【正文】 一個 boa 服務(wù)器，采用嵌入式操作系統(tǒng)。自此以后美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家先后提出了各種智能家居的方案，而且都從國家戰(zhàn)略的高度大力推廣智能家居控制系統(tǒng)。 80 年代末，由于通信與信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了對住宅中各種通信、家電、安防設(shè)備通過總線技術(shù)進(jìn)行連接、控制與管理的商用系統(tǒng)，這在美國稱為智慧屋 (WH,Wise Home)，在歐洲稱為時髦屋(SH,Smart Home)。美國麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室正在研究“智能房間”，通過生物傳感器探測人的行為來自動控制和調(diào)節(jié)居住系統(tǒng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)市場中常見的智能家居子系統(tǒng)基本上由原來的照明、安防和門禁對講系統(tǒng)生產(chǎn) 廠家提供的，這些系統(tǒng)大都沒有脫離原有產(chǎn)品的形態(tài)，屬于“嫁接智能”范疇。 80 年代初所建成的住宅，其電器設(shè)計內(nèi)容僅在以下方面 :樓房照明系統(tǒng)、高層供水泵控制系統(tǒng)和消防泵控制系統(tǒng)。 80年代末 90 年代初，我國家庭基本實(shí)現(xiàn)電器化，住宅內(nèi)的弱電系統(tǒng)有所增加，如對講系統(tǒng)等。建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè) 化促進(jìn)中心正在牽頭編制行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“居住區(qū)智能化產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)要求”。 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 的發(fā)展趨勢 將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)和基于 TCP/IP 的 Inter 技術(shù)結(jié)合在一起的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展方向。 (2) 視頻監(jiān)控智能化 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 智能化是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展比較高的層次。隨著 Inter 技術(shù)的發(fā)展，基于 IP 的視頻監(jiān)控風(fēng)能為人們所接受，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)吧壓縮的視頻信息通過 TCP/IP 協(xié)議。 論文的組織 第一章：對監(jiān)控系統(tǒng)的研究意義、國內(nèi)外的研究狀況以及發(fā)展趨勢做了簡單概述。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第五章：本章講述了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，主要有 Bootloader 的移植、 Linux內(nèi)核的移植、根文件系統(tǒng)的制作、 boa 服務(wù)器的移植，及攝像頭工作流程。因此，采用功能相對簡單、體積更小、消耗資源更少的嵌入式 web 服務(wù)器，是近年來出現(xiàn)的一種較為先進(jìn)的方案。三種技術(shù)方案代表著智能家居行業(yè)不同時期的技術(shù)特點(diǎn)。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 目前人類已進(jìn)入基于 Inter 的后 PC 時代，其主要特征為計算機(jī)作為組成部分緊密融于消費(fèi)品和工業(yè)品中。對于嵌入式系統(tǒng)，電器工程師協(xié)會的定義為：嵌入式系統(tǒng)是用來監(jiān)控設(shè)備、機(jī)器、裝置及工廠生產(chǎn)線等大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)備。 使用嵌入式系統(tǒng)來完成智能家居系統(tǒng)的設(shè)計具有以下優(yōu)勢： （ 1） 嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、專用性強(qiáng)等功能。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 （ 5） 軟件采用分層設(shè)計，方便維護(hù)和升級，大大提高了代碼利用率，縮短開發(fā)周期。 C/S 和 B/S 結(jié)構(gòu)是當(dāng)今世界開發(fā)模式技術(shù)架構(gòu)的兩大主流技術(shù)。因此，內(nèi)部的和外部的用戶都可以訪問新的和現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，通過現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的邏輯可以擴(kuò)展出新的應(yīng)用系統(tǒng)。這樣可以大大簡化客戶端電腦載荷，減輕系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量。第三個部分是監(jiān)控端，由帶有瀏覽器的 PC 機(jī)組成，用來瀏覽遠(yuǎn)端的視頻，同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)平臺進(jìn)行控制。 在嵌入式領(lǐng)域，常用的 Web 服務(wù)器有 td 和 boa， boa 目前用的最多。