基于嵌入式Linux远程图像监控系统的设计_百度文库.
基于嵌入式Linux的智能远程监控系统设计
基于嵌入式Linux的智能远程监控系统设计随着物联网技术的飞速发展和成熟，远程监控系统逐渐成为人们工作和生活中不可或缺的一部分。
这种系统的出现不仅为我们带来了更加便捷的使用体验，还为我们的工作、生产等方面带来了诸多便利。
本文将探讨一种基于嵌入式Linux的智能远程监控系统设计。
一、设计思路针对远程监控系统这一应用场景，本设计采用了SBC平台方案。
SBC，即Single Board Computer，单板计算机。
SBC系统集成、开发简单，成本低廉，性能稳定，适用于嵌入式领域。
同时SBC平台上的操作系统为Linux，操作系统的稳定性、强大的扩展性、成熟的驱动支持等都是SBC平台的优势。
通过对SBC平台方案的分析，本设计采用了嵌入式Linux系统作为操作系统，通过网络接口将监控端和远程终端连接，并采用智能传感技术对设备（如监控摄像头、温度传感器、二氧化碳传感器等）实时监控，通过网络将监控数据传输至远程终端，实现远程监控和智能化管理。
二、系统架构设计本设计采用的智能远程监控系统采用客户端/服务端的模式，包含两部分：监控端和远程终端。
监控端通过摄像头和传感器进行设备监控，将设备状态数据通过网口传输到远程终端。
远程终端收到数据后，根据数据的内容执行相应的程序进行处理，实现对被监测设备的监测、诊断、调控、控制等。
其中，监控端采用了三种不同的传感器，分别是温度传感器、二氧化碳传感器和湿度传感器。
通过实时数据采集和位置的定位，产生实时的数据反馈。
同时，为了保证系统的稳定性和数据安全，系统使用了魔方加密技术，以保证数据的完整性和安全性。
三、系统具体实现1. 硬件设计1.1 监测终端本设计采用了基于PC104的MOQ5xx系列主板作为监测终端，搭载了Netgear WNA1000M无线网卡作为网络接口。
同时，监测终端包含温度传感器、二氧化碳传感器和湿度传感器。
这些传感器通过在Linux系统内驱动实现；无线网络设备通过WPA和802.1X验证方法进行加密，增强了数据的安全和保密性。
基于嵌入式Linux视频监控传输系统的设计与实现
基于嵌入式Linux视频监控传输系统的设计与实现随着科技的发展和智能化应用的普及，基于嵌入式Linux的视频监控传输系统已经成为了一个不可忽视的领域。
本篇文章将介绍一个基于嵌入式Linux的视频监控传输系统的设计与实现。
1.系统设计整个视频监控传输系统由视频源、视频传输、视频接收三个部分组成。
其中视频源可以是任何摄像头或者视频采集设备，视频传输是通过网络将视频数据传输到接收端，视频接收可以是监视器或者终端设备。
1.1 系统架构整个系统采用了典型的客户端-服务器端架构。
系统由两个主要部分组成：服务器和客户端。
服务器端负责视频数据采集、压缩、打包、封装、传输和解析，由于视频数据包较大，需要采用网络传输。
客户端主要是展示视频，需要解析数据、解压缩、解包和显示。
1.2 视频数据采集为了获取视频数据，需要选择合适的采集设备或摄像头。
设备或摄像头的选择应根据具体的需求来进行选择，例如，需要监控室内还是室外、需要多大的视角、传感器的大小等。
本系统选择了一个单片机和一个摄像头的组合作为视频源，通过I2C数据总线将数据传输到linux系统上。
1.3 视频数据传输视频数据传输的方式有很多种，本系统采用了TCP/IP协议进行传输。
TCP协议具有高可靠性，可以保证数据传输的稳定性和可靠性。
2.系统实现2.1 环境搭建首先需要搭建嵌入式linux系统环境。
本系统选择了树莓派作为嵌入式linux系统的平台，安装了嵌入式linux系统和相关驱动程序。
2.2 实现视频数据采集树莓派使用I2C作为数据总线，因此需要编写相关驱动程序实现摄像头与单片机之间的数据传输。
本系统采用了V4L2编写驱动程序，可以实现摄像头数据的采集与传输。
2.3 实现视频数据传输视频数据传输是本系统的重点，需要实现高效、稳定的数据传输。
本系统选择了TCP/IP协议进行数据传输，采用了socket 编程实现。
2.4 实现视频数据解析与显示服务器发送的视频数据需要在客户端进行解析和显示。
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计与实现的开题报告
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着嵌入式技术的快速发展，嵌入式Linux系统已经被广泛应用于各个领域。
远程监控系统作为其中的一个重要应用领域，具有在远程环境下对目标设备进行实时监控、数据采集和远程控制等功能。
其应用涵盖了电力、交通、环保、医疗等多个领域。
传统的远程监控系统需要使用专用硬件和软件，并且往往需要部署大量的设备和网络 infra，成本较高。
随着嵌入式Linux系统的发展，基于嵌入式Linux的远程监控系统成为了一种新的选择。
