基于嵌入式Linux 的家用智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)

劉洋

摘要：該文設(shè)計(jì)是基于Linux環(huán)境的家用智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，主要研究在嵌入式Linux環(huán)境下，通過使用Tiny6410開發(fā)板，在完成Bootloader和內(nèi)核移植后，通過nfs對Linux環(huán)境下的根文件系統(tǒng)進(jìn)行掛載，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控報(bào)警的功能。

關(guān)鍵詞：Linux、NFS，Tiny6410

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0175-02

1 Linux系統(tǒng)的介紹

眾所周知，操作系統(tǒng)是各種應(yīng)用軟件運(yùn)行的平臺。在我們的生活中，常用的操作系統(tǒng)有Windows和IOS等，在許多大型服務(wù)器中，我們大量使用的操作系統(tǒng)為UNIX操作系統(tǒng)。毫無例外，雖然上述系統(tǒng)功能強(qiáng)大，使用極為方便，但是這些操作系統(tǒng)對用戶收取相應(yīng)的費(fèi)用，以UNIX操作系統(tǒng)為例，其價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)非個(gè)體開發(fā)者能承擔(dān)。

相較于上述操作系統(tǒng)，Linux免費(fèi)開源，可以通過網(wǎng)絡(luò)自由下載，升級內(nèi)核，且開源的Linux的系統(tǒng)小巧靈活，且具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能，軟硬件開發(fā)工具較多。對于初學(xué)者或者小公司而言，更加具有吸引力的是，不用花費(fèi)太大的價(jià)錢來購買專用的配套開發(fā)工具，可以大量節(jié)約成本。本文在根文件配置使用的Linux操作系統(tǒng)為RedHat 5 Enterprise。

2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的組成

本文在設(shè)計(jì)的過程中基于穩(wěn)定、可靠和實(shí)用、性價(jià)比高的原則。使用當(dāng)今流行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)來對智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用由嵌入式Linux操作系統(tǒng)和三星公司生產(chǎn)的ARM處理器S3C6410X為核心的Tiny6410開發(fā)板搭建的平臺。圍繞著這個(gè)平臺，構(gòu)建Web服務(wù)器和視頻服務(wù)器。利用TCP/IP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通訊，并且把通過攝像頭收集到的圖片和視頻信息進(jìn)行壓縮，然后通過局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)娇蛻舳耍蛻舳丝梢酝ㄟ^采用Java Applet技術(shù)來完成圖片和視頻的接收，在相應(yīng)的平臺上顯示出來。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

3 硬件采用

在本設(shè)計(jì)中核心CPU采用三星公司生產(chǎn)的S3C6410X，該處理器屬于ARM11系列，是ARM公司授權(quán)生產(chǎn)的新一代RISC處理器。ARM11系列處理器的具體信息如表1：

在本設(shè)計(jì)中，使用的開發(fā)板是友善之臂公司生產(chǎn)的Tiny/Mini6410開發(fā)板，它的核心處理器為ARM11系列處理的S3C6410，它由ARM公司授權(quán)三星公司進(jìn)行生產(chǎn)。該嵌入式CPU的設(shè)計(jì)基于ARM1176JZF-S核，芯片內(nèi)集成了功能十分強(qiáng)悍的多媒體處理單元，對Mpeg4，H.264/H.263等視頻格式的硬件編碼和解碼十分支持，同時(shí)可以把視頻信號輸出到LED和TV上進(jìn)行顯示，它還擁有一個(gè)3D圖型硬件加速器，用來完成OpenGL ES1.1&2.0的加速渲染，處于對傳統(tǒng)的圖形處理的考慮，它還支持2D圖形的平滑縮放，翻轉(zhuǎn)這些操作。

4 Bootloader，內(nèi)核制作和NFS掛載

1）Bootloader制作：

在本文中，由于使用的Bootloader是Uboot，因此重點(diǎn)介紹的是UBoot的制作流程。

第一步：解壓tar –zvxf u-boot-mini6410-20111018.tar，并進(jìn)入u-boot-mini6410-20111018文件夾：cd u-boot-mini6410-20111018

第二步：編譯make mini6410_nand_config-ram128

第三步：生成uboot.bin文件make ARCH=arm-linux-

2）內(nèi)核制作：

uImage/zImage 制作：

① 清理：

tar zxvf linux-2.6.28.6-*

cd linux-2.6.28.6

首次解壓文件得到的文件夾，無需清理；

非首次需要執(zhí)行 make distclean

②配置：

非首次解壓編譯的需：

cp config_mini6410_h43 .config H43 Lcd

或者 cp config_mini6410_n43 .config N43 Lcd

然后執(zhí)行：

make menuconfig ARCH=arm

/待定

③編譯：

生成uImage： make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

生成zImage： make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

生成的文件在linux-2.6.28/arch/arm/boot/ ；

3）NFS掛載

如果NFS已經(jīng)被安裝，則在終端輸入如下命令，用來執(zhí)行所需要的操作：

service nfs start 啟動NFS服務(wù)

service nfs restart 重啟NFS服務(wù)

service nfs stop 停止NFS服務(wù)

service nfs reload 當(dāng)修改過/etc/exports文件后不用重啟服務(wù)可執(zhí)行該命令

NFS配置：

1）打開終端，cd mnt

2）編輯/etc/exports文件，添加共享目錄，命令為：gedit /etc/exports & 如圖2所示：

其中，rw為讀寫權(quán)限，也可以設(shè)置為ro（只讀權(quán)限），no_root_squash登入NFS主機(jī)root_squash 登入NFS主機(jī)，使用該共享目錄時(shí)相當(dāng)于該目錄的擁有者。但是如果是以root身份使用這個(gè)共享目錄的時(shí)候，那么這個(gè)使用者（root） 的權(quán)限將被壓縮成為匿名使用者，即通常他的UID與GID都會變成nobody那個(gè)身份，all_squash 不論登入NFS的使用者身份為何，他的身份都會被壓縮成為匿名使用者，通常也就是nobody anonuid 可以自行設(shè)定這個(gè)UID的值，這個(gè)UID必需要存在于你的/etc/passwd當(dāng)中anongid 同anonuid，但是變成groupID就是了 sync 資料同步寫入到內(nèi)存與硬盤當(dāng)中 async 資料會先暫存于內(nèi)存當(dāng)中，而非直接寫入硬盤 insecure 允許從這臺機(jī)器過來的非授權(quán)訪問。（注：圖片中/test僅為范例，開發(fā)者可以掛載自己所需要的文件夾）

3） cd /mnt 建立文件夾mynfs： mkdir mynfs.

4）掛載 mount –t nfs 122.204.87.230：/test mynfs 可以通過mynfs文件夾訪問/test中的內(nèi)容。（注：該命令運(yùn)行的時(shí)間相對較長）

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

6 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

通過本實(shí)驗(yàn)，使我加深了對Linux操作系統(tǒng)和嵌入式Linux的理解，并熟練掌握了Uboot，內(nèi)核移植和NFS掛載等相關(guān)的知識，大大加強(qiáng)了自身的實(shí)踐能力。

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