基于web服务器的远程安防监控系统的设计
本文是基于WEB服务器的远程安防监控系统的设计。近年来，随着科技水平的发展，家用电器正越来越丰富人类的生活，但是随之而来各种安全隐患也同时困扰着人们，这加快了智能监控的发展与研究，也是此次设计的意义所在。本文的设计系统采用的是ARM架构的嵌入式远程安防监控系统，用的是Linux操作系统。使用的开发板是三星公司生产的ARM Cortex-A9架构的四核CPU的Exynos4412，软件平台使用的是Ubuntu-Linux系统。此次设计对A9开发板进行系统移植，并且对LED、蜂鸣器、ADC、按键和温度传感器进行驱动设计，能够对温度、电压、门禁有一定的监测。此次设计涵盖系统移植，驱动的开发和软件上层应用的设计等流程。关键词 ARM，Linux，摄像头，FS4412，系统移植
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外发展现状 1
1.2.1 国外发展现状 1
1.2.2 国内发展现状 2
1.3 课题研究目标及内容 2
2 嵌入式系统的意义 3
2.1嵌入式系统 3
2.2 嵌入式操作系统 3
3 系统的总体设计 4
3.1系统的总体架构和功能介绍 4
3.2开发板的选择 5
3.3系统移植 6
3.3.1 建立交叉编译环境 6
3.3.2 Uboot的烧写及使用 7
3.3.3 内核的配置和编译 7
3.3.4 文件系统的移植 7
3.3.5 摄像头的移植 8
4 系统的驱动功能设计 8
4.1 LED灯的驱动 8
4.2 蜂鸣器的驱动 9
4.3 按键的驱动 10
4.4 ADC的驱动 11
4.5 温度传感器的驱动 12
5 系统的软件主控功能设计 13
5.1 系统主程序 14
5.2 门禁监测 14
5.3 正常环境 14
5.4 电压监测 14
5.5 温度监测 14
6 系统的调试 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
6.1 正常环境 14
6.2 电压值的监测调试 15
6.3 门禁的监测测试 15
6.4 电压超高的监测测试 15
6.5 温度值的检测 16
6.6 温度超高报警 16
6.7 摄像头监测测试 17
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录A 系统硬件驱动程序 19
附录B 上层应用程序 37
1 引言
1.1 研究背景
随着计算机和网络的发展，越来越多的人关注到基于网络的远程监控，如PSTN、ISDN、局域网和广域网，视频传输技术的应用对社会有很大的影响。在几年前由于网络带宽的限制，多媒体用宽带传输很少。但现在随着宽带的迅速普及，作为视频技术的重要应用，监控系统正逐渐从昂贵的模拟系统变为廉价的数字系统。随着网络的迅速发展，现代社会中，基本上所有的监控系统都以计算机网络为基础，而这样所带来的优势是能够更为合理的分配监控系统资源。目前，绝大多数安防监控系统被局限于局域网内，监控只适用于相同的环境中，地域条件严重受限，而互联网的运用则解决了这一难题。由于互联网能够轻松地实现资源共享，使得我们有能力去解决以前的难题[1]。
近年来，随着C语言的发展和普及并且在上世纪80年代中国计算机产业和国家863高技术计划的推广下，许多制造企业经过几十年的发展，已经拥有了一定的软硬件信息技术基础。然而，面对激烈的市场竞争，企业的决策者需要先进的科学管理和监控系统，以便与他人合作和竞争。为了提高市场竞争能力，抓住发展机遇，决策者需要及时掌握分公司或合作公司的车间进度，并根据市场定位及时做出有效反应。这些直接促进了工业化智能监控设施的发展[2]。