这种系统可以利用已有的网络 infra，将嵌入式设备通过TCP/IP连接到远程服务器，实现远程监控与控制。
二、研究目标本文旨在设计和实现一个基于嵌入式Linux的远程监控系统。
该系统需要具备以下功能：1. 在嵌入式设备上采集数据并发送到远程服务器。
2. 在远程服务器上实时显示嵌入式设备的数据。
3. 实现对嵌入式设备进行远程控制。
4. 保证远程监控传输数据的安全性和可靠性。
三、研究内容和技术路线1. 硬件设计：选择合适的嵌入式Linux开发板，并搭载必要的传感器和通信模块，实现数据的采集和传输。
2. 软件设计：在嵌入式设备上搭建嵌入式Linux系统，并实现数据采集和传输的程序；在远程服务器上搭建数据接收和显示的程序，并实现远程控制功能。
3. 通信协议：采用TCP/IP协议，实现数据的传输和远程控制功能。
4. 数据安全性：采用加密技术，保证传输数据的安全性。
5. 测试和优化：进行功能测试，并对系统进行优化，提高系统的性能和稳定性。
四、预期成果1. 设计和实现一个基于嵌入式Linux的远程监控系统，实现数据采集、传输和远程控制功能。
2. 完成系统的性能测试和优化，提高系统的稳定性和性能。
3. 完成论文的写作，阐述本文的研究内容和技术路线，总结实验结果和结论。
五、参考文献[1] 冯嵩.基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计与实现[J].计算机科学与技术,2015,43(7):93-97.[2] 翟天一. 嵌入式 Linux 系统开发实战[M].人民邮电出版社,2017.[3] 章昊. 基于 GTK 的嵌入式 Linux 开发[M]. 电子工业出版社, 2016.[4] 张俊生. 嵌入式 Linux 应用开发[M]. 北京航空航天大学出版社, 2018.[5] 张贺. Linux 系统嵌入式应用程序设计与实现[M]. 清华大学出版社, 2016.。
嵌入式系统远程监控系统的设计与实现
嵌入式系统远程监控系统的设计与实现一、绪论嵌入式系统远程监控系统（以下简称远程监控系统）是一种利用嵌入式系统技术实现的远程监控系统。
它采用嵌入式操作系统作为平台，通过网络远程访问设备，实现设备状态实时监控、报警等功能。
本文将介绍远程监控系统的设计与实现，以帮助读者了解嵌入式系统在实际应用中的具体应用。
二、远程监控系统的需求分析1、实时监控远程监控系统需要实时监控设备状态，及时发现设备故障并做出相应的处理。
同时，系统需要记录设备状态数据，以便后续分析和处理。
2、远程访问远程监控系统需要提供远程访问功能，以便用户可在任意时间、任意地点对设备进行监控。
3、报警功能远程监控系统需要实现设备状态异常时的报警功能，以便及时发现设备故障。
三、远程监控系统的设计与实现1、硬件设计（1）选择合适的嵌入式系统开发板本文选择基于ARM处理器的嵌入式系统开发板，可提供良好的性能和可靠的稳定性。
同时，开发板支持多种外设接口，方便扩展和应用。
（2）设计传感器接口远程监控系统需要接入多种传感器，对设备状态进行实时监控。
本文采用I2C接口连接传感器，可实现多路传感器同时接入，对设备多种状态进行监控。
2、软件设计（1）选择合适的嵌入式操作系统本文选择基于Linux内核的嵌入式操作系统，具有开放源代码、可移植性强等优点。
同时，Linux提供丰富的应用软件支持，方便系统开发。
（2）系统框架设计本文采用MVC（Model-View-Controller）架构设计，将远程监控系统拆分为视图层、控制层、模型层三个部分，各部分独立实现。
视图层负责显示用户界面，控制层负责处理用户输入和业务逻辑，模型层负责处理系统数据和状态，三个部分之间通过接口实现数据交互和消息传递。
（3）网络通讯实现本文采用Socket编程实现远程访问，将设备状态数据通过网络传输给监控中心。
同时，系统支持多用户访问和数据压缩传输，实现高效的远程监控功能。
（4）报警功能实现本文采用邮件和短信两种方式实现报警功能。
基于Linux平台的远程监控系统设计
基于Linux平台的远程监控系统设计该监控系统使用jz2440开发板，采用UVC摄像头对图像进行采集，然后通过WiFi无线网卡实现视频数据的传输，并且通过mjpg_streamer软件进行视频流的传输，最终在PC机和手机两个客户端实时的显示监控画面。
经测试结果表明：该远程监控系统能够提高监控系统的稳定性、高效性，可以实现视频图像的实时传输。
标签：UVC摄像头；无线传输；图像压缩；远程监控0 引言远程监控系统包括嵌入式技术、计算机网络技术、多媒体技术、计算机视觉技术等信息技术，各种先进技术的结合使得监控系统的整体效率越来越高，让这些技术更好的结合并应用到现实的监控中是现在应该去解决的问题。
[1-3]在实现远程监控的过程当中，视频图像的处理和传输是比较关键的技术。
