基于树莓派的监控系统 王君儒
一种基于树莓派的供暖终端智能调节系统
一种基于树莓派的供暖终端智能调节系统摘要：基于树莓派的供暖终端智能监控系统是以树莓派作为主体，辅以单片机控制和传感器的配合共同实现的智能调节系统。
供暖系统智能终端采用无线网络控制技术，依据住宅内的自身性质，在进行供暖设置，达到对每个具有不同特点的住宅的温度实现调控。
文章重点研究基于树莓派的供暖终端智能监控系统，以树莓派的多功能特性，可以完成多个客户端实时监控并进行温度调控。
文章主要介绍了供暖终端智能监控系统的实施原理，研究了其系统的关键技术和结构，结合实际应用，证明了设计方案的可行性。
关键词：智能终端；树莓派；可调节式供暖0引言随着中国社会经济的增长，我国从50年代开始发展城市集中供暖，80年代开始集中供暖迎来了快速发展期，对国家经济建设、冬季采暖质量和生态环境发挥了重要作用。
据相关部门统计，在80年代的10年间，建设有集中供暖设施的城市数量翻了8倍，供暖面积达到了1.45亿平方米。
到了2003年，供暖面积达到18.9亿平方米，是1989年的12倍。
虽然供暖规模与国外发达国家相差不大，但由于控制技术、设备质量明显比国外落后，导致我国供暖能效利用率低，对环境造成了较大破坏。
现代化供暖系统要求采用全自动化监控调节方式，而监控系统作为其重要的组成部分，必须要与现场监控环境相符合。
近年来，集中供暖管线线路覆盖地域范围越来越大，动态生成数据实时性的要求也越来越高，要实现对管网、换热站及热用户关键点实时监控，依靠传统的有线传输是难以满足要求的[1]。
基于树莓派的智能终端监控系统的设计是从高处出发构建一个网络化管理，通过树莓派实现每个网络支点的状况并作出调整。
现代计算机网络通信为智能终端监控系统提供了技术支持，提高通信效率，降低数据传输成本[1、2]。
选择树莓派作为我们的智能终端，其本质是一款基于ARM的微型电脑主板，有着多种功能，因它强大的功能使它逐渐运用于更广泛的领域。
本课题研究的是利用树莓派作为我们供暖智能监测的终端，首先实时收集建筑物温度信息，再依据建筑物的情况对供暖系统进行定时定温控制，用户可以通过控制器（树莓派）设置建筑物的温度，对控制器的暖气电磁阀进行控制，通过直接从供暖中心控制供水泵的输出量来达到控制建筑物温度的目的[3]。
基于树莓派的智能监控系统
基于树莓派的智能监控系统
霍昕泽
【期刊名称】《现代工业经济和信息化》
【年(卷),期】2017(7)11
【摘要】树莓派是一种卡片式的电脑,外形小巧,携带方便.在很多场合,树莓派直接替代了电脑.在物联网应用领域,树莓派也有很好的发展空间.研究利用树莓派硬件的微电脑控制设计以实现网络监控系统.
【总页数】2页(P105-106)
【作者】霍昕泽
【作者单位】甘肃林业职业技术学院,甘肃天水741020
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.基于树莓派的智能监控系统设计 [J], 汪志敏
2.基于MATLAB的图像采集系统研究——在基于视觉的智能监控系统中 [J], 杨洁;梅向辉;OLAF Hellwich
3.基于树莓派的智能监控系统设计与实现 [J], 李国诚;黄明;崔进宝;曹旭峰;徐泽琨
4.基于树莓派的六足机器人目标跟踪系统研究 [J], 刘东;蒋刚;留沧海
5.一种基于树莓派的口罩自动检测装置 [J], 张丽艳;赵艺璇;李林
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于树莓派的无线视频监控系统关键技术研究
基于树莓派的无线视频监控系统关键技术研究随着科技的不断发展，视频监控系统在各行各业得到了广泛的应用。
传统的有线视频监控系统存在线路麻烦、安装复杂等问题，而基于树莓派的无线视频监控系统在解决这些问题的同时，还具有成本低、便携性强等优势。
本文将重点研究基于树莓派的无线视频监控系统的关键技术。
首先需要研究的是视频采集和编码技术。
视频监控系统需要将摄像头采集到的视频信号进行编码压缩，并通过网络传输给监控端进行解码播放。
在树莓派上搭载摄像头模块，可以使用OpenCV等开源库实现实时视频采集，并选择合适的编码算法对视频信号进行压缩，如H.264、H.265等。
为了提高系统的扩展性，可以采用嵌入式硬件编码器，如NVIDIA的Jetson系列GPU来进行实时硬件加速的视频编码。
其次是无线传输技术的研究。
无线视频监控系统需要通过无线网络将视频信号传输到监控端。
树莓派上可以使用WiFi模块或者蓝牙模块实现无线传输功能。
WiFi模块的传输速率高，适用于需要实时传输的场景；而蓝牙模块的传输距离短，适用于局域网内的传输。
在系统设计中需要考虑网络带宽和传输延迟等因素，选择合适的无线传输技术。
系统的安全性也是需要重点研究的一个问题。
视频监控系统属于实时数据传输，信息的安全性至关重要。
可以通过对视频流进行加密、身份验证等手段来保护系统的安全性。
同时，还可以通过人脸识别、运动检测等技术来提高系统的智能化水平。
还需要研究系统的存储和远程访问技术。
视频监控系统产生的海量数据需要进行存储和管理。
可以使用树莓派上的SD卡或者外接的硬盘进行存储。
此外，还可以将视频数据上传到云端进行存储，通过云端平台实现远程访问和管理。
需要注意的是，存储和远程访问技术需要保证数据的安全性和隐私保护。
最后，还需要研究系统的电源管理技术。
由于无线视频监控系统通常需要长时间连续工作，需要解决设备供电问题。
树莓派可以采用直流供电，通过连接电源适配器或者太阳能电池板实现供电。
基于树莓PI的云培养箱监控系统的开发(IJEME-V7-N5-4)
I.J. Education and Management Engineering, 2017, 5, 35-44Published Online September 2017 in MECS ()DOI: 10.5815/ijeme.2017.05.04Available online at /ijemeDevelopment of Cloud Based Incubator Monitoring System usingRaspberry PiMala Sruthi B a, S. Jayanthy b,a M.E Embedded System Technologies Sri Ramakrishna Engineering College, Coimbatore-641022, Indiab Professor, Department of ECE Sri Ramakrishna Engineering College, Coimbatore-641022, IndiaReceived: 27 December 2016; Accepted: 28 March 2017; Published: 08 September 2017AbstractAccurate and quantifiable measurement of light is essential in creating desired outcomes in practical day to day applications such as in Poultry Industry. Light measurement is essential in ensuring the efficiency of egg hatching process. Artificial incubation has been used in the poultry farm for hatching of the eggs. For better hatching of the eggs, the temperature and humidity has to be maintained properly. The proposed system is equipped with DHT11 sensor which monitors the temperature and humidity of the incubator and continuously updates to the cloud through Wi-Fi. Remote user checks the temperature and humidity values and controls the intensity of the bulb through an Android app in his mobile phone. A servo motor is attached to the egg turner kept inside the incubator and is rotated according to the specified delay in order to prevent the yolk from getting stick to the shell of the eggs and also to provide uniform temperature for the eggs. From the experimental results, it is inferred that better hatching of the eggs could be achieved by controlling the intensity of the bulb remotely.Index Terms: Incubator, Wi-Fi, egg-hatching, Android app.