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基于TCP/IP网络的嵌入式Linux智能系统研究

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李佳润

摘要：由于嵌入式技术得到了发展，低成本的嵌入式监控系统也进一步占领市场，而且这种系统受到了很大关注。文章设计的基于ARM9的平台通过USB摄像头抓取图片和视频流的系统实现了监测功能，并被广泛应用在防盗报警、可视门铃中，具有低成本和高性能的优点。

关键词：嵌入式；Linux操作系统；监控

1.监控系统研究背景

对于监控系统来说，人们通常认为其有较高配置的要求且价格昂贵。随着IT技术的不断进步，监控系统也不断地发展，一些千元智能系统获得了广泛的关注，而且在可视门铃等方面应用很广泛。

视频监控为企业也带来了很多的好处。比如将其应用于生产监控系统中，能够提高管理监督效果：监控系统通过架设在不同生产现场的摄像机，将现场的视频集中传送到监控室，管理人员不用亲临现场，在监控室中或通过上网就能同时对多处生产现场进行实时监督和管理，大大提高了监督效率，及时发现生产过程中存在的违规现象，及时纠正错误，降低重大生产事故发生的可能性。降低管理成本，节省管理人员大量的差旅费用，对于业务范围和地域性较广的企业，可以减少施工现场的管理人员，降低支出成本；提高生产现场的文明和安防状况，“视频监控系统”安装以后可以有效地监督生产现场工作环境和生产秩序，减少不文明行为，做好防盗工作。作为企业的管理层，他们在出差的过程中也能够随时了解生产区的情况，大大提高了其对生产现场的了解程度，提高了其工作的管理效率。便于调查和明确责任：由于生产过程录像被存储备份，即使发生了一些不可预测的事件，也便于事故发生以后第一事件内明确事故责任，找出事故发生的原因，避免今后类似事件的重演。

当今，随着微处理器技术的发展，嵌入式控制器的应用几乎无处不在：移动电话、家用电器、汽车，无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，其应用己深入到工业、农业、教育、國防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。

本文根据市场的发展需求，设计了非常廉价的家用控制系统，通过一般的USB摄像头就可以获得图像，然后可以存流畅储到u盘中，也可以在PC上查看监控图像，最高的分辨率有640X480，图像清晰流畅，还可以对亮度和对比度进行调节。这种系统和一般的设备比较而言，价格更低，而且更容易操作。主要是因为它体积比较小。视频监控可以获取监控目标的图像信息，可以监视和记录视频图像，而且可以根据图像信息作出相应的动作，可以实现对目标的监控以及防范，在军事，海关以及公安等领域和场合获得了广泛的应用。由于技术的进步和成本的降低，所以在其家庭中使用得很广泛。本文设计是基于ARM9的平台通过USB摄像头抓取图片和视频流的功能系统实现了监测，具有重要的意义和作用。

2.TCP/IP协议分析

TCP/IP协议是互联网的基础，也是进行基于协议分析的入侵检测系统的所需要的基本知识，现在我们简要的介绍y。因为是在20世纪60年代末由美国政府资助的一个网络研究项目，到20世纪90年代已经发展成了非常常用的网络形式，它具有更加开放的系统，而且不用花太多时间就可以公开得到，也叫做全球互联网，该WAN（厂域网）已成为全球最大的计算机网络。TCP/IP协议被分为4个层次，如表1所示。

3.系统硬件设计

3.1系统硬件总体方案

该系统硬件实现了在HHARM2410打字的目的，而且这个平台提供了一个USB接口，但是系统需要配备两个接口，一个接口是进行图像采集的，那个接口可以在U盘中使用，所以可以将图像存储到U盘中，同时也需要一个USB接口并装配一个红外小板，因为这样能够控制采集，红外采暖上装配有红外传感器以及继电器，USB摄像头使用了分辨率最高的Zc301P芯片。S3C2410中已经设置了总线控制器，不进行外扩，而且窗口可以进行系统调制，最终很好地进行网络视频的数据传输，也可以在根文件下载或者进行调试。

系统外设资源分配如表2所示。

4.嵌入式系统软件开发流程

4.1建立宿主机开发环境

许多Linux软件可以通过native的方式实现，可以进行本机开发和调试，通过本机运行，这种方式在嵌入系统中使用不够广泛，因为嵌入系统中没有足够的资源，也不能对开发工具进行调试和运行，如果一般的嵌入式系统使用了一种交叉编译的方式，这种方式可以建立在主机上面，开发版也叫作目标板。

在开发的时候可能会通过交叉编译，连接工具生成一种二进制代码，然后可以在文件上面下载，也可以在目标主机上运行，而且由于租金以及目标版式不相同的，而且主机是英特尔或者是AMD的处理器，GNu这种编译器具有不同的功能，所以在编译的时候需要选择主机以及目标机，有利于建立更好的开发环境，所以在进行嵌入式开发的