现在的监控系统多采用嵌入式Linux操作系统，该系统是一个开源的操作系统，这一点就会使得它的更新发展速度大大提高[4-5]。
1 系统的整体设计方案本系统是在Linux操作系统下实现的，系统整体设计方案如下：①在搭建的Linux操作系统的基础上实现采集和传输的软件设计。
②在嵌入式平台下利用USB摄像头和WiFi无线网卡实现对图像的采集及传输。
③通过mjpg_streamer 软件将摄像头采集到的视频图像传给用户。
系统的整体方案如图1所示。
2 系统软件的设计2.1 USB摄像头驱动本系统所用的摄像头是中星微zc301p摄像头，需要在内核中配置它才能够使用，然后重新编译烧写内核即可。
Device Drivers --->Multimedia support --->Video For Linux[*] Video capture adapters （NEW）--->[*] V4L USB devices （NEW）--->USB Video Class （UVC）[*] UVC input events device support （NEW）[*] GSPCA based webcams --->ZC3XX USB Camera Driver从上面到就能看到UVC和GSPCA两者的驱动支持了，它们两个是两种摄像标准，一般的操作系统都会提供UVC标准的驱动程序，不需要安装任何的驱动就可以运行，早期的很多摄像头用的就是GSPCA标准，ZC301p就属于这一类型，在GSPCA based webcams下最后能够找到ZC3XX的驱动支持。
基于嵌入式Linux远程监控系统设计
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嵌入式Linux远程监控系统的设计与开发分析
嵌入式 Linux远程监控系统的设计与开发分析摘要：在计算机和互联网的广泛普及下，为了避免出现网络故障或者安全事故，就需要对网络应用效果进行实时监控，通过对嵌入式Linux的远程监控系统进行设计和开发分析，可以有效提高计算机技术的远程监控效果，也能使监控系统变得更加高效灵活。
关键词：嵌入式Linux；远程监控系统；设计和开发引言：远程监控系统对计算机网络的应用起到了重要的控制作用，而传统的远程监控采用的是阻抗匹配功率放大的宽频波段进行网络远程监控信息采集，这种传统的远程监控存在一定的缺陷，难以满足实际监控需求，基于此，对嵌入式Linux远程监控系统进行设计和开放，不但可以满足实际监控要求，还能在远程监控中实现稳定、持久的运行。
1.嵌入式Linux的概述基于嵌入式Linux进行计算机远程监控系统的开发和设计分析中，需要将嵌入式Linux操作系统进行裁剪修改，才能实现在计算机系统上进行操作运行。
然而嵌入式Linux在具体的应用过程中主要继承了Internet的无限开放源代码资源，导致嵌入式Linux系统具有嵌入式操作的特征同时又具备GPL协议，因此嵌入式Linux远程监控系统具有巨大的利用价值和广阔的应用前景[1]。
与此同时，嵌入式Linux具有版权免费的优点，所有媒介支持网络特性免费，对于软件的移植和代码的开放，都有众多的应用特点。
其次嵌入式Linux应用产品的开发周期比较短，大部分公司代码都可以得到嵌入式Linux的支持，具有实时性、稳定性以及安全性良好的优点。
2.远程监控系统的硬件设计和指标性能描述2.1嵌入式Linux设计指标和基本原理在嵌入式Linux远程监控系统的设计过程中，可以将嵌入式Linux系统分为软件和硬件两种不同的系统内容。
在对动态实时监测全新数据嵌入式Linux的节点中，能够给相关数据信息的采集子模块提供代表身份的网络唯一识别码。
同时为了实现嵌入式Linux的网络远程监控，通过自组织的方式还可以使不同监测模块节点数据在发送过程中加入并传递到协调器的模块存储单元中，有利于对不同监测节点进行反馈数据的分析。
毕业设计论文：基于嵌入式Linux远程监控系统的设计与实现
毕业设计论文：基于嵌入式Linux远程监控系统的设计与实现摘要可编程逻辑控制器（PLC）不仅在工业控制中应用越来越广泛，而且在其他领域的应用也逐渐扩大，例如：电力、化工、能源、水利等。
由于它的功能比较强大、使用安全可靠、维护简单方便的优点，在很多地方已经取代了继电器电路的逻辑控制。
在对水中泥沙搅拌的处理过程中，需要速度控制比较稳定，而且能够进行不同速度的操作；在拖动的处理过程中更加要求精确性。
因此，PLC控制电机逐渐被人们运用到搅拌和拖动控制系统中。
本文讲述了基于PLC的电动机控制系统设计和实现过程。
本系统将PLC、变频器、编码器、电动机、搅拌器、传感器有机地结合起来，组成一个简单完整的自动控制系统。
通过台达WPLSoft软件平台编写程序并写入PLC后，控制电动机实现多段速的运行。
在本文中还有一个值得介绍的就是高速计数的实现。
通过高速计数器可以对拖动系统进行精确的控制，并且把计数值存放于固定的寄存器，以方便其他设备完成对系统的操作和监控。
