基于ARM9的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

姜彬　居小琴

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，人們開始越來越注重家居安防意識。智能家居安全防范意識已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，該文通過提出在智能家居系統(tǒng)中以S3C2410為核心的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺，通過連接Web服務器，使用戶更好的操作頁面，為用戶提供更加安全的智能家居環(huán)境，文章通過引入ARM9的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)就如何更好的實現(xiàn)進行深入探討。

關鍵詞：智能家居；視頻監(jiān)控；嵌入式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8804-02

安全意識的提高，使得視屏監(jiān)控開始走進人們的日常生活和工作，但是仍然存在著資源占用較多，操做比較復雜的特點。而通過嵌入式的智能家居視屏監(jiān)控系統(tǒng)則能很好的解決這個問題。未來的嵌入式智能家居視頻將會逐漸朝著視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡化和系統(tǒng)集成化方向發(fā)展。ARM9是一款全新的低耗能、體積小的網(wǎng)絡終端設備，其運行頻率高達203MHz，更加適合那些數(shù)量特別大的視頻領域，作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的新寵Linux，具有其他視頻監(jiān)控不能比擬的優(yōu)點，兩者結(jié)合起來將會是未來智能家居視屏監(jiān)控新的發(fā)展方向。

1 智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)

智能家居視頻監(jiān)控通過利用網(wǎng)絡技術，將攝像頭采集的視頻信息接入到視頻服務器中，通過該服務器與客戶端連接，最后在與家居生活的各個系統(tǒng)連接起來，通過有效的組織管理，使家居生活更加高效安全。智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過連接視頻服務器獲得的信息在與客戶端進行信息采集，從而為用戶提供想要的數(shù)據(jù)信息傳入到相應的設備當中。作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)核心部分的視頻服務器，將需要的開發(fā)的板塊進行實際操作，最后通過客戶端從服務器接收來的信息進行解碼，根據(jù)遠程的控制界面，登入服務器配置操作。方便用戶使用。最后通過服務器解析這些信息，完成相關的功能。智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能如圖1所示。

2 設計視頻監(jiān)控系統(tǒng)

本文所指的嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在硬件的使用上采用的是增強型嵌入式系統(tǒng)GX-ARM9-2410EP和USB攝像頭，通過該系統(tǒng)可以更好的對操作系統(tǒng)進行相關的剪輯。在ARM核處理器中加入加載程序可以知道系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)值和Linux文件系統(tǒng)，用戶通過瀏覽器訪問相關監(jiān)控地點服務器的數(shù)據(jù)以此達到只能家居視頻監(jiān)控，系統(tǒng)結(jié)構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構圖

2.1 硬件設計

智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、存儲器、Flash存儲器以及圖片傳感器等等。根據(jù)本系統(tǒng)的具體開發(fā)要求，通過采用三星公司的S3C2410處理器，根據(jù)說明，采用該公司的S3C2410，在該文件夾里面包含了16/32bit的RICI的CPU內(nèi)核，將獨立的16KB指令和16KB數(shù)據(jù)的緩存，存儲于MMU單元中，系統(tǒng)管理器，三個異步的串口以及輸入與輸出端口，為了更好的滿足系統(tǒng)要求，將USB作為主機單元，連接設備接口SB。在本文嵌入式的系統(tǒng)開發(fā)里面，通過采用植入16M E28F320J3A110 NOR Flash芯片，最后通過DM9000網(wǎng)絡芯片轉(zhuǎn)換成一個接口，最后通過網(wǎng)眼V2000攝像頭CPU上集成的USB Host直接與USB攝像頭進行連接。傳感器多為30萬攝像頭彩色圖像傳感器，安裝起來非常方便，圖像也更為清晰，減少傳輸時間拍攝的圖片支持多種格式，方便使用。

2.2 軟件設計

運行Linux的PC程序過程中，將主機上的交叉匯編及連接的設備執(zhí)行二進制代碼，將那些可操作的執(zhí)行二進制下載到該機上運行，得到相應的數(shù)據(jù)信息目標。通過在電腦中安裝的虛擬機，在通過虛擬機安裝Linux操作系統(tǒng)RedHat 9.0，建立可以進行編譯調(diào)試的開發(fā)環(huán)境，在其他軟件的共同合作下完成相應的安裝。

1） Linux終端輸入minicon-s時，可以選擇Serial port setup，進行奇偶校驗。最后選擇save setup as dfl，并將其設置為默認值。