© 2017 Published by MECS Publisher. Selection and/or peer review under responsibility of the Research Association of Modern Education and Computer Science.1.IntroductionMany of the industries are burdened with limited number of resources and real shortage of experts on their fields; real time remote monitoring presents an effective solution that minimizes their efforts and expenditures to achieve the desired results within time. In real time applications such as poultry industry, traffic lighting system, gardening or farming, at emergency exits, etc light measurement with precision is necessary in creating * Corresponding author. Tel.: 0422 9629432034E-mail address: jayanthy.s@srec.ac.inrequired outcomes[Syed and Sudha, 2016]. There are also other applications in hospitals, laboratories and educational Institutions where sufficient light levels has to be maintained for healthier and safer environment[Sandip and Gaikwad,2016]Artificial incubation has been used in the poultry industry by some farmers for better hatching of the eggs. The devices mainly control the heat, moisture and humidity of the incubator. This project will explore into the development of such a system which will accommodate the egg hatching procedure without the broody process. In addition to that, a monitoring system has also been developed so that the user can have seamless accesses to the incubator. Most importantly, its purpose is to create an environment where the egg incubation process occurs in a more orderly and safe manner. Egg incubator is used for keeping the eggs warm with the appropriate humidity using Raspberry Pi platform to hatch the eggs (Incubator Warehouse, 2012). Egg-Incubator based on Raspberry Pi will allow the foetuses inside the eggs to grow and hatch without the mother (hens) being present. Raspberry Pi is a low-cost ARM-based computer on a small circuit board. It is a capable credit card sized PC which can be used for various purposes as such a desktop PC can provide. This project is developed for the specific reason to assist the small-scale farmers from the technological perspective, so that their productivity can be increased significantly. It also features a monitoring system that allows the owner to control the incubator’s setting remotely from a smart phone; over the internet. The intensity of the bulb is controlled using the Android app by varying the duty cycle of the PWM wave (Alvino et al, 2009). The Section 2 deals with the related works of the egg incubator monitoring system. The section 3 gives the highlights of the proposed system. The Section 4 deals with the pseudo code required for the system. The Section V 5shows the experimental results obtained from the incubator monitoring system. The Section 6 deals with the overall conclusion of the paper. The Section 7 gives the way the proposed system could be enhanced in its future work.2.Related WorksRadhakrishnan et al, 2014 proposed the design of an ATmega16 microcontroller based egg incubator system which is able to automatically maintain the environment which is optimum for embryo growth. The main drawback is that the bulb has to be turned on and off using relays to control the temperature.Boopathy S et al, 2014 proposed a system for monitoring different parameters such as temperature, humidity, level of water at egg incubation tray. The disadvantage is that if the temperature exceeds or goes below the prescribed level, it has to be adjusted manually.VinuSankar et al, 2015 proposed a new incubator system which uses thermo electric heating for egg incubation. The drawback is that the weight loss factor of thermo electric egg incubator takes longer time to analyze which may affect the hatching process.Fuead Ali and Noor Azhar Amran, 2016 proposed an egg incubator system for precision farming. The disadvantage is that the temperature and humidity values can be monitored remotely in cloud but the values could only be controlled manually.3.Proposed SystemThe Fig. 1 shows the block diagram of the egg incubator monitoring system. There are three elements in the system that must be set and controlled, namely temperature, humidity and movements. In this scenario, a 60W light bulb is used to suitably set the correct temperature for the eggs (Isabel and Sandra, 2012). TheDHT11 temperature and humidity sensor interfaced with Raspberry Pi measures the respective values. The percentage of humidity in the incubator needs to be consistent. This is achieved by water running through the incubator. In the same time, it can ensure that the humidity and ventilation of the incubator is in a good condition (Cherry and Barwick, 2010). In order to ensure that the entire part of the eggs receives heat from the bulb and also to prevent the yolk from sticking to the shell, a stepper motor is used that rotates the egg turner and change the position of the eggs. The status of the condition inside the incubator can be viewed remotely via cloud. An Android app is used to control the intensity of the light bulb by varying the duty cycle of PWM (in %) remotely.Fig.1. Block DiagramThe schematic of the prototype is shown in Fig. 2. The egg incubator system has been designed with Raspberry Pi Processor, which is connected with DHT11 sensor, servo motor and to the bulb through GPIO pin. The