关键词：PLC 电动机高速计数器ABSTRACTProgrammable Logic Controller (PLC), not only in the application of industrial control more and more widely, but in the application of other fields have also gradually expanded, such as: electric power, chemical, energy, water and so on.。
Because of its powerful features, the safety and reliability of use, easy to maintain , it has replaced the circuits logic control in many places. In the sediment of water mixing process,speed controling is more stable, and it can be operated at different speeds; in the processing of dragging,it needs more reliability . Thus, PLC controlling motor is applied to mixing and dragging control system gradully.This article describes design and implementation process of the PLC-based motor controlling system . PLC,Inverter, encoders, motors, mixers and sensors are combined to form a simple, complete automatic control system.Programs are designed and wrote into PLC through the software platform of Delta WPLSoft, then control multi-speed motor operation.In this paper the realization of high-speed counting is described valuablely. High-speed counter can control the dragging systems precisely, and keep the data in the fixed register in order to make other equipments operate and monitor the system convientely.Key words: PLC motor high-speed counter目录第一章绪论 (1)1．1 题目来源及课题意义 (1)1．2 文章概述 (1)1．3 设计思路 (2)第二章电动机篇 (3)2．1 电动机概述及分类 (3)2．2 交流异步电动机 (4)2．3 电动机变频调速 (5)2．4 变频调速的控制原理 (7)第三章编码器篇 (9)3．1 编码器杂谈 (9)3．1．1 编码器的发展史 (9)3．1．2 编码器的分类 (9)3．2 旋转编码器 (10)3．2．1 旋转编码器的工作原理 (10)3．2．2 旋转编码器的分辨率和精度 (11)3．3 台达编码器ES3-02CN6941 (12)第四章PLC篇 (14)4．1 PLC的定义及其功能 (14)4．2 PLC的优缺点 (14)4．3 PLC工作方式 (15)4．4 PLC的工作过程 (15)4．5 台达PLC：DVP32ES00R2 (16)4．5．1 DVP ES 常用指令介绍 (16)4．5．2各种装置的功能 (18)4．6 高速计数的方法 (20)4．6．1 概述 (20)4．6．2 计数模式：递增模式、递减模式 (22)4．6．3 高速计数器指令 (22)第五章综合篇 (25)5．1 总体程序设想 (25)5．1．1 流程图 (25)5．1．2 各个开关设置 (25)5．1．3 系统分析 (25)5．2 梯形图详解 (26)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 系统流程图 (33)2 程序 (34)3 English information (36)第一章绪论1．1 题目来源及课题意义黄河泥沙含量的测试，顾名思意，是专为测试黄河泥沙含量的而设计的。
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计.