在传统的工业控制项目中，现场操作员观察操作站的生产状况，然后在确定的时间之后将生产状况的报告形式交给管理者。如果他们不来生产现场，企业管理者便不能获得实时生产状况进行实时决策。这样的状况由于嵌入式Web服务器的发展将会改变。基于用于企业的嵌入式Web服务器的远程监控系统可以将企业的生产状态，计划表和管理决策集成到内部信息系统中，该内部信息系统为管理者提供完全准确的实时信息，并且使得他们可以做出决策。即使他们在国外，管理人员也可以通过内联网及时了解其所有企业的生产状况，可以通过互联网即时实时掌握生产计划和控制设备， 因此企业的竞争能力可以大大提高。
在家庭生活中，人们需要检测的东西比在工厂里面少了很多，在家庭生活中最重要的一个是家庭中的火灾，防窃，电压过高这些问题。而为了应付这些问题，一个好的远程智能控制系统显得尤为重要。在这些问题的基础上，我开展了本次我课程的设计与研究[3]。
1.2国内外发展现状
1.2.1 国外发展现状
随着西方国家恐怖主义和各种犯罪活动不断发生，促使全球范围内对恐怖主义的恐惧日益增加，人们对于安全的重视日益提升。不论是发展中国家，还是发达国家，每个人都需要切合自身的加强人身安全的意识。这直接导致了在全球范围内，人们对于安防产品的需求不断的上升[4]。
发达国家由于起步早，所以安防监控早已出现并且发展，同时发展中国家对于安防产品的需求也在快速增长。在2011年，以美国为例，其监控市场排名第一的公司为ADT公司。美国监控产业共占世界总市场的45%。另外在美国能把系统集成在一起的公司并不多，所以说美国监控市场面临着巨大的发展机遇。同时美国市场的发展还伴随着安全意识的提升、社会面临老年人口增多的现实、不断出现新的技术、商业机构对安防保险的投入。这些都促进了安防监控在美国的发展。
在英国远程安防监控的发展势头也一片大好，据研究调查表明，在英国，25%的家庭都有过被盗的经历，在被盗后大部分人都选择安装视频监控。这客观上促进了安防监控产业的发展。同时英国监控安防市场蕴藏着可观的商机，早在2006年，英国就推出Home Hub业务，这一业务将终端打包为用户提供解决方案，吸引了很多用户[5]。
亚洲地区安防电子虽然起步晚，但是发展势头很足，产品技术虽然与国外有差距，但是产品具有明显的价格优势，安防监控领域得到了很大的发展。欧美国家又为了抢占市场，纷纷转移工业区到亚太区，这客观上也促进了亚洲地区安防监控产业的发展。
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外发展现状 1
1.2.1 国外发展现状 1
1.2.2 国内发展现状 2
1.3 课题研究目标及内容 2
2 嵌入式系统的意义 3
2.1嵌入式系统 3
2.2 嵌入式操作系统 3
3 系统的总体设计 4
3.1系统的总体架构和功能介绍 4
3.2开发板的选择 5
3.3系统移植 6
3.3.1 建立交叉编译环境 6
3.3.2 Uboot的烧写及使用 7
3.3.3 内核的配置和编译 7
3.3.4 文件系统的移植 7
3.3.5 摄像头的移植 8
4 系统的驱动功能设计 8
4.1 LED灯的驱动 8
4.2 蜂鸣器的驱动 9
4.3 按键的驱动 10
4.4 ADC的驱动 11
4.5 温度传感器的驱动 12
5 系统的软件主控功能设计 13
5.1 系统主程序 14
5.2 门禁监测 14
5.3 正常环境 14
5.4 电压监测 14
5.5 温度监测 14
6 系统的调试 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
6.1 正常环境 14
6.2 电压值的监测调试 15
6.3 门禁的监测测试 15
6.4 电压超高的监测测试 15
6.5 温度值的检测 16
6.6 温度超高报警 16
6.7 摄像头监测测试 17
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录A 系统硬件驱动程序 19