proposed system has a DHT11 sensor whose data pin is connected to pin 7 (GPIO 4), Vcc to pin 2 and Gnd to pin6 of the Raspberry Pi. Servo motor’s signal pin is connected to pin 5 (GPIO 3), Vcc to +5V regulated DC output and Gnd to pin 9 of the Raspberry Pi. The external power supply for the servo motor is designed with step down transformer, bridge rectifier and regulator producing 5V regulated DC output.The bulb leads are connected to pin 2 and 4 of the connector. The power supply voltage for driving the gate is supplied by the voltage across the MOSFET. The MOSFET is used to control D6, R5 and C2 form a rectifier. Due to the bridge rectifier, the MOSFET sees the DC voltage as the drain is always positive with respect to the source. Thus with this combination of the bridge rectifier and MOSFET, by controlling DC switch-the MOSFET, you can control the AC load. R5 limits the current pulses through D6 to about 1.5 A. The voltage across C2 is regulated to a maximum value of 10 V by R3, R4, C1 and D1. An opto-coupler and resistor (R2) are used for driving the gate. From Raspberry Pi, the PWM output is given to pin 1 of the opto-coupler.R1 is intended as protection for the LED in the opto-coupler. The transistor in the opto-coupler is connected to the positive power supply so that T1 can be brought into conduction as quickly as possible (. Okonkwo and Chukwuezie, 2012). R3 and R4 is a compromise between the lowest possible current consumption and the highest possible duty cycle that is allowed. By controlling the input to the gate terminal of N-Channel MOSFET, the intensity of the bulb could be controlled.Fig.2. Schematic Diagram4.Pseudo CodeFor developing the egg incubator system, Python, a high level script language is used on the underlying Raspbian OS. Controlling the intensity of the bulb using an Android app also has been implemented. The pseudocode for updating the sensor values on the ThingSpeak cloud and for rotating the servo motor are given below. The code for controlling the intensity of the bulb is also described below.4.1. Updating DHT11 sensor values to cloudThe Fig. 3 is the pseudo code for updating the temperature and humidity values to the ThingSpeak cloud. Fields have to be specified as temperature and humidity for plotting the values onto the graph accordingly.For updating the sensor data to the cloud, Write API KEY is used.API_KEY="TRD3283BIO1E4M1Z"Fig.3. Pseudo Code for Updating DHT11 Sensor Values to Cloud4.2. Servo motorThe Fig. 4 is the pseudo code for rotating the servo motor in both clockwise and anticlockwise direction. Pin 5 is set as PWM pin for the servo motor. The PWM frequency is set to 50Hertz. The time period is set to 20ms. Hence, 50 pulses have to be sent every second. At duty cycle 7, motor is at 90o rotation and at duty cycle 2, motor turns to 0o and finally at duty cycle 12, motor turns to 180o.Fig.4. Pseudo Code for Rotating the Servo Motor4.3. IntensityThe Fig. 5 is the pseudo code for controlling the intensity of the bulb by changing the duty cycle of PWM for the Raspberry Pi. The UDP_IP and UDP_PORT are initialized to the Raspberry Pi’s IP address and port 8080. The two variables pvdata and data are initialized to 5. If both are not equal, then the data is assigned to pvdata.The data is the variation made by the app. Based on that, the duty cycle is varied.Fig.5. Pseudo Code for Controlling the Intensity of the Bulb5.Experimental ResultsUpdating the temperature and humidity values which have been sensed inside the egg incubator onto the ThingSpeak Cloud is shown below. According to the duty cycle variation of the PWM wave, the intensity of the bulb is varied and accordingly the temperature and humidity values get changed which are then automatically updated on the Cloud.The Fig. 6 shows the egg incubator monitoring system. Inside the incubator, a 60W light bulb is fixed with the bulb holder (Pradeep Kumar and Ravi Kumar Jatoth, 2015). In the lower compartment, an egg turner is placed.Fig.6. Egg Incubator Monitoring SystemA DHT11 sensor is kept inside the incubator which will be sensing the temperature and humidity values (Blatchford et al, 2009). A servo motor is connected to the egg turner for rotating it. The DHT11 sensor is interfaced with Raspberry Pi and it displays the temperature and humidity values over the terminal. The temperature and humidity ranges have to be between 34o C to 39o C & 40% to 70% respectively (Lien et al, 2008).These values are continuously updated onto the ThingSpeak cloud by using the Write API key.The servo motor connected to the egg turner is programmed in the Raspberry Pi as to rotate according to the specified delay. The Android app is used for changing the intensity of the bulb.Table 1. Temperature and Humidity Values When the Intensity of the Bulb Is IncreasedFrom the Table 1, it is inferred that when the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied, the light intensity of the bulb changes which is resulted in the temperature and humidity variation (Kristensen et al, 2007).When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 52%, the intensity of the bulb gets increased and hence the temperature is also increased to 31o C as shown in Fig. 7. (a) and (b).Fig.7. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 52% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 52%When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 57%, the intensity of the bulb gets increased further and the temperature is increased to 34o C as shown in Fig. 8. (a) and (b).Fig.8. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 57% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 57%When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 59%, the intensity of the bulb gets increased further and the temperature is increased to 35o C as shown in Fig. 9. (a) and (b).Fig.9. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 59% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 59%When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 61%, the intensity of the bulb gets increased further and the temperature is increased to 36o C as shown in Fig. 10. (a) and (b).Fig.10. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 61% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 61%Now when the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is reduced, the intensity variations of the bulb and temperature variations are noted down in Table 2.Table 2. Temperature and Humidity Values When the Intensity of the Bulb Is DecreasedFrom the Table 2, it is inferred that when the duty cycle of PWM is reduced, the intensity of the bulb is decreased and also the temperature and humidity values gets reduced (Olanrewaju, H.A. et al, 2006).When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 45%, the intensity of the bulb gets decreased and hence the temperature is also reduced to 32o C as shown in Fig. 11. (a) and (b).Fig.11. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 45% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 45%When the duty cycle of PWM from Raspberry Pi to opto-coupler is varied to 40%, the intensity of the bulb gets decreased and hence the temperature is also reduced to 31o C as shown in Fig. 12. (a) and (b).Fig.12. (a) Duty Cycle of PWM wave is at 40% (b) Temperature and Humidity Values When Duty Cycle is 40%6.ConclusionThis prototype describes an egg incubator monitoring system. This project is developed for the specific reason which is to assist the small-scale poultry farmers from the technological perspective, so that theirproductivity can be increased significantly. It is not possible to rely upon eyesight to give accurate information about light intensity because eyes adapt to changing light conditions too efficiently. Hence, cloud based egg incubator monitoring system has been developed. The light intensity is being monitored instantaneously and shown in the form of dynamic charts to the user according to the user requirement in a terminal device like Tablet or Smart Phone or any internet enabled device. This helps to remotely control the intensity of the bulb through mobile phone.7.Future WorkMotion sensor can be used to send emails automatically to admin if there is any motion detected between last three days of hatching. Solar based incubator system could be developed to reduce maintenance and installation cost of electrical incubators and aids in energy conservation. By using buck converter, it steps down the DC voltage for battery charging and by effectively controlling the current flow through this incubator, heating as well as cooling can be done simultaneously.References[1]Syed Fasi Uddin, Sudha Arvind(2016),“Wireless Detection And Development Of Cloud Based LightIntensity Monitoring System Using Raspberry PI” International Journal of Innovative Technology and Research,Vol 4, No 4 , pp.3325 – 3330.[2]Sandip Balaso Khot and Gaikwad,M.S (2016) “Development of cloud-based Light intensity monitoringsystem for green house using Raspberry Pi”International Conference on Computing Communication Control and automation,DOI:10.1109/ICCUBEA.2016.7860128[3]Incubator Warehouse, (2012), Beginner's Guide to Hatching Eggs (05/09/2013), Retrieved from/incubating-eggs/getting-started-egg-incubating.[4]Gina M. Alvino, Gregory S, Archer and Joy A. Mench (2009), “Behavioural time budgets of broilerchickens reared light intensities”, ScienceDirect journal, vol. 118, no. 1, pp. 54-61.