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计类别：嵌入式系统1 引言单片机和微控制器在工业现场控制领域已得到广泛的应用，但这些控制系统通常采用RS232或RS485组网，作用距离短。
如今，Internet飞速发展，已成为信息交流的重要渠道。
而且，基于Web的B／S 远程监控模式技术也越来越成熟。
如果将这种模式应用于工业现场控制领域，则用户只要在有Internet接入的地方，就可以对工业现场设备进行远程监控。
将其应用于家庭，则可以朝家电信息化迈出关键的一步。
上述系统的实现离不开嵌入式操作系统。
后PC时代，随着嵌入式系统的广泛应用，嵌入式操作系统也越来越受到重视。
嵌入式操作系统具有结构小巧、实时性强、稳定性高等特点。
目前，商用嵌入式操作系统比较多，如Vxworks，QNX，Nucleaus，WinCE等，但价格都很昂贵，并不适合广泛应用。
嵌入式Linux为这个问题提供了良好的解决方案，其开放的源代码、强大的技术支持、良好的可扩展性及对众多硬件的支持都是它嵌入化的优势。
所以我们选择嵌入式linux为操作平台，结合成熟的Web技术来进行远程监控系统的设计。
2 系统结构该远程控制系统利用Internet／Intranet网络资源，只需一台联网的PC客户机，就可实现对远程设备状态的监视和控制。
这里，我们提出系统结构的两种设计方案，如图1、2所示。
两种方案都利用了Internet／Intranet网络资源。
不同的是，在方案一中，使用了一台PC机作为代理服务器接入Internet网络，这样便可利用代理服务器提供强大的数据库功能。
该方案适用于测量设备较多，相对集中的场合。
嵌入式设备可通过以太网线直接与服务器相连，这样，嵌入式设备实际上只需要实现一个以太网到RS232的转换。
但是，在某些嵌入式的应用环境中，并不适合单独使用一台PC机作服务器，因此，我们提出方案二，嵌入式设备作为Web Server直接接入Internet／Intranet。
基于Linux的嵌入式远程监控系统的设计
《工业控制计算机》２００８年２１卷第８期１远程监控系统目前，远程监控系统已成为自动化控制领域的研究热点，远程监控系统实质是本地和远程端共同构成能够实现远程监控的软、硬件的系统，它是信息网络与控制网络结合的产物。
根据设计的要求，监控系统包含：现场控制系统、数据通信系统、管理控制系统。
本系统研究的远程监控系统不仅面向于复杂的控制环境，同时也面向于区域网络监控（小区抄表、锅炉监控等等）。
系统研究的数据转换控制器采用数据实时映射的思想来解决ＰＣ机访问底层设备时数据响应慢的问题。
同时底层通信使用ＣＡＮ和ＲＳ４８５、ＲＳ２３２总线。
现场设备使用ＣＡＮ总线与本装置相连接，当现场从设备发生故障或者有其他警报数据需要上传时，可以直接主动上传，无需等待本装置的查询，这样可以及时地将报警数据上传到上位机，而且利用丰富的微处理器和丰富的ＣＡＮ接口硬件处理机制，可以大大地提高设备程序的正常运行。
系统参照ＰＣ机ＢＩＯＳ的设计思想，将系统软件分为引导程序区和应用程序区，引导程序区在设备出厂前固化到设备内部，通过引导程序完成引用程序的下载。
这种用户就可以像ＰＣ软件更新下载一样直接通过网络实现对设备软件远程维护和升级。
图１为系统总体结构图。
２软硬件设计本系统的设计包括系统的硬件与软件设计：１）网络系统硬件有系统管理主机、服务器、网关、协议转换器、集线器、计算机及底层智能化仪表。
２）网络系统软件有网络操作软件、服务器操作软件、应用软件数据库、通信协议、网络管理协议等。
２．１硬件设计２．１．１控制器的设计在本系统中，作为嵌入式远程控制的目标控制平台是整个监控系统的重要部分，在系统中起着承上启下的作用；向上连着企业的局域网，向下兼容测控专用的现场总线网络；同时，它还承担对外围系统的数据采集和控制功能。
