【正文】 向！ 物聯(lián)網(wǎng)概念的起源 早在 1995 年比爾 軟件采用分層設(shè)計(jì)，方便維護(hù)和升級(jí)，大大提高了代碼利用率，縮短開(kāi)發(fā)周期。 隨著新技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來(lái)越大，功能也越來(lái)越強(qiáng)，各種傳感器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化這給智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供極大方便。從以上的最新數(shù)據(jù)可以看出未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。本課題以 Web 技術(shù)為核心， 在基于S3C2440 微處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)上構(gòu)建了 Web 服務(wù)器和視頻服務(wù)器， Web 服務(wù)器采用 Boa, 視頻服務(wù)器采用 Mjpgstreamer, 結(jié)合CGI 技術(shù)處理 HTML 表單， 完成用戶(hù)認(rèn)證、溫濕度調(diào)節(jié)、紅外監(jiān)控、燈光控制等家居監(jiān)控功能。這些家用數(shù)字化設(shè)備包括電話(huà)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字化的視聽(tīng)設(shè)備、數(shù)字化的家用電器及安全監(jiān)控設(shè)備等， 通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式將這些設(shè)備連接起來(lái)， 為家庭用戶(hù)提供簡(jiǎn)單、安全、可靠、智能化的綜合服務(wù)。 1997 年 8 月局用電話(huà)交換機(jī)總?cè)萘客黄?1 億門(mén)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位， 20xx年 4月中國(guó)工業(yè)和信息化布披露數(shù)據(jù)稱(chēng)，截止 3月末中國(guó)大陸電話(huà)用戶(hù)突破 13億戶(hù)，其中移動(dòng)電話(huà)為 億戶(hù)， 3G用戶(hù)突破 ，寬帶用戶(hù)接入數(shù)達(dá) ，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù) 。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動(dòng)控制、安全防范三個(gè)方面。一般只有一顆主處理芯片，系統(tǒng)架構(gòu)更加清晰簡(jiǎn)捷。今天，借助電話(huà)控制或互聯(lián)網(wǎng)，您幾乎可以在任何地方、任何時(shí)候監(jiān)控您的家居狀況，為您的家居生活帶來(lái)前所未有的方便。在任何時(shí)候任何地點(diǎn)對(duì)任何物品識(shí)別和管理，這就是原來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)。至此最新的物聯(lián)網(wǎng)概念形成了。 智能家居系統(tǒng)概述 隨著社會(huì)信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關(guān)系日益緊密。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 智能家居控制系統(tǒng)是以 HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、公共電話(huà)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線(xiàn)技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。使生活更加舒適、便利和安全。隨著社會(huì)全面的信息化、智能化和自動(dòng)化，家庭智能化必將成為未來(lái)家居裝飾潮流發(fā)展的最新方向！ 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要任務(wù) 本文利用 凌陽(yáng) ARM9嵌入式實(shí)驗(yàn)箱， S3C2440 CPU核心板和裝有 Linux系統(tǒng)或裝有 Linux虛擬機(jī)的 PC機(jī)一臺(tái) 。 軟件部分： 軟件設(shè)計(jì)部分主要由五大部分構(gòu)成：即 Boa服務(wù)器搭建、 Qt編程、 CGI程序編寫(xiě)， AT命令集， GPRS初始化驅(qū)動(dòng)和各個(gè)驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)。而方案二簡(jiǎn)化了電路，增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 方案二 : 用 LCD顯示器顯示。 方案二：采用 boa服務(wù)器。 總體分析 本設(shè)計(jì)屬于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法大致如下：根據(jù)系統(tǒng)的要求，首先確定出系統(tǒng)類(lèi)型。選擇輸入 /輸出通道及外圍設(shè)備。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖 所示： 圖 （ 系統(tǒng)框圖 ） 溫濕 傳感模組 GPRS 模組 LED 顯示模組 紅外傳感模組 LCD 觸摸屏 IE 瀏覽器 BOA 服務(wù)器 CGI 接口 S3C2440 CPU 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件資源和模塊介紹 CPUS3C2440 介紹 S3C2440A 是韓國(guó)三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 CPU 采用的是 ARM920T 內(nèi)核。 4） I/O 均支持 供電。 （ 3） 存儲(chǔ)器控制器特性： 1） S3C2440 采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)管理片上外設(shè)及內(nèi)存。 bank0 可以作為引導(dǎo) ROM，其數(shù)據(jù)線(xiàn)寬只能是 16 位和 32 位，其它存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)線(xiàn)寬可以是 8 位、 16 位和 32 位。 NAND FLASH 啟動(dòng)方式，即代碼燒到 NAND FLASH中，借助片內(nèi) 4K 的sram，將代碼由 NAND FLASH 烤到 SDRAM 中，在 SDRAM 中運(yùn)行。 該模組具有以下特性： （ 1） 支持 EGSM900M， DCS1800M， PCS1900M 三種頻段，兼容 GSM Phase 2/2+。 （ 5）無(wú)限制的輔助服務(wù)數(shù)據(jù)支持（ USSD）。也可以手動(dòng)按下 GPRS 模組上的 ON/OFF 按鍵，大約 2 秒之后松開(kāi)，GPRS 模組亦可以被啟動(dòng)。傳感器包括一個(gè)電容性聚合體測(cè)濕敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件，在同一芯片上，與 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。在電源引腳（ VDD,GND）之間須加一 個(gè) 100nF 的電容，用作去耦濾波。 DATA 引腳為三態(tài)結(jié)構(gòu)，用于讀取傳感器數(shù)據(jù) 。 （ 2）紅外傳感器根據(jù)探測(cè)機(jī)理可分成為：光子探測(cè)器（基于光電效應(yīng)）和熱探測(cè)器（基于熱效應(yīng)）。s3c2440 為 開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓器。 近幾年的發(fā)展，已使得 Linux 成為微軟、升陽(yáng)的另一大敵手。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 約 1993 年左右， Linux 首先以發(fā)行軟 體（ distribution）的型態(tài)出現(xiàn)。 Boa 服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制 Boa 服務(wù)器和普通 Web 服務(wù)器一 樣 , 能夠完成接收客戶(hù)端請(qǐng)求、分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)求、向客戶(hù)端返回請(qǐng)求結(jié)果等任務(wù) . 它的工作過(guò)程主要包括： （ 1）完成 Web 服務(wù)器的初始化工作 , 如創(chuàng)建環(huán)境變量、創(chuàng)建 TCP 套接字、綁定端口、開(kāi)始偵聽(tīng)、進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu) , 以及等待接收客戶(hù)瀏覽器的連接請(qǐng)求； （ 2）當(dāng)有客戶(hù)端連接請(qǐng)求時(shí) ,Web 服務(wù)器負(fù)責(zé)接收客戶(hù)端請(qǐng)求 , 并保存相關(guān)請(qǐng)求信息； （ 3）在接收到客戶(hù)端的連接請(qǐng)求之后 ,分析客戶(hù)端請(qǐng)求 , 解析出請(qǐng)求的方法、 URL 目標(biāo)、可選的查詢(xún)信息及表單信息 , 同時(shí)根據(jù)請(qǐng)求做出相應(yīng)的處理； （ 4） Web 服務(wù)器完成相應(yīng)處 理后 , 向客戶(hù)端瀏覽器發(fā)送響應(yīng)信息 , 關(guān)閉與客戶(hù)機(jī)的 TCP 連接。 Boa 的功能實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)建立連接、綁定端口、進(jìn)行偵聽(tīng)、請(qǐng) 求處理等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。理論上講，你可以用任何的程序語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě) CGI 程序，只要在編程的時(shí)候符合 CGI 規(guī)范所定義的一些東西就可以了。 （ 1） CGI 的功能： 1）通常情況下 CGI 程序被用來(lái)解釋處理來(lái)自表單的輸入信息，在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，并 將相應(yīng)的信息反饋給瀏覽器。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 3） CGI 程序把處理結(jié)果傳送給服務(wù)器。 CGI 程序并不會(huì)在服務(wù)器上產(chǎn)生任何的輸出內(nèi)容，而是被重定向到客戶(hù)瀏覽器。因?yàn)?CGI 不僅可以像瀏覽器輸出 HTML文本，而且可以輸出圖像，聲音之類(lèi)的東西， 服務(wù)器向遠(yuǎn)程發(fā)送文件時(shí)要說(shuō)明文件類(lèi)型。 Trolltech 公司在 1994 年成立，但是在 1992 年，成立 Trolltech 公司的那批程序員就已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì) Qt 了， Qt 的第一個(gè)商業(yè)版本于 1995 年推出。豐富的 API： Qt包括多達(dá) 250 個(gè)以上的 C++ 類(lèi)，還提供基于模板的 collections， serialization， file， I/O device， directory management， date/time 類(lèi)。通過(guò) TA， TE 發(fā)送 AT 命令來(lái)控制 MS(Mobile Station)的功能，與 GSM 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。 