[5]Radhakrishnan K, Noble Jose, Sanjay S G, Thomas Cherian, Vishnu K R (2014 ), “Design andImplementation of a Fully Automated Egg Incubator”, International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering(IJAREEIE)., vol. 3, no. 2, pp. 7666-7672.[6]Boopathy S, Satheesh kumar M, Mohamed Feroz A (2014), “Performance Optimization Of Poultry FarmBy Using Instrume ntation With Help Of Embedded Automation”, International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering(IJIRCCE).,vol. 2, no. 1, pp. 501- 509.[7]VinuSankar, Rani Chacko, Anish Benny (2015 ), “A Thermo Electric Heating Based Solar P owered EggIncubator For Remote Areas”, International Journal of Engineering Research in Electrical and Electronic Engineering (IJEREEE)., vol.1, no.7, pp. 10-14.[8]Fuead Ali and Noor Azhar Amran (2016), “Development of an Egg Incubator using Raspberry Pi forprecision farming”, International Journal of Agriculture, Forestry and Plantation., vol. 2, no. 1, pp. 462-469.[9]Isabel Cristina Boleli and Sandra Aidar de Queiroz (2012), “Effects of Incubation Temperature andRelative Humidity on Embryonic Development in Eggs of Red-Winged Tinamou”, International Journal of Poultry Science., vol. 2, no. 2, pp. 517-523.[10]Cherry P., and M. W. Barwick (2010), “The effect of light on broiler growth, Light intensity and colour”,Poult. Sci., vol. 3, no.1, pp. 31–39.[11]J. W. I. Okonkwo, and O. C. Chukwuezie (2012), “Characterization of a Photovoltaic PoweredPoultry Egg Incubator”,.4th.International.Conference on Agriculture and Animal Science, IPCBEE., vol.47, no.3, pp. 457-462.[12]Pradeep Kumar N and Ravi Kumar Jatoth (2015), “Development of Cloud Based Light IntensityMonitoring System Using Raspberry Pi”, International Conference on Industrial Instrumentation and Control (ICIC)., vol. 2, no. 3, pp. 1356-1361.[13]Blatchford, R.A., Klasing, K.C., Shivaprasad, H.L., Wakenell, P.S., Archer, G.S., Mench, J.A.(2009), “The effect of light intensity on the behavior, eye and leg health, and immune function of broiler chickens”,Poult. Sci., vol. 88, no. 8, pp. 20–28.[14]R. J. Lien, J. B. Hess, S. R. McKee and S. F. Bilgili (2008), “Effect of Light Intensity on LivePerformance and Processing Characteristics of Broilers”, Poultry Science Association Inc., vol. 87, no. 2, pp. 853-857.[15]Kristensen, H.H., Prescott, N.B., Perry, G.C., Ladewig, J., Ersbøll, A.K., Overvad, K.C., Wathes, C.M.(2007), “The behaviour of broiler chickens in different light sources and illuminances”, Appl. Anim.Behav. Sci., vol. 103, no. 2, pp. 75–89.[16]Olanrewaju, H.A., Thaxton, J.P., Dozier, W.A. (III), Purswell, J., Roush, W.B., Branton, S.L. (2006), “Areview of lighti ng programs for broiler production”,Int. J. Poult. Sci., vol. 5, no. 1, pp. 301–308.Author s’ ProfilesB. Mala Sruthi has received her B achelor’s Degree in Electronics and CommunicationEngineering from Vivekanandha College of Engineering for Women, Tiruchengode in 2015.She is undergoing her Master’s degree in Embedded System Technologies at Sri RamakrishnaEngineering College, Coimbatore since 2015. She is interested in doing research in embeddedfield.Dr. S. Jayanthy has received her Bachelor’s Deg ree in Electronics and CommunicationEngineering from Government college of Technology, Coimbatore in 1990. She has receivedher Master’s degree in Applied Electronics at PSG College of Technology in 2001. She hasbeen awarded Ph.D degree in Electrical Engineering from Anna University, Chennai in 2012in the domain of VLSI Testing.. Presently, she is working as Professor in the Department ofElectronics and Communication Engineering at Sri Ramakrishna Engineering College,Coimbatore. She has 20 years of experience in teaching. Her research interests are in VLSI Design & Testing and Embedded systems. She has published 19 research papers in Journals and presented many research papers in National and International Conferences. She has guided many under graduates and post graduates engineering projects. She has received grant from ANNA University, Chennai under the FDTP Program and AICTE under summer winter school scheme. She has organized number of workshops and national conferences in the domain of VLSI, Embedded systems and IOT.How to cite this paper: Mala Sruthi B, S. Jayanthy,"Development of Cloud Based Incubator Monitoring System using Raspberry Pi", International Journal of Education and Management Engineering(IJEME), Vol.7, No.5, pp.35-44, 2017.DOI: 10.5815/ijeme.2017.05.04。
基于树莓派的家庭视频监控系统设计与实现
4.2.2入侵检测报警功能实现 (1)传感器设置
该系统中，树莓派开发板GPIO接口连接的入侵检测所 用的传感器是SR501热释电红外传感器，能检测人或动物 发岀的红外线，进而将结果装换为电信号输出，可在用户外 出时，对陌生人入侵室内进行监控，该传感器外观如图8 所示。