這樣在 ，把生成的 boa應(yīng)用程序下載到開發(fā)板上 Linux 系統(tǒng)中的 /bin 目錄下，讓 boa 在系統(tǒng)啟動時自動運(yùn)行，這樣在開發(fā)板上就移植了 boa 服務(wù)器。 攝像頭采用的是 ov9650 圖像傳感器 [2]。外圍電路則主要為圖 核心板以外的相關(guān)模塊。內(nèi)部主要含以下模塊： （ 1） 內(nèi)核， ， 擴(kuò)展 I/O16kB 指令 （ 2） cache（ I— chche） /16kB 數(shù)據(jù) cache（ D— chche） （ 3） 外部存儲控制器（ SDRAM 控制盒片選邏輯） （ 4） 集成 LCD專用 DMA的 LCD控制器（支持最大 4k 色 STN256KTFT）4 路擁有外部請求引腳的 DMA 控制器 （ 5） 3 路 URAT5） 2 路 SPI （ 6） IIC 總線接口（多主支持） （ 7） IIS 音頻編碼接口 （ 8） AC97 編解碼器接口 （ 9） 版 SD 主接口，兼容 版 MMC 接口 （ 10） 2 路 USB 主機(jī)控制 /1 路 USB 期間控制（ ） （ 11） 4 路 PWM 定時器 /1 路內(nèi)部定時器 /看門狗定時器 （ 12） 8 路 10 位 ADC 和觸摸屏接口 （ 13） 具有日歷功能的 RTC （ 14） 攝像頭接口 （ 15） 130 個通用 I/O， 24 個外部中斷源 （ 16） 電源控制：正常，慢速，空閑，睡眠模式 帶 PLL 片上時鐘發(fā)生器 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 Ov9650攝像頭 s3c2440 僅僅提供了一個攝像接口，因此要實(shí)現(xiàn)其功能，還需要攝像頭。 SCCB 的傳輸協(xié)議與 IIC 的極其相似，只不過 IIC 在每傳輸完一個字節(jié)后，接收數(shù)據(jù)的一方要發(fā)送一位的確認(rèn)數(shù)據(jù)，而 SCCB 一次要傳輸 9 位數(shù)據(jù)，前 8 位為有用數(shù)據(jù)，而第 9 位數(shù)據(jù)在寫周期中是 Don’ tCare 位（即不必關(guān)心位），在讀周期中是 NA 位。因此 SCCB 一次只能讀或?qū)懸粋€字節(jié)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對一項(xiàng)特殊的任務(wù)，設(shè)計人員能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸降低成本。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM 中的嵌入式 處理器 控制板 。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 嵌入式操作系統(tǒng)的分類 (1) VxWorks VxWorks操作系統(tǒng)是美國 WindRiver公司于 1983 年設(shè)計開發(fā)的一種實(shí)時操作系統(tǒng)。大多數(shù)的 VxWorksAPI是專有的。這個靈活的結(jié)構(gòu)可以使用戶根據(jù)實(shí)際的需求，將系統(tǒng)配置成微小的嵌入式操作系統(tǒng)或包括幾百個處理器的超級 虛擬機(jī)操作系統(tǒng)。它的模塊化設(shè)計允許它對從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備進(jìn)行定制。 Motif 是開放軟件基金（ OSF）于 1989 年推出的一個圖形用戶界面系統(tǒng)。 (7) uC/OS 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 uC/OS 是源碼公開的實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)。 （ 3） Linux 易于定制裁剪，在價格上極具競爭力。 （ 7） Linux 內(nèi)核的結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)方面是非常完整的，它提供了對十兆 /百兆/千兆以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、令牌網(wǎng)、光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)方式的全面支持。只是裁剪的程度不同，這使得很多為 PC 機(jī)的開發(fā)的軟件經(jīng)過了再次的編譯后，也可以直接在嵌入式控制設(shè)備上工作，這使得它的軟件資源極大的豐富。 TFTP 這種簡單的基于 UDP 的文件傳輸協(xié)議，通常只能用于小文件的傳輸。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 NFS服務(wù)器配置 NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）為兩臺 Linux 主機(jī)之間的通訊提供了類似于Windows 上共享目錄一樣的服務(wù)，在嵌入式 Linux 開發(fā)中， Linux 目標(biāo)機(jī)經(jīng)常通過 NFS 方式訪問 Linux 宿主機(jī)上的文件，為了實(shí)現(xiàn)這種訪問，首先需要在 Linux 搭建 NFS 服務(wù)器。 /home/S5driver/lesson8/rootfs:共享的目錄 *：允許訪問共享目錄的主機(jī) IP (rw,sync,no_root_squash)：訪問權(quán)限 安裝交叉編譯器 交叉編譯， 簡單地說，就是在一個平臺上生成另一個平臺上的可執(zhí)行代碼。 在如此相對比較緊張的硬件資源的前提下，在已經(jīng)運(yùn)行了嵌入式Linux 的前提下，是沒法很方便的，直接在嵌入式 Linux 下，去本地編譯，去在 ARM 的 CPU 下，編譯出來，供 ARM 的 CPU 可以運(yùn)行的程序的。