2） 在宿主機服務器中開啟tftp，而后設置/tftpboot的tftp根目錄，在終端執(zhí)行service xinetd restart從而啟動tftp，在兩項服務中去掉ipchains和iptables。

3） 在去掉ipchains和iptables這兩項服務之后，宿主機端執(zhí)行setup，，從而選擇nfs服務，最后在文件中輸入：

[/s3c2410_linux/nfs211.81.251.*（rw，insecure，no_root_squash，no_all_squash）]

輸入完成，存儲即可。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

該系統(tǒng)中主要的是嵌入式服務器的設計和實現(xiàn)，用戶通過設置的終端設備，通過計算機實現(xiàn)對視頻服務器的遠程監(jiān)控，減少人力的投入，使網(wǎng)絡監(jiān)控更加安全高效。通過構架B/S，在Web服務器中尋找一個運行支持CGI，通過清晰可見的動態(tài)頁面進行實時追蹤，作為用戶來說只需要通過瀏覽器就可以對設備進行相關的管理監(jiān)控，非常簡單高效。

通過擴展Web服務器，連接監(jiān)聽讀取到客戶端瀏覽器的內(nèi)容HTTP在進行反饋過來的消息進行處理。在這無疑過程中客戶端通過用戶反饋的的要求讓服務器進行應答，通過該請求之后處理相關內(nèi)容。瀏覽器通過接收服務器的文件時，處理器就會開始解決這些請求，并將處理好的文件重新發(fā)送到該瀏覽器上，服務器通過HTTP進行信息交流，如圖3所示。

在Web服務器當中嵌入式通常分為HTTP引擎，相關的模塊配置、文件虛擬傳輸系統(tǒng)、安全應用模塊與程序接口應用。

1） HTTP通過用戶的請求信息，將接收的信息進行分析處理最后在通過客戶端服務瀏覽器給予用戶解讀，從而得到準確的信息。

2） Web服務器中的配置模塊是系統(tǒng)管理員更直接的從另外的瀏覽器中嵌入Web服務器的相關參數(shù)，在該系統(tǒng)中啟動自動定義的配置和相關的變量包括連接器、主機名稱、文件的傳輸路徑、默認的初始文件以及相應的時區(qū)。

3） 在Web服務器中通過加入虛擬的文件服務，通過虛擬的文件可以知道文件的大小最后存儲于相關文件當中，對時間信息也可以進行適當?shù)男薷摹?/p>

4） 在安全模塊當中由于存在很多安全問題，因此有必要加強對安全模塊的管理，在網(wǎng)絡設備上的配置和一些經(jīng)常需要訪問的的信息應成為安全保護的重點。對服務器的每個域名進行重新定義，對于剛開始使用的用戶都能起到一定的保護作用，通過請求數(shù)據(jù)采取一定的加密措施實現(xiàn)安全保護。實現(xiàn)全方位的保護。

5） 在嵌入式應用程序接口中將嵌入的信息在系統(tǒng)中得以自由轉(zhuǎn)換。

4 總結(jié)

智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過嵌入式技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等多種學科前沿。該文通過解讀在智能家居系統(tǒng)中嵌入Web服務器從而為用戶提供一個操作平臺，從視頻采集到成圖分析，為用戶提供了一個很好的安全環(huán)境。通過完成對驅(qū)動DM9000和USB攝像頭核心設置，將Web服務器移植與視頻服務器的相關設置，最后通過瀏覽器來接收視頻所反饋的信息，使視頻監(jiān)控更加有效，從而更加高效的保護安全，發(fā)揮其應有的作用，智能家居系統(tǒng)由于具有低耗能、成本低、數(shù)字化與智能化等優(yōu)點，對當前視頻監(jiān)控體系起到重要作用，同時，也是未來視頻監(jiān)控體系的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1] 李成國，宋偉偉，高中文.基于嵌入式Web服務器家居視頻監(jiān)控的研究[J].自動化技術與應用，2013，32（4）：76-78.

[2] 關鵬.基于ARM智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電信快報，2010（10）.

[3] 齊躍峰，劉宇鵬.基于ARM的智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子技術，2010，47（4）.