附录B 上层应用程序 37
1 引言
1.1 研究背景
随着计算机和网络的发展，越来越多的人关注到基于网络的远程监控，如PSTN、ISDN、局域网和广域网，视频传输技术的应用对社会有很大的影响。在几年前由于网络带宽的限制，多媒体用宽带传输很少。但现在随着宽带的迅速普及，作为视频技术的重要应用，监控系统正逐渐从昂贵的模拟系统变为廉价的数字系统。随着网络的迅速发展，现代社会中，基本上所有的监控系统都以计算机网络为基础，而这样所带来的优势是能够更为合理的分配监控系统资源。目前，绝大多数安防监控系统被局限于局域网内，监控只适用于相同的环境中，地域条件严重受限，而互联网的运用则解决了这一难题。由于互联网能够轻松地实现资源共享，使得我们有能力去解决以前的难题[1]。
近年来，随着C语言的发展和普及并且在上世纪80年代中国计算机产业和国家863高技术计划的推广下，许多制造企业经过几十年的发展，已经拥有了一定的软硬件信息技术基础。然而，面对激烈的市场竞争，企业的决策者需要先进的科学管理和监控系统，以便与他人合作和竞争。为了提高市场竞争能力，抓住发展机遇，决策者需要及时掌握分公司或合作公司的车间进度，并根据市场定位及时做出有效反应。这些直接促进了工业化智能监控设施的发展[2]。
在传统的工业控制项目中，现场操作员观察操作站的生产状况，然后在确定的时间之后将生产状况的报告形式交给管理者。如果他们不来生产现场，企业管理者便不能获得实时生产状况进行实时决策。这样的状况由于嵌入式Web服务器的发展将会改变。基于用于企业的嵌入式Web服务器的远程监控系统可以将企业的生产状态，计划表和管理决策集成到内部信息系统中，该内部信息系统为管理者提供完全准确的实时信息，并且使得他们可以做出决策。即使他们在国外，管理人员也可以通过内联网及时了解其所有企业的生产状况，可以通过互联网即时实时掌握生产计划和控制设备， 因此企业的竞争能力可以大大提高。
在家庭生活中，人们需要检测的东西比在工厂里面少了很多，在家庭生活中最重要的一个是家庭中的火灾，防窃，电压过高这些问题。而为了应付这些问题，一个好的远程智能控制系统显得尤为重要。在这些问题的基础上，我开展了本次我课程的设计与研究[3]。
1.2国内外发展现状
1.2.1 国外发展现状
随着西方国家恐怖主义和各种犯罪活动不断发生，促使全球范围内对恐怖主义的恐惧日益增加，人们对于安全的重视日益提升。不论是发展中国家，还是发达国家，每个人都需要切合自身的加强人身安全的意识。这直接导致了在全球范围内，人们对于安防产品的需求不断的上升[4]。
发达国家由于起步早，所以安防监控早已出现并且发展，同时发展中国家对于安防产品的需求也在快速增长。在2011年，以美国为例，其监控市场排名第一的公司为ADT公司。美国监控产业共占世界总市场的45%。另外在美国能把系统集成在一起的公司并不多，所以说美国监控市场面临着巨大的发展机遇。同时美国市场的发展还伴随着安全意识的提升、社会面临老年人口增多的现实、不断出现新的技术、商业机构对安防保险的投入。这些都促进了安防监控在美国的发展。
在英国远程安防监控的发展势头也一片大好，据研究调查表明，在英国，25%的家庭都有过被盗的经历，在被盗后大部分人都选择安装视频监控。这客观上促进了安防监控产业的发展。同时英国监控安防市场蕴藏着可观的商机，早在2006年，英国就推出Home Hub业务，这一业务将终端打包为用户提供解决方案，吸引了很多用户[5]。
亚洲地区安防电子虽然起步晚，但是发展势头很足，产品技术虽然与国外有差距，但是产品具有明显的价格优势，安防监控领域得到了很大的发展。欧美国家又为了抢占市场，纷纷转移工业区到亚太区，这客观上也促进了亚洲地区安防监控产业的发展。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1216.html
