux 操作系统
• 4.1.2 开发环境的建立
• 4.2 启动引导程序BOOTLOADER
• 4.3 嵌入式内核LINUX
• 4.3.1 Linux 内核组成
• 4.3.2 Linux 内核目录
• 4.3.3 Linux 设备驱动
• 4.3.4 Linux 内核的裁剪与移植
• 4.3.5 设备驱动和文件系统的关系
• 4.4 嵌入式文件系统
• 4.5 本章小结
• 第5章 智能家居视频监控的实现
• 5.1 V4L 编程
• 5.2 嵌入式WEB 服务器
• 5.2.1 TCP/IP
• 5.2.2 嵌入式Web 服务器
• 5.2.3 Boa 服务器
• 5.2.4 CGI 技术
• 5.3 视频监控的实现
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介