由于本系统购买使用的是阿里云服务器的一个实例服 务，该云服务器公网地址为47.96.136.128,远程登录后，执 行相关命令完成内网穿透，详细过程不再赘述。最后，访问
2系统需求分析
2.1功能需求 本文设计了家庭视频监控系统需求分析方面的问卷，并 通过“问卷星”在网上发布，最后对回收的627份有效问卷 进行统计分析，发现人们对该系统主要有以下三大功能需 求：
(1) 检测功能，能实现对有害气体及烟雾检测、火灾 检测、非法入侵检测。
(2) 监控功能，能实现远程调用摄像头进行实时监控 和录相。
(1) Mjpg-streamer视频监控处理 Mjpg-streamer是一个流转发程序，主要用于抓取前端 摄像头捕捉到的视频流，通常采用HTTP输出通道，将视频 流信息传送到用户端浏览器。
(2) 树莓派控制模块 该系统的控制模块选用的是树莓派3B开发板，树莓派 是一款可搭载Linux系统的微型主板，结合外部设备编程可 以实现很多功能。它以SD/MicroSD卡为内存硬盘，集成了 WiFi模块与蓝牙模块，可连接键盘、鼠标、摄像头等外部 设备，其搭载的GPIO接口模块能连接各种传感器，实现功 能拓展。 3.2.2GPIO 接 口模块 GPIO (General Purpose I/O Ports),即通用输入输岀端 口，通过这些端口与传感器进行数据交互，输岀高电平或低 电平。树莓派通过读取各个引脚的电平状态，来判断传感器 等硬件的工作状态，也可以通过输出电平状态来控制与之相 连的硬件，如控制LED灯点亮和熄灭，具体是在编程时通 过程序来控制，图2是树莓派开发板的GPIO接口图。
基于树莓派的智能监控系统
树莓派是 Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ 电脑 板 的 中 文译 名 ， 是
世界 上最 小 的卡片 式 电脑 。它外 形小 巧 ， 携 带方 便 。
树莓 派 的创 始人 为英 国人 Ｅ ｂ ｅ ｎ ・ Ｕ ｐ ｔ ｏ ｎ（ 埃本 ・ 阿普 顿） ， 开 发 者 为英 国“ Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ 基金 会 ” 。在 ２ ０ １ ２
２ ０ １ ７年 第 １ １ 期 信 息 化
ＤＯＩ ： １ ０１ ６ ５ ２ ５ ４ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ４ — １ ３ ６ ２ ／ ｎ ． ０ １ ７ ． １ １ ． ４ ７
．
基 于树莓派 的智能监控 系统
霍 昕泽
（ 甘肃林业职业技术学院 ， 甘肃 天水 ７ ４ １ ０ ２ ０ ）
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ９ ２ ９ ． ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ７ ４ ８ （ ２ ０ １ ７ ） １ １ — ０ １ ０ ５ — ０ ２
引 言
专 业人 士 的喜爱 ， 在 广大 的学 生 和老师 等群 体 中 ， 也 广 受 欢迎 。此外 ， 在 ３ Ｄ打 印领 域 ， 使 用树 莓 派非 常
摘
要： 树莓派是一种卡 片式的 电脑 ， 外形 小巧 ， 携 带方便 。 在很 多场合 ， 树莓 派直接替代 了电脑 。 在物联 网应用
领域 ， 树莓 派也 有很好 的发展 空间。研 究利用树 莓派硬件 的微 电脑控制设计以实现 网络监控 系统。 关键词 ： 树 莓派 ； 监控 系统 ； 应用
总第 １ ４ ３期
现 代 工 业 经 济 和 信 息 化
Ｍｏ ｄｅ ｍ Ｉ ｎｄ ｕｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
基于树莓派的目标追踪系统的设计与实现
基于树莓派的目标追踪系统的设计与实现树莓派是一种具有强大计算能力的微型计算机，可以用于各种应用。
其中一个常见的应用是目标追踪系统。
本文将介绍一个基于树莓派的目标追踪系统的设计与实现。
首先，我们需要考虑使用的硬件设备。
基于树莓派的目标追踪系统通常需要一个摄像头模块用于获取目标的视频信息。
树莓派本身具备了一个摄像头接口，可以方便地连接摄像头模块。
另外，为了实时处理视频信息，我们还需要一块具有较高计算性能的树莓派（例如树莓派4B）。
接下来，我们需要考虑软件部分。
目标追踪系统通常包括以下几个步骤：图像采集、目标检测、目标跟踪和结果输出。
在树莓派上实现这些步骤需要借助一些开源库和深度学习算法。
首先是图像采集。
树莓派的摄像头接口可以通过Python的Picamera库进行控制。
该库提供了丰富的接口和功能，可以轻松地获取视频帧。
接下来是目标检测。
目标检测是一个非常重要的步骤，可以通过深度学习算法来实现。
常用的深度学习算法包括YOLO、SSD等。
这些算法已经在一些开源项目中实现，并提供了训练好的模型。
我们可以使用这些模型来进行目标检测。
在树莓派上使用深度学习算法需要借助一些轻量级的深度学习库，例如TensorFlow Lite或者OpenCV等。
然后是目标跟踪。
目标跟踪通常使用的算法有卡尔曼滤波、均值漂移、相关滤波等。
这些算法可以用于跟踪目标的位置和运动。
在树莓派上实现这些算法需要借助一些图像处理库，例如OpenCV。
最后是结果输出。
在目标追踪系统中，我们通常需要将目标的位置和运动信息输出到显示设备上。
树莓派可以连接各种显示设备，例如HDMI显示器或者液晶显示屏。
我们可以使用Python的GUI库，例如Tkinter，来创建一个简单的用户界面，将追踪结果显示在屏幕上。
在实际的实现过程中，我们可以将以上的步骤整合到一个Python脚本中。
首先，我们通过Picamera库获取视频帧；然后，使用深度学习算法进行目标检测；接下来，使用目标跟踪算法对目标进行跟踪；最后，将跟踪结果输出到显示设备上。
面向树莓派的物联网监控系统的设计与实现
面向树莓派的物联网监控系统的设计与实现随着物联网技术的发展，越来越多的设备被连接到互联网上，使得设备数据的采集和分析变得更加容易。
而树莓派作为一种小型的嵌入式计算机，其开源硬件和软件、低成本等特点，使其成为物联网开发者的首选平台之一。
本文就面向树莓派的物联网监控系统的设计与实现进行了探讨。
一、系统需求分析在设计物联网监控系统之前，我们首先需要明确系统的需求，并根据需求来选择相应的硬件和软件。
将物联网监控系统分为三个主要模块进行需求分析：1. 数据采集模块数据采集模块应该能够实现对环境参数、设备状态等数据的采集和处理，并将处理后的数据上传至云端。
此模块的主要需求包括：（1）支持不同类型传感器的接入，例如温度传感器、湿度传感器等。
（2）支持不同类型设备的控制，例如灯光、风扇等。
（3）精度要求高，不能出现数据漂移。
2. 远程监控模块远程监控模块应该能够实现对设备状态的监控和控制。
此模块的主要需求包括：（1）支持远程监控和远程控制。
（2）支持多个用户登录。
（3）支持实时监控和报警。
3. 数据分析模块数据分析模块应该能够实现对大量数据的分析和处理，并提供分析结果。
此模块的主要需求包括：（1）支持数据可视化展示和定制报表。
（2）支持数据挖掘和分析。
（3）支持离线存储和查询。
二、系统架构设计在明确系统需求之后，我们需要对系统进行整体架构设计。
我们采用了树莓派作为硬件平台，使用Python语言进行编程。
系统架构包括三层：数据采集层，数据传输层和云平台层。
数据采集层：包括温度传感器、湿度传感器、光传感器、电机、人体红外传感器等等，这些传感器负责采集数据。
数据传输层：这一层负责将数据传输到云平台上。
数据通过无线网络和MQTT 协议传输。
云平台层：利用云计算技术将数据进行云端处理，实现数据的存储、分析、计算以及数据可视化。
三、系统实现我们采用Python语言编写程序，在数据采集模块中使用自适应滤波算法提高传感器的精确度。
基于树莓派的智能监控系统设计
基于树莓派的智能监控系统设计设计概述：基于树莓派的智能监控系统旨在通过树莓派的硬件资源和自主设计的软件系统实现对监控区域的实时监控与智能分析。
系统将通过网络摄像头采集监控画面，并通过树莓派进行图像处理、数据分析和存储等操作，最后将结果展示在用户界面上。
系统还将支持手机远程监控和智能报警等功能。
硬件部分：1.树莓派：选择性能较高的树莓派版本，例如树莓派4B，以支持更复杂的图像处理和数据分析任务。
2.网络摄像头：选择一款高清网络摄像头，支持实时视频传输和图像采集。
3.存储设备：为了存储监控数据和处理结果，可以选择一款高容量的固态硬盘或者外接硬盘。
4.其他传感器：根据需求，可以添加其他传感器，如温湿度传感器、烟雾传感器等。
软件部分：1.摄像头驱动程序：编写适配网络摄像头的驱动程序，以实现对摄像头的调用和图像采集。
2. 图像处理和数据分析：利用OpenCV等图像处理库，实现人脸识别、移动物体检测等算法。
同时，编写数据分析算法，可以实现对监控数据的智能分析，如异常行为检测、统计分析等。
3.存储管理：设计存储管理模块，负责将处理结果和监控数据存储至存储设备，并管理存储空间，保证数据的完整性和安全性。
4.用户界面开发：设计和开发用户界面，用户可以通过界面查看实时监控画面、查询历史记录、设置报警规则等操作。
5.远程监控：设计和实现支持手机远程监控的功能，用户可以通过手机APP随时随地远程查看监控画面。
6.智能报警：设计和实现智能报警功能，当系统检测到异常行为时，自动触发报警并向用户发送通知。
系统工作流程：1.初始化系统，并连接摄像头和其他传感器。
2.启动摄像头驱动程序，开始采集监控画面。
3.图像处理和数据分析模块对采集的画面进行实时处理和分析。
4.根据分析结果触发报警，向用户发送通知。
5.将处理结果和监控数据存储至存储设备。
6.用户可以通过用户界面查看实时监控画面、查询历史记录、设置报警规则等。
7.支持手机远程监控的功能通过手机APP实现。
基于树莓派开源硬件平台与无线网络的嵌入式智能视频监控系统2014
湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目申报表的遥控器，如图1。
图1 基于树莓派的网络电视和网络投影仪目前正积极学习和研究基于树莓派开源硬件平台与多种无线通信网络的嵌入式智能视频监控系统，这对于我们来说还是一项全新的挑战。
指导教师承担科研课题情况张建明，男，1976年12月出生，湖南益阳人，博士，长沙理工大学计算机与通信工程学院副教授、硕士生导师、院长助理，湖南省普通高校青年骨干教师，CCF/ACM会员。
担任IEEE/IFIP EUC 2012程序委员会成员，IEEE WCNC 2013下设“移动云计算与联网研讨会”TPC成员，MobiQuitous 2013、mCloud 2013、CloudID 2013的TPC成员。
攻读博士期间从事无线传感器网络中的数据压缩、数据挖掘、安全汇聚方面的研究，参加了国家863专题项目(2006AA01Z227)“异步无线传感器网络环境下的数据压缩关键技术”、国家自然科学基金项目(60973127)“机会网络小波多分辨数据收集方法研究”等课题的研究。