因此，在嵌入式世界里建立一個通用的 Bootloader 幾乎是不可能的。 在專用的嵌入式板子運(yùn)行 GNU/Linux 系統(tǒng)已經(jīng)變得越來越流行。文件系統(tǒng)提供管理的各種配置文件以及系統(tǒng)執(zhí)行用戶應(yīng)用程序的運(yùn)算環(huán)境。每種不同體系結(jié)構(gòu)的處理器都有不同的 Bootloader。 （ 1） Uboot 這是現(xiàn)在使用最多的 bootloader 之一，是 sourcefe 上的一個開源項(xiàng)目。 （ 3） RedBoot Redhat 公司隨 ECOS 發(fā)布的一個開源項(xiàng)目。 Blob 支持 SA1100 的 LART 主板，但用戶也可以自行修改移植。 3. Uboot 分析 uboot 是一個開源項(xiàng)目，全稱 Universal Boot Loader，從 FADSROM、8xxROM、 PPCBOOT 逐步發(fā)展演化而來。不少 uboot 源碼就是相應(yīng)的 Linux 內(nèi)核源程序的簡化，特別是一些設(shè)備的驅(qū)動程序。 Linux 操作系統(tǒng)主要由進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口、進(jìn)程間通信等幾個部分組成。根文件系統(tǒng)和普通的文件系統(tǒng)的區(qū)別在于： 根文件系統(tǒng)要包括 Linux 啟動時所必須的目錄和關(guān)鍵性的文件。 （ 1） initrd, noinitrd 當(dāng)你沒有使用 ramdisk啟動系統(tǒng)的時候，你需要使用 noinitrd這個參數(shù)，但是如果使用了的話，就需要指定 initrd=r_addr,size, r_addr 表示 initrd 在內(nèi)存中的位置， size 表示 initrd 的大小?？梢圆榭碊ocumentation/ 找到相關(guān)描述。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 （ 4） root: 用來指定 rootfs 的位置， 常見的情況有 : root=/dev/ram rw root=/dev/ram0 rw。作為一種單任務(wù) Web 服務(wù)器， boa 只能依次完成用戶的請求，而不會fork 出新的進(jìn)程來處理 并發(fā)連接 請求。在 Linux 中，視頻設(shè)備可當(dāng)作是設(shè)備文件 [6]，能夠像操作普通文件一樣對其進(jìn)行訪問，攝像頭設(shè)備對應(yīng)的文件是 /dev/video0，通過V4L 提供的 API 函數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對視頻設(shè)備的讀寫等操作，并在文件/include/linux/videodev． h 中定義了一些常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 采用內(nèi)存映射方式截取視頻。若是調(diào)用成功，則非阻塞地采集 1幀視頻信號。下載 XVID 源代碼到 Linux 虛擬機(jī)下，并在代碼級和編譯級兩方面優(yōu)化 XVID 編碼器，再進(jìn)行重新配置。通過對編碼前、后再解碼得到的圖像進(jìn)行比較，畫面無較大失真現(xiàn)象，圖像質(zhì)量沒有明顯下降。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 第 6章 總結(jié)和展望 總結(jié) 計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動化控制技術(shù)在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，不僅推動了社會信息化，也改變了人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞣绞健? 展望與不足 本文的嵌入式 web 服務(wù)器的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在寬帶網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)，由于 時間以及本人的能力有限，整個系統(tǒng)存在很多問題，還需進(jìn)一步的調(diào)試和完善，主要有以下幾點(diǎn)： （ 1） 視頻采集部分可以實(shí)現(xiàn)多路圖像采集，本文中 CMOS 攝像頭設(shè)備名稱為 /dev/camera，多路采集可以建立多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)。 （ 3） HTML 網(wǎng)頁有待豐富，根據(jù)數(shù)據(jù)庫增加的功能，進(jìn)行美化修改；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)部分管理功能簡單，有待深入了解 需求，豐富具體的操作；瀏覽器端 GUI 可以再開發(fā)手機(jī)端的圖形界面，是本系統(tǒng)用于移動監(jiān)控時更易于訪問。 首先，衷心地感謝我的導(dǎo)師王雪琴老師。所以，在本科即將畢業(yè)之際，向王老師表示我最衷心的感謝和最崇高的敬意。希望可以以本文向你們匯報，以感謝你們對我的關(guān)懷與幫助，感謝一直以來對我的支持與鼓勵。 margintop: 0px。 } /style link href=images/ rel=stylesheet type=text/css / style type=text/css body,td,th { fontsize: 12px。 marginbottom: 0px。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 參考文獻(xiàn) [1] .Alessandro Jonathan. 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