所以该部分的硬件电路设计就显得尤其重要。
该部分的整体结构由处理器、存储器、电源、网络功能、测控专用网络、模拟信号采集、数字量输入输出等部分构成，它的基本结构设计如图２所示。
基于嵌入式Linux-ARM远程无线监控系统设计的开题报告
基于嵌入式Linux-ARM远程无线监控系统设计的开题报告一、项目背景随着科技的不断发展，人们越来越重视安全监控系统的建设。
而基于嵌入式Linux-ARM的远程无线监控系统则是当前应用非常广泛的一种方案。
该系统除了可以实现对远程监控设备的实时检测和控制外，还可以通过无线网络连接实现远程数据传输，极大程度提高了安全性和便捷性。
二、项目内容和研究目标该项目将基于嵌入式Linux-ARM设计开发一个远程无线监控系统。
系统将包括以下几个主要模块：1. 图像采集模块：使用数码摄像头进行图像采集，采集后将图像传输给嵌入式Linux-ARM进行处理。
2. 嵌入式Linux-ARM处理模块：该模块主要负责接收并处理采集到的图像数据，然后将处理后的数据通过无线网络传输到远程监控中心。
3. 无线网络传输模块：利用无线网络技术，将处理后的图像数据传输到远程监控中心，实现实时监控。
4. 远程监控中心：通过远程监控中心的管理系统，可以对远程监控设备进行实时管理和控制。
本次研究的目标是，实现对远程监控设备的实时监控和控制，并能够通过无线网络连接实现数据传输。
同时，还可以根据实际需求，对系统进行二次开发和扩展，实现更多的功能。
三、项目研究意义该项目的研究意义在于，可以为安全监控系统的建设提供一种新的方案。
基于嵌入式Linux-ARM的远程无线监控系统具有低成本、易维护、高性能等特点，可以满足大部分监控需求。
同时，该系统还可以根据实际需求进行二次开发和扩展，为不同行业提供个性化的服务。
四、研究方法本项目将采用以下研究方法：1. 系统设计方法：通过系统设计，确定系统主要组成部分和各部分之间的关系。
2. 硬件选型方法：根据实际需求，选择嵌入式Linux-ARM开发板、数码摄像头、无线通信模块等硬件设备。
3. 软件开发方法：根据系统设计，采用嵌入式Linux、C++、Python等开发语言，编写代码实现系统的各项功能。
4. 系统测试方法：通过单元测试、集成测试、系统测试等方式，对系统进行全面测试，确保系统各项功能正常。
基于A8的嵌入式Linux远程视频监控系统的设计与实现
基于A8的嵌入式Linux远程视频监控系统的设计与实现1. 系统概述嵌入式Linux远程视频监控系统是基于A8嵌入式处理器平台，利用网络技术实现对现场视频的远程监控，并实现视频传输、视频存储、视频回放等功能。
该系统采用视频采集、压缩、传输的技术，将现场视频传输到远程监控终端，实现对现场视频的实时监控。
2. 系统设计2.1 系统硬件设计该系统主要采用A8嵌入式处理器平台，配合视频采集卡、压缩卡以及网络模块，实现对现场视频的采集、压缩、传输和存储等功能。
具体硬件设计如下：1）A8嵌入式处理器：作为系统的核心处理器，具有较高的计算能力和稳定性，用来控制和管理视频采集卡、视频压缩卡、网络模块等硬件设备，并实现处理视频采集、压缩、传输和存储等操作。
2）视频采集卡：负责将现场视频信号采集到系统中，并传输到A8嵌入式处理器。
3）视频压缩卡：用来对视频信号进行压缩处理，减小视频数据量，提高传输效率。
4）网络模块：用来实现视频的远程传输和接收，同时也可以利用网络模块来实现系统的远程管理和控制。
2.2 系统软件设计该系统主要分为前端采集和后端传输两个部分，其中前端采集由A8嵌入式处理器、视频采集卡和视频压缩卡组成，主要完成对现场视频信号的采集和压缩处理；后端传输由A8嵌入式处理器和网络模块组成，主要完成对压缩后的视频数据进行网络传输。