目前主要研究方向为稀疏表示、视觉传感器网络、图像处理与模式识别等。
已主持并完成湖南省科技计划项目1项（基于视觉传感器网络的道路灾害监测与预报技术），湖南省建设厅科技计划项目1项（无线传感器网络及其在工程结构健康监测中的应用研究），可信系统与网络湖南省重点实验室开放基金1项，湖南省教育厅一般科研项目2项。
目前正主持湖南省教育厅优秀青年项目“基于人类视觉特性的图像稀疏表示与重建方法研究”，核心参与湖南省交通厅科技计划项目“基于机器视觉的渡运安全智能监管系统关键技术研究”。
已参与完成国家自然科学基金项目2项，参与获得湖南省科技进步三等奖2项。
已在《International Journal of Distributed Sensor Networks》、《Elsevier Neurocomputing》、《Elsevier Computer Communications》、《EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking》、《Wiley International Journal of Communication Systems》、《软件学报》、《通信学报》、《系统仿真学报》等各级各类刊物和国际学术会议上发表论文26篇，其中EI收录论文20篇，SCI收录论文7篇。
基于树莓派的监控系统 王君儒
基于树莓派的监控系统王君儒摘要：基于Raspberry Pi的移动监控系统依赖于本地网络并通过WIFI连接到移动电话，因此可以交换有关图像和指令的信息。
机器人由智能手机控制，并接收有关机器人图像的信息。
该机器人可用于小规模家庭监控以及机器人行业。
与传统的监控设备相比，没有必要铺设线路，设备安装简单，移动，可维修，灵活，并提供各种监控方法。
关键词：物联网；图像回传；Android开发引言随着图像和网络采集技术的不断发展和成熟，网络视频监控系统在公共安全，家庭安全和远程监控中发挥着越来越重要的作用。
大多数传统的视频监控系统使用有线网络，包括前端摄像头，传输电缆和视频监控平台，这导致复杂的布线和高成本，修改起来比较困难。
监测的传统意义有以下缺点：必须赋予重要的人力物力，复杂的现场布线，设备灵活性低，工作效率低，行程频繁、员工返回，现场反馈不足，决策难度快，维护和维护成本高。
直接下载到经理桌面的桌面是不切实际的，甚至不太可能下载到他们的手机上。
本文设计的移动监控系统只需要配置一个局域网，避免了传统监控系统铺设线路的问题，降低了设备使用成本。
机器人可以灵活移动，使我们的监控站点不仅可以监控位置，还可以大大扩展监控范围。
今天的社交智能手机已经获得了基本的普及，几乎是智能手机，大部分手机市场仍然是由Android手机组成。
我们的机器人由手机控制，易于理解，更适合消费者。
1、移动监控系统的系统方案以及组成结构1.1系统方案该项目使用Raspberry Pi（Raspberry Pi）板作为主控制器，通过开发过程和计算机网络中最常用的通信协议结构 - TCP传输协议，通过无线路由器访问视频流和驾驶。
也就是说，图像信息被发送到实时支持wifi的主机终端，远程监控人员根据实时信息了解监控站点的实时信息。
汽车收集的图像信息，可以通过应用程序掌握显示器想要获取的信息，进一步控制，前进，后退，汽车的方向。
1.2组成结构硬件设计主要由四部分构成，电机驱动模块、树莓派3摄像头 Camera V2、DXW90舵机、树莓派主板。
基于RaspberryPi的智能家庭监控系统设计
用而有趣 的产 品 。
２ ． ２系 统 安 装 与配 置 Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ ２采 用 基 于 Ｄ ｅ ｂ ｉ ａ ｎ实现 的 Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｉ ａ ｎ系 统 ， 它 是Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ 基 金会 官方 推 荐 系 统 之 ～ ， 轻量、 开 发 资源 多 且 稳定可靠， 很 适 合 本 设 计 要 实现 的 监控 系 统 。 下 载 Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｉ ａ ｎ镜
得到众多计算机发烧友和创客的青睐， 并 且 已经 开 发 出 许 多 实
运行命令后 ， 显 示器 上会预览摄 像头 当前 画面 ， 等待 两秒
后拍摄一张全尺 寸、 旋转 １ ８ ０度 的 图 片 ， 以ｔ ｅ ｓ ｔ ． ｊ ｐ ｇ的 命 名 格 式 存储 在 当前 工 作 的 预 设 文件 夹 。值 得注 意 的是 ， 如 果不 加 参 数 ，
建 ： ． 塑…
电
脑
ＵＪｌ ＡＮ ｅ ０ Ｍ Ｐ Ｕ ３ － ＥＲ
基于 Ｒ ａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ 的智能家庭 监控 系统设计
唐 或 ，刘丽 军
（ 湖 南现代 物流职业技术学院 湖 南 长 沙 ４ 随着信 息技术的迅猛发展 ， 人 们的 日常生活和工作也越 来越 离不开智能设备。 智能家居使居住 变得 更加愉 快、 舒适、 便利 、 安全 而且环保。本设计提 出的基 于 Ｒａ ｓ ｐ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ Ｐ ｉ 的智能 家庭监控 系统 ， 通过高清摄像 头采集图像 和视 频 ，
确保重启后 Ｇ Ｐ Ｕ固件 能够正常运行 （ 包括摄像 头驱动和调节
电路 ） ，并 且 Ｇ Ｐ Ｕ 从 主 存 划 分 足 够 内存 使 Ｒ Ｐ ｉ Ｃ ａ ｍ ｅ ｒ ａ正 常 使 用 。然 后 使用 以下 命 令 来 拍 摄 照 片或 视 频 ：
基于树莓派的家庭视频监控系统设计与实现
基于树莓派的家庭视频监控系统设计与实现一、引言在当前社会，家庭安全问题越来越受到人们的关注，尤其是在社会治安日益复杂的今天，如何保证家庭的安全成为了人们关心的焦点。
因此，本文基于树莓派开发了一种家庭视频监控系统，通过视频监控实时监测家庭安全，具有较高的实用性。
二、系统设计本系统主要包括硬件和软件两部分，硬件包括树莓派、摄像头、面包板等部件，软件则包括树莓派操作系统及相关的应用软件。
1、硬件设计本系统所用的硬件主要包括树莓派、摄像头和面包板等，其中树莓派是控制中心，摄像头是主要采集器，面包板是用于连接树莓派和摄像头的数据线。
（1）树莓派树莓派是一款微型电脑，具有体积小、价格低廉、功耗低等优点，比较适合嵌入式系统。
本系统选择使用树莓派3代B型，该型号的主要特点是内存2G，具有较大的存储空间和运行速度。
（2）摄像头本系统采用带有红外夜视功能的的高清摄像头，可以在夜间进行实时监测。
（3）面包板面包板是用于连接树莓派和摄像头的数据线，涵盖面积比较小，会占用一定的空间。
2、软件设计树莓派操作系统主要用于实现各种系统功能，而相关的应用软件则主要用于实现视频访问、数据存储和网络传输等功能。
（1）操作系统本系统选择安装了Linux系统的树莓派，Linux系统不仅具有开源、自由、友好的用户界面等优点，还比较适合嵌入式系统。
（2）应用软件本系统主要应用软件有VLC、Python和MySQL等。
其中，VLC是一款跨平台的多媒体播放器，可用于视频播放、录制和转码等功能；Python是一种开源的高级编程语言，该语言具有简单、易学等特点，比较适合开发嵌入式设备应用；MySQL是一种开源的关系型数据库管理系统，可用于数据的存储和维护等功能。
三、系统实现本系统实现了视频监控、数据存储和远程访问等功能。
1、视频监控本系统所用的摄像头可以实时采集家庭视频，然后生成一张输出图像并通过VLC软件实现实时转换和播放。
同时，为保证数据的安全性，还可以进行视频加密，并且只有授权的用户才能查看视频内容。
基于树莓派的智能监控系统设计与实现
最初的第一代监控系统是基于闭路电视实现的模拟图 像监控设备 & '%( 此 方 案 是 借 助 电 缆 把 图 像 采 集 设 备 和 监 控 显示端相连&从而实现模拟视频数据的 发 送%"#世 纪 )# 年 代&数字视频压缩编码技术正式被应用于监控领域&出现 了第二代数字视频监控系统%它可以将模拟数据转化为数 字数据&在突破传送电缆线长度限制的情况下&视频采集 清晰度和系统的抗干扰性能得到有效提高%但由于第二代 监控设备采用计算机作为图像数据运算和视频显示端&传 输距离仍然受限&整套监控系统体积大*成本高&维护困 难 % '"( 随着图像采 集 设 备* 视 频 编 码 器* 中 央 处 理 器 等 设 备的不断改进与发展&视频监控领域也进入到第三代智能
收 稿 日 期 "#"" %% #$$! 修 回 日 期 "#"" %" %"% 基 金 项 目 纺 织 工 业 联 合 会 科 技 指 导 项 目!"#"#%%%"% 作 者 简 介 张 ! 癑!%))# "&女 &河 南 三 门 峡 人 &工 学 硕 士 &工 程 师 &主 要 从 事 深 度 学 习 的 图 像 检 测 *智 能 装 备 开 发 与 应 用 等 方 向 的 研 究 % 通 讯 作 者 张 ! 琦!%)&& "&男 &河 南 三 门 峡 人 &工 学 硕 士 &工 程 师 &主 要 从 事 智 能 装 备 开 发 与 应 用 等 方 向 的 研 究 % 引 用 格 式 张 ! 癑 &张 ! 琦 &陈 梦 丹 &等 !基 于 树 莓 派 的 智 能 监 控 系 统 设 计 与 实 现'+(!计 算 机 测 量 与 控 制 &"#"$&$%!&")%"" %"*&%$,!
开题报告基于树莓派的家庭实时监控系统的设计与实现
七、参考文献
[1]刘鹏.云计算（第二版）.北京市电子工业出版社,2011.
[2]金伟.基于云计算的数字图像处理平台[D].浙江大学硕士论文,2011.
[3]金业兵.基于云计算理念的LAN架构探究[J].电脑知识与技术,2009,5(7):1563-1564.
[4]李明,浅谈云计算[J].上海青年管理干部学院学报,2009.
[5]孙伟龙.基于IaaS云计算的Web应用技术研究[D].南京理工大学硕士论文,2011.
[6]廖云鹏.云计算架构的模拟实现[D].南昌大学硕士论文,2010.
[7]钱戴明.视频及多媒体内容管理系统的研究与实现—基于云计算技术[D].东华大学硕士论
文,2011.
[8]曹健.云计算及其发展战略[J].软件产业与工程,2010,2(2):19-24.
[17]Younge A J,von Laszewski G,Wang Li-zhe,et al.Efficient resource management for Cloud computingenvironments[C]//Green Computing International Conference.2010:357-364.