AT 命令通常跟隨其回應(yīng)，回應(yīng)的格式為： \r\n+回應(yīng) +\r\n。 表 常用 AT 命令 命令 命令格式 功能描述 AT AT 測(cè)試連接是否正常。 AT+CLVL=? AT+CLVL=level 喇叭音量調(diào)節(jié)。 ATH ATH[0] 呼叫掛起。 AT+CMGR=? AT+CMGR=index[,mode] 讀取短消息。 （ 4）設(shè)置耳機(jī) 設(shè)置耳機(jī)： AT+CHFA=1 （ 0/1 此命令用來(lái)切換兩個(gè)音頻通道） ； sim300 提供兩個(gè)音頻通道，用此命令來(lái)切換。 一般選擇文本格式。 （ 4） 發(fā)送短信 (AT+CMGS ) 若設(shè)置 AT+CSCS=UCS2，則號(hào)碼、信息均為 UICODE 碼 若設(shè)置 AT+CSCS=GSM， 則號(hào)碼、信息均為 ASCII 碼 發(fā)送短消息 ： AT+CMGS=目的手機(jī)號(hào)碼 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 1指定 收信人電話(huà)號(hào)碼： 1)UCS2 模式下發(fā)送格式： AT+CMGS=0031003300340036003600360033003000320xx50039 注：發(fā)信息時(shí)國(guó)標(biāo)碼要轉(zhuǎn)成 UICODE 碼，收信息時(shí) UICODE 碼要轉(zhuǎn)成國(guó)標(biāo)碼 2)GSM 模式下發(fā)送格式： AT+CMGS=13141138048 2輸入短信內(nèi)容 發(fā)送電話(huà)號(hào)碼后超級(jí)終端顯示 提示輸入短信正文。 boa 服務(wù)器的搭建 編譯 boa 程序 （ 1） 下載 （ 2） tar zxvf 解壓 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 （ 3） cd （ 4） cd ./src （ 5） ./configure （ 6） make clean （ 7） make (注： make 前如若想更改 配置文件，應(yīng)修改 文件 ) （ 8）修改 Makefile： 將 : CC = gcc CPP = gcc E 改為 : CC = armlinuxgcc CPP = armlinuxgcc E 配置 boa （ 1） 建立 /Smart_home/boa/boa_conf目錄 , 并復(fù)制 。 （ 2） log 目錄： Boa 的日志分為 Errorlog 和 AccessLog 兩部分 ,具體目錄可在 中修改。 （ 2） HTML 指的是超文本標(biāo)記語(yǔ)言（ Hyper Text Markup Language）。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 HTML標(biāo)簽 （ 1） HTML 標(biāo)簽是由尖括號(hào)包圍的關(guān)鍵詞，比如 html （ 2） HTML 標(biāo)簽是通常是成對(duì)出現(xiàn)的比如 html/html （ 3）標(biāo)簽中的第一個(gè)標(biāo)簽是開(kāi)始標(biāo)簽，第二個(gè)標(biāo)簽是結(jié)束標(biāo)簽。 （ 3） HTML文件包含 HTML標(biāo)簽和純文本； web瀏覽器的作用是讀取 HTML文件，并以網(wǎng)頁(yè)的形式顯示出它們，瀏覽器不會(huì)顯示 HTML 標(biāo)簽，而是通過(guò)標(biāo)簽來(lái)解釋頁(yè)面的內(nèi)容。站點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)者填寫(xiě)表單的方式是輸入文本、單擊單選按鈕與復(fù)選框，以及從下拉菜單中選擇選項(xiàng)等。 （ 7） Flash 動(dòng)畫(huà) （ 8）框架，框架是網(wǎng)頁(yè)的一種組織形式，將相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容組織在一個(gè)瀏覽器窗口中顯示。 （ 2）主體起于 body止于 /body， body/body之間是可見(jiàn)的頁(yè)面內(nèi)容 HTML中調(diào)用 CGI 程序的方法 （ 1）使用 GET 的方法 html head TITLECGI1:hello CGI/TITLE /head /body FORM ACTION=/cgibin/ P 這是第二個(gè) CGI 測(cè)試程序 br P請(qǐng)輸入 m:br INPUT NAME=m SIZE=5 P請(qǐng)輸入 n:br INPUT NAME=n SIZE=5BR INPUT TYPE=SUBMIT VALUE=確定 /FORM /body /html （ 2）使用 POST 的方法 html head TITLECGI1:hello CGI/TITLE /head /body FORM ACTION=/cgibin/ METHOD=POST P 這是第三個(gè) CGI 測(cè)試程序 br P請(qǐng)輸入 name:br INPUT NAME=name P請(qǐng)輸入 password:br INPUT TYPE=password NAME=password INPUT TYPE=SUBMIT VALUE=確定 /FORM /body /html 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 使用 GET 的方法獲得網(wǎng)頁(yè)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r(shí)候是沒(méi)有加密，別人可以清晰的看到，而用 POST 的方法在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)是加了密的，別人是無(wú)法看到的，所以比較安全，一般不重要的信息用 GET 的方法，大部分都是用 POST 的方法。 char buf[100] = 。 printf(%s\r\n\r\n,ContentType:text/html)。她可以利用某些攝像頭的硬件壓縮功能來(lái)降低服務(wù)器 CPU