针对以上设计，系统主要实现的软件功能如下：1）采集端软件：负责控制视频采集卡、视频压缩卡进行采集和压缩处理，同时还需要实现对采集数据的缓存和处理操作。
2）传输端软件：负责控制网络模块，将采集端压缩处理后的视频数据转发到远程监控终端，同时实现网络传输的可靠性控制和数据的协议处理等操作。
3）管理端软件：用于实现对远程系统的管理和控制，主要包括对视频数据的实时监控、存储和回放等功能。
3. 系统实现3.1 系统启动系统启动时，A8嵌入式处理器首先会初始化硬件设备，并加载相应的驱动程序。
随后，进入系统启动界面，通过RS232串口连接对系统进行初始化配置，以便系统能够正常工作。
基于嵌入式Linux无线远程图像监控系统的研究的开题报告
基于嵌入式Linux无线远程图像监控系统的研究的开题报告一、题目基于嵌入式Linux无线远程图像监控系统的研究二、研究背景和意义随着科技的不断发展，人们对于无线远程监控系统的需求不断增加，而嵌入式系统作为一种新型的计算机系统，具有低功耗、小型化、高性能等特点，成为了目前实现无线远程监控系统的重要工具之一。
本研究旨在通过嵌入式Linux系统实现一种无线远程监控系统，通过图像传输实现对目标区域的实时监控，通过实时数据的传输与分析，监控目标区域的环境状态，实现对目标区域的自动化控制。
本研究的工作将有助于推广智能化自动监控技术在实际应用中的广泛应用。
三、研究内容和目标本研究的主要内容包括：1、设计嵌入式Linux图像传输模块。
通过摄像头采集目标区域图像，利用嵌入式Linux系统实现图像数据的传输，实现无线实时监控目标区域。
2、设计嵌入式Linux数据分析模块。
通过对目标区域数据的实时分析，判断环境状态，实现目标区域的自动化控制。
3、实现嵌入式Linux系统的应用程序开发。
通过开发适用于嵌入式Linux系统的应用程序，实现对目标区域的实时控制。
本研究的主要目标是实现一种能够实现无线远程实时监控的嵌入式Linux系统，并通过数据分析和控制实现对目标区域的智能化自动化控制。
四、研究方法和技术路线1、嵌入式Linux系统的配置和开发。
首先对嵌入式Linux系统进行配置和开发，包括系统内核编译、裁剪等工作。
2、图像传输模块的设计与实现。
通过摄像头采集目标区域图像，将图像数据传输至指定接收端，并实现对数据的实时监控。
3、数据分析模块的实现。
通过对目标区域数据的实时分析，判断环境状态，实现目标区域的自动化控制。
4、系统应用程序的开发。
根据实际需要，开发适用于嵌入式Linux系统的应用程序，实现对目标区域的实时控制。
五、研究进度安排第一年：1、研究嵌入式Linux系统的配置和开发技术，完成系统的搭建与测试。
2、研究图像传输模块的设计思路，完成基本的图像传输功能。
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计
1引言单片机和微控制器在工业现场控制领域已得到广泛的应用，但这些控制系统通常采用RS232 或RS485 组网，作用距离短。
如今，Internet 飞速发展，已成为信息交流的重要渠道。
而且，基于Web 的B／S 远
程监控模式技术也越来越成熟。
如果将这种模式应用于工业现场控制领域，则
用户只要在有Internet 接入的地方，就可以对工业现场设备进行远程监控。
将
其应用于家庭，则可以朝家电信息化迈出关键的一步。
上述系统的实现离不开嵌入式操作系统。
后PC 时代，随着嵌入式系统
的广泛应用，嵌入式操作系统也越来越受到重视。
嵌入式操作系统具有结构小巧、实时性强、稳定性高等特点。
目前，商用嵌入式操作系统比较多，如Vxworks，QNX，Nucleaus，WinCE 等，但价格都很昂贵，并不适合广泛应用。
嵌入式Linux 为这个问题提供了良好的解决方案，其开放的源代码、强
大的技术支持、良好的可扩展性及对众多硬件的支持都是它嵌入化的优势。