[4] GAO Mei-juan，LI Kai，TIAN Jing-wen.Remote network household video monitor system based on ARM[J].Control & Automation，2008，24（21）.endprint

1） HTTP通過用戶的請求信息，將接收的信息進行分析處理最后在通過客戶端服務瀏覽器給予用戶解讀，從而得到準確的信息。

2） Web服務器中的配置模塊是系統(tǒng)管理員更直接的從另外的瀏覽器中嵌入Web服務器的相關參數(shù)，在該系統(tǒng)中啟動自動定義的配置和相關的變量包括連接器、主機名稱、文件的傳輸路徑、默認的初始文件以及相應的時區(qū)。

3） 在Web服務器中通過加入虛擬的文件服務，通過虛擬的文件可以知道文件的大小最后存儲于相關文件當中，對時間信息也可以進行適當?shù)男薷摹?/p>

4） 在安全模塊當中由于存在很多安全問題，因此有必要加強對安全模塊的管理，在網(wǎng)絡設備上的配置和一些經(jīng)常需要訪問的的信息應成為安全保護的重點。對服務器的每個域名進行重新定義，對于剛開始使用的用戶都能起到一定的保護作用，通過請求數(shù)據(jù)采取一定的加密措施實現(xiàn)安全保護。實現(xiàn)全方位的保護。

5） 在嵌入式應用程序接口中將嵌入的信息在系統(tǒng)中得以自由轉(zhuǎn)換。

4 總結(jié)

智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過嵌入式技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等多種學科前沿。該文通過解讀在智能家居系統(tǒng)中嵌入Web服務器從而為用戶提供一個操作平臺，從視頻采集到成圖分析，為用戶提供了一個很好的安全環(huán)境。通過完成對驅(qū)動DM9000和USB攝像頭核心設置，將Web服務器移植與視頻服務器的相關設置，最后通過瀏覽器來接收視頻所反饋的信息，使視頻監(jiān)控更加有效，從而更加高效的保護安全，發(fā)揮其應有的作用，智能家居系統(tǒng)由于具有低耗能、成本低、數(shù)字化與智能化等優(yōu)點，對當前視頻監(jiān)控體系起到重要作用，同時，也是未來視頻監(jiān)控體系的發(fā)展趨勢。

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[4] GAO Mei-juan，LI Kai，TIAN Jing-wen.Remote network household video monitor system based on ARM[J].Control & Automation，2008，24（21）.endprint

1） HTTP通過用戶的請求信息，將接收的信息進行分析處理最后在通過客戶端服務瀏覽器給予用戶解讀，從而得到準確的信息。

2） Web服務器中的配置模塊是系統(tǒng)管理員更直接的從另外的瀏覽器中嵌入Web服務器的相關參數(shù)，在該系統(tǒng)中啟動自動定義的配置和相關的變量包括連接器、主機名稱、文件的傳輸路徑、默認的初始文件以及相應的時區(qū)。

3） 在Web服務器中通過加入虛擬的文件服務，通過虛擬的文件可以知道文件的大小最后存儲于相關文件當中，對時間信息也可以進行適當?shù)男薷摹?/p>

4） 在安全模塊當中由于存在很多安全問題，因此有必要加強對安全模塊的管理，在網(wǎng)絡設備上的配置和一些經(jīng)常需要訪問的的信息應成為安全保護的重點。對服務器的每個域名進行重新定義，對于剛開始使用的用戶都能起到一定的保護作用，通過請求數(shù)據(jù)采取一定的加密措施實現(xiàn)安全保護。實現(xiàn)全方位的保護。

5） 在嵌入式應用程序接口中將嵌入的信息在系統(tǒng)中得以自由轉(zhuǎn)換。

4 總結(jié)

智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過嵌入式技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等多種學科前沿。該文通過解讀在智能家居系統(tǒng)中嵌入Web服務器從而為用戶提供一個操作平臺，從視頻采集到成圖分析，為用戶提供了一個很好的安全環(huán)境。通過完成對驅(qū)動DM9000和USB攝像頭核心設置，將Web服務器移植與視頻服務器的相關設置，最后通過瀏覽器來接收視頻所反饋的信息，使視頻監(jiān)控更加有效，從而更加高效的保護安全，發(fā)揮其應有的作用，智能家居系統(tǒng)由于具有低耗能、成本低、數(shù)字化與智能化等優(yōu)點，對當前視頻監(jiān)控體系起到重要作用，同時，也是未來視頻監(jiān)控體系的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1] 李成國，宋偉偉，高中文.基于嵌入式Web服務器家居視頻監(jiān)控的研究[J].自動化技術與應用，2013，32（4）：76-78.

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