需求分析和概要设计文档

目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1 课题来源 (1)1.2 课题背景 (1)1.3 研究问题的提出 (1)1.4 国内外在该方向的研究现状及分析 (2)第2章需求分析 (3)2.1 设计目的 (3)2.2 设计目标 (3)2.3 系统范围 (3)2.4 系统接口 (4)2.4.1 用户接口 (4)2.4.2 硬件接口 (4)2.5 系统运行环境 (5)2.5.1 硬件配置 (5)2.5.2 软件配置 (6)2.6 系统（用户）需求 (6)2.6.1 业务描述 (6)2.6.2 系统要求 (6)2.6.3 系统目标 (7)2.6.4 系统功能描述 (7)2.6.5 系统性能需求 (8)2.6.6 系统框架图 (8)第3章概要设计 (10)3.1 编写背景 (10)3.2 系统的大致描述 (10)3.3 业务概述和逻辑设计 (10)3.3.1系统主体的描述 (10)3.3.2对系统几大业务流程描述 (12)3.4技术架构 (12)3.5功能模块设计及接口设计 (13)3.5.1 M0端主程序 (13)3.5.2 键盘扫描 (13)3.5.3 BEEP报警系统 (14)3.5.4 LED报警系统 (14)3.5.5 摄像头线程 (15)3.5.9 GPRS模块设计 (16)3.5.6 HTML和CGI模块设计 (16)3.5.7 Cgi线程模块设计 (17)摘要随着嵌入式、物联网技术快速发展，在很多行业上得到了应用。

其中包括在物流仓储上的应用。

大大提高管理效率，降低了维护成本。

物联网技术、嵌入式技术、3G技术，都是目前热门的技术（这3种技术很难界定，更多的是从应用上进行划分），市场对相关人才的需求也越来越来多。

学员在学习嵌入式技术时，希望能够把这些知识串联起来，形成更系统的知识架构。

本案例正是在这种背景下提出的。

它融合了三大技术点：物联网技术，嵌入式Linux技术，3G移动开发技术。

关键词物联网；监控；LINUX；驱动；嵌入式ABSTRACTWith embedded, content networking technology rapid development, in many industries has been used. Including logistics warehouse in applications. Greatly improve the efficiency of management, and to reduce the maintenance cost. Content networking technology, embedded technology, 3 G technology, are currently popular technology (the three kind of technology, it is very difficult to define more from applications division), to meet the needs of the market related to more and more. Participants in the study embedded technology, hope to be able to put these knowledge series up and a more systematic knowledge structure. This case is put forward in this context. It incorporates three technical point: things networking technology, embedded Linux technology, 3 G mobile development technology.Keywords:Content networking; Monitoring; LINUX; Drive; embedded第1章绪论本章主要对系统的设计背景进行一些说明，包括系课题来源，课题背景1.1 课题来源其它来源1.2 课题背景随着社会电子信息化的不断发展，越来越多的电子产品出现在人们的生活中，越来越多的工作由纯粹的人工化转变为自动化。

安全监控设备便是在自动化的大潮下产生的一种实用性强，成本低廉的实时监控设备。

并在保护财产安全方面发挥了重大的作用。

90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上由两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频web服务器为核心的视频监控系统。

以数字录像设备为核心的视频监控系统采用PC机作为多媒体监控主机，综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多的功能，使系统结构大为简化，采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制，采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁盘介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。

但随着基于PC机的视频监控录像系统的发展，在实际使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。

1.3 研究问题的提出以嵌入式视频web服务器为核心的视频监控系统，采用嵌入式实时多任务操作系统。

摄像头采集到的图片信息经过压缩，通过内部总线送到内置的web服务器，网络上的用户可以直接用浏览器观看web服务器上的由摄像头采集的图像。

由于把图片采集和web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，用户无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。

同时还具有以下优点：布控区域广阔，嵌入式视频web服务器监控系统web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控的区域。

系统具有几乎无限的无缝扩展能力。

所以设备都以IP地址进行标示，增加设备只是意味着IP地址的扩充。

性能稳定可靠，无需专人管理。

嵌入式web服务器实际上是基于嵌入式微处理器技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，对于用户来讲，只需在电脑前便可将仓库中情况进行监控。