提到了关于多QoS任务调度算法的研究包括了文献[13]中作者先将资源分成不同的层次，然后运用多种使资源利用率提高的策略，将这些不同层次的资源混合在一起进行任务分配；系统的整体运行效率在经过此算法后能够被大幅度提升。文献[14]中作者在QoS参数被满足的情景下，依照任务在资源上最早完成执行的方法，把各个相应的资源进行任务调度。在文献[15]中作者将SLA-aware的思想加入到AssessGrid和HPC4U中，通过对容错技术的支持和对运行时间管理资源的估计来使QoS的目的被达到。而在文献[16]中作者合理使用了拍卖机制，在用户出价更高的情况下给用户提供更多的资源来使用户对所需的服务更满意。在文献[17]中作者以成本花费为基础提出了一种算法。此算法对用户和服务提供商的一些需求做了充分的思考，不仅使资源在云计算系统中变得更容易管理，而且也使系统的整体运行效率得到了提高。但是此算法的缺陷在于没有解决减少成本这一问题，同时价钱和资源的调节也没有灵活性。在文献[18]中作者不仅分类了QoS的层次结构，而且还在调度资源的过程中使用了映射和变换参数的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于树莓派的监控系统王君儒
发表时间：2019-07-19T09:59:07.023Z 来源：《新材料.新装饰》2019年1月下作者：王君儒1 臧其香2 张春3 姚新科4 周梦晓5 [导读] 基于Raspberry Pi的移动监控系统依赖于本地网络并通过WIFI连接到移动电话，因此可以交换有关图像和指令的信息。
机器人由智能手机控制，并接收有关机器人图像的
（1南京工程学院计算机学院 211167；2南京工程学院建筑工程学院 211167；3南京工程学院经济与管理学院 211167；4南京工程学院自动化学院 211167；5江苏经贸学院智能工程技术学院 211100）摘要：基于Raspberry Pi的移动监控系统依赖于本地网络并通过WIFI连接到移动电话，因此可以交换有关图像和指令的信息。
机器人由智能手机控制，并接收有关机器人图像的信息。
该机器人可用于小规模家庭监控以及机器人行业。
与传统的监控设备相比，没有必要铺设线路，设备安装简单，移动，可维修，灵活，并提供各种监控方法。
关键词：物联网；图像回传；Android开发
引言
随着图像和网络采集技术的不断发展和成熟，网络视频监控系统在公共安全，家庭安全和远程监控中发挥着越来越重要的作用。
大多数传统的视频监控系统使用有线网络，包括前端摄像头，传输电缆和视频监控平台，这导致复杂的布线和高成本，修改起来比较困难。
监测的传统意义有以下缺点：必须赋予重要的人力物力，复杂的现场布线，设备灵活性低，工作效率低，行程频繁、员工返回，现场反馈不足，决策难度快，维护和维护成本高。
直接下载到经理桌面的桌面是不切实际的，甚至不太可能下载到他们的手机上。
本文设计的移动监控系统只需要配置一个局域网，避免了传统监控系统铺设线路的问题，降低了设备使用成本。
机器人可以灵活移动，使我们的监控站点不仅可以监控位置，还可以大大扩展监控范围。
今天的社交智能手机已经获得了基本的普及，几乎是智能手机，大部分手机市场仍然是由Android手机组成。
我们的机器人由手机控制，易于理解，更适合消费者。
1、移动监控系统的系统方案以及组成结构
1.1系统方案
该项目使用Raspberry Pi（Raspberry Pi）板作为主控制器，通过开发过程和计算机网络中最常用的通信协议结构 - TCP传输协议，通过无线路由器访问视频流和驾驶。
也就是说，图像信息被发送到实时支持wifi的主机终端，远程监控人员根据实时信息了解监控站点的实时信息。
汽车收集的图像信息，可以通过应用程序掌握显示器想要获取的信息，进一步控制，前进，后退，汽车的方向。
1.2组成结构
硬件设计主要由四部分构成，电机驱动模块、树莓派3摄像头 Camera V2、DXW90舵机、树莓派主板。
树莓派主板控制了电机驱动模块、Camera V2摄像头、DXW90舵机三个模块。
摄像头通过自身的小插片与树莓派表面上的插槽直接连接。
舵机和电机驱动模块以及树莓派主板直接通过IO口连接。
2、移动监控系统的硬件CPU选择树莓派是为学习计算机编程而设计的，其系统基于Linux。
树莓派具有普通PC机的所有基本功能，能够满足项目的需求。
树莓派三代带无线网卡，并且配置简单，传输速度快。
树莓派内拥有集成的摄像头接口，便于与摄像头连接。
考虑到整个系统的设计环境、设计所需时间和学习价值，最终选择树莓派主板作为本次设计的硬件CPU。
3、移动监控系统的软件设计
本文设计的移动监控系统是通过手机APP来控制机器人的，手机APP的通信原理是用网络传输中常见的Socket通信。
手机与机器人连入一个局域网内，这时路由器会分配出IP地址给手机与机器人。
IP地址是随机分配的，我们可以通过预先设置进行IP地址，将IP地址固定地分配给机器人与手机端。
这样就为我们随后的通信创造了条件。
机器人的主控树莓派先运行Socket监听端口的程序，监听来自8080端口的信息。
随后CAPP发送指令，该信息通过路由器完成中转，使信息根据机器人的IP地址定向发送到机器人的8080端口，使机器人接收到信息，来完成指令的实现，该设计的系统网络图如图3所示。
4、基于MJPG-Streamer和Android的图像回传功能的实现原理
本文中的移动监控系统是利用MJPG-Streamer技术实现的。
MJPG-Streamer是用于从摄像头采集图像，把它们以流的形式通过基于IP的网络传输到浏览器，这样就可以在电脑等其他拥有浏览器的移动端的平台上观看机器人捕获的视频。
为了能使视频能够在手机端上进行观看，APP设计上采用了WebView控件。
Android WebView在Android平台上是一个特殊的View，他能用来显示网页，这个类可以被用来在你的app中仅仅显示一张在线的网页，还可以用来开发浏览器。
WebView内部实现是采用渲染引擎来展示View的内容，本文中的APP利用此空间来显示视频内容，更为方便快捷。
结语
本文档介绍了通过Socket和MJPG-Streamer技术实现的监控系统，并在集成平台上成功实现，从而可以检查设计的合理性。
该项目采用了设计物联网的思想，物联网包含人和物以及物体和物体之间的通信，并且作为物联网发展的参考具有一定的重要性。
项目的传输部分需要进一步改进，以提高数据传输的速度。
甚至视频流也可以通过将视频流作为中继站传递到服务器来经由外部网络传输。
由于持续改进，图像接收速度加快，使图像返回技术更加成熟。
参考文献
[1]李扬.WiFi技术原理及应用[J].科技信息，2010，24（2）：59-61.
[2]潘凯华，邹天思.PHP开发实战宝典[M].北京：清华大学出版社，2010.
[3]柯博文.树莓派实战指南[M].北京：清华大学出版社，2015.
[4]Matt Richardson / Shawn Wallace . 爱上Raspberry Pi 科学出版社
[5]余志龙 . Google Android SDK开发范例大全人民出版社.。