1.4 国内外在该方向的研究现状及分析现在监控系统发展到第三代，前端一体化、视频十字化、监控网络化、系统集成化成为视频监控系统公认的发展方向，它以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存放和播放为核心，以智能实用的图像分析为特点，并为报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上，引发了视频控制行业的一次技术革命。

第2章需求分析2.1 设计目的结合嵌入式web服务器，嵌入式相关技术，实现用户通过服务器对仓库内的情况进行实时监控。

该系统可以根据用户需求，方便的进行扩展。

使得用户在电脑前，便可获得仓库中出现的各种异常的报警。

在系统中web服务器通过网络监测并记录仓库中所出现的包括温度，湿度，人员出入等信息。

通过对本系统的设计掌握嵌入式Linux开发的一般步骤，让自己知道如何将所学知识应用到项目开发中。

本程序将模拟真实项目的管理过程，培养自己的项目团队协同开发能力，项目文档编写能力和新知识的学习能力，为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。

2.2 设计目标设计出一个安全、实用、稳定的智能的数据交互与处理的物联网设备，要实现的主要功能有：对设备现场数据的实时采集，例如温湿度、红外探测数据、光照等。

用摄像头采集图片。

将采集的信息与前端数据中心进行通信，使用存储设备进行存储,实现物物连接。

前端数据中心对采集数据进行处理，做出反应。

构建嵌入式web服务器，使用户通过网络利用pc机进行监控。

在web页面上设置控制按钮，监控设备识别用户指令并进行相应动作，还可以查看仓库存储状况。

通过ADSL登录ITENETER提供远程登录服务。

通过RFID扫描来更新仓库数据库数据来管理仓库数据库。

2.3 系统范围本系统主要适用于仓库防盗、火灾，潮湿等异常的预防和仓库数据库管理系统，用户能够及时的得到报警并通过网络进行相应操作来降低损失成本。

对本系统进行相应的处理，就可以实现对仓库环境的远程控制。

本系统实用性高，安全性强。

2.4 系统接口2.4.1 用户接口远程用户屏幕、菜单格式的要求。

Web页面设计要求Web页面设计要体现功能性，界面整洁，结构合理，布局美观，简单易懂，能使。

用户快速入手在界面上应该有相应按钮提供给用户，用户可以点击按钮，监控系统执行相应的动作。

本地用户可以显示提示信息，可输入命令，有语音提示。

2.4.2 硬件接口应用软件的需求(1)驱动程序：基于linux-2.6.3.5内核版本的驱动程序。

(2)数据库类型：Sqlite。

(3)WebServer类型：Boa.。

(4)Cgi程序：Cgi。

(5)与应用软件的接口功能：系统具备较好的可扩充性，可以和各类应用软件实现无缝接口，平滑过渡。

(6)与应用软件的接口方式：通过模块化设计。

监控设备硬件需求(1)cortex-m0、cortex-A8、摄像头、zigbee、温湿度传感器、光感应器。

(2)支持设备的种类：ARM系列，并支持嵌入式linux操作系统。

支持设备的方式：移植嵌入式linux系统和上层的用户的应用程序。

用户端硬件要求(1)本地用户：键盘外设，音响。

(2)远程用户：用户端只需要一台PC机，安装IE浏览器，便可以进行操作。

(3)通信接口：仓库内各传感器通过zigbee来与前端数据中心进行硬件通信，因为zigbee功耗低，较稳定，更适合嵌入式设备。

系统集成有网卡芯片，可以在局域网中对系统进行相应得设置以及监控。

这种实现方式比较简单，而且可行性比较高，因为一般家庭中上网都使用ADSL和路由的方式进行上网，这样的话我们就可以利用这两个设备的特点设置自己的web服务器。

2.5 系统运行环境2.5.1 硬件配置系统的硬件配置如表2-1所示。

表2-1 系统硬件配置2.5.2 软件配置系统软件配置如表2.2所示。

表2.2 系统软件配置2.6 系统（用户）需求2.6.1 业务描述仓储在企业的整个供应链中起着至关重要的作用，如果不能保证正确的进货和库存控制及发货，将会导致管理费用的增加，服务质量难以得到保证，从而影响企业的竞争力。

传统简单、静态的仓储管理已无法保证企业各种资源的高效利用。

如今的仓库作业和库存控制作业已十分复杂化多样化，仅靠人工记忆和手工录入，不但费时费力，而且容易出错，给企业带来巨大损失。