所
以我们选择嵌入式linux 为操作平台，结合成熟的Web 技术来进行远程监控系
统的设计。
2系统结构
该远程控制系统利用Internet／Intranet 网络资源，只需一台联网的PC
客户机，就可实现对远程设备状态的监视和控制。
这里，我们提出系统结构的
两种设计方案，如图1、2 所示。
两种方案都利用了Internet／Intranet 网络资源。
不同的是，在方案一中，。
基于嵌入式ARM9-Linux网络视频监控系统的设计与实现
进行 配 置 ， 编译 出镜 像 烧 写 到 ￥ Ｃ ４ ０嵌 人 ３ ２４ 式平 台上 ， 入 Ｕ Ｂ摄 像 头 ， 示 以下 一些 信息 ： 插 Ｓ 提
ｕ ｂ １—１ ２： ｎ ｗ ｕ ｌｓ ｅ ｄ ＵＳＢ ｄ ｖｃ ｓｎ ｓ ． ｅ ｆｌ ｐ ｅ ｅ ｉｅｕ ｉｇ ｓ ｃ ４１ —ｏ ｃ ｎ ｄ ｒ ｓ ５ ３ ２ ０ 。 ｈ ｉａ ｄ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｐ ｔ Ｓ ｔ ｒ Ｂ ２． ｍｅ ａ ａ ／ｃａ ｓ ｎ ｔ ｎ ｕ ： ａ ｕ ＵＳ ０ Ｃａ ｒ ． ｓ ｌｓ／ｉ ｐｕ／ ｎ
户程 序 中 使 用 ｉｃ ｏｔ ｌ函数 控 制 设 备 的 ＩＯ 通 道 。 ／ 用 Ｏｅ ｐ ｎ（” ｄ ｖ ｖ ｅＯ” ｖ ￣ｄ）打 开 视 频 ， ／ ｅ／ ｉ ｏ ， ｄ ｆ ｄ 用 Ｃｏｅ ” ｄ ｖ ｖ ｅ０ ， ｄｔ ） 闭 视 频 设 备 。在 ｌｓ（ ／ ｅ／ ｉ ｏ ” ｖ ｅｄ 关 ｄ ｆ
现场 视频 采 集 采 用 Ｕ Ｂ接 口 的任 意 型号 高 Ｓ 清 摄 像 头 ， 理 器 采 用 内 核 操 作 频 率 Ｆｌ： 处 ｃ ｋ
４０ ０ ＭＨｚ Ｈ ｌ： ３ ＭＨ ， ｃ ：８ ， ｃ １６ ｚ Ｐ ｌ ６ ＭＨｚ的 ￥ Ｃ ４ ０ ｋ ｋ ３ ２４
广泛 、 功能简单 、 形式单一 、 应用 软件普及率低等
［ ］ Ｓ Ｃ ａｅ ｅ ｃｍｓ Ｇ Ｐ Ａ ｂｓｄｗ ｂ ａ 一一 一＞
协 议栈 的移 植 。用 户层 即应 用 软 件 ， Ｕ Ｂ摄像 当 Ｓ
头 驱 动加 载之 后 ， 频采 集 模 块 采 集 摄 像 头 的视 视 频 数 据 ， 后通 过 网络 传 送 到 客 户 端 。系 统 的整 然 体 软 件架 构如 图 ２所示 。
基于A8的嵌入式Linux远程视频监控系统的设计与实现
基于A8的嵌入式Linux 远程视频监控系统的设计与实现摘 要：将网络技术和嵌入式技术相结合的远程视频监控系统是视频采集技术的发展趋势，文中提出了一种基于 对等网络模型的嵌入式远程视频监控系统的设计方案。
该方案将嵌入式系统和 Web 开发技术相结合，再利用 USB 摄像协议将其远程发送给服务器终端。
相较于传统的 Client/Server网络模型，本系统实现采用对等网络模型，即确定发送命令 的控制程序既可以是客户端，又可以是服务端。
文中选择嵌 入式开发平台ARM 系列A8处理器进行研究和设计，并采用PC 机下的Linux 系统作为主机开发环境。
关键词：嵌入式；视频监控；网络远程控制；对等网络号： TP39 文献标识码： A 文章编号： 2095-13022016)05-00-030 引言 网络远程控制（Network Remote Control ，NRQ 是利用 计算机网络对远程计算机进行操作的一种控制方式。
计算机 技术和网络技术目前都在高速发展，现在监控系统已经发展 到网络视频监控系统 [1]。
网络视频监控具有数字视频监控和网络传输技术的优点，其具有不受地理位置约束、扩展方便简单、信息处理较容易等特点，可以使远程的管理和维护变 成现实，只要是网络覆盖的地方，就能实现网络监控 ［2］。
嵌入式系统向网络发展已成必然趋势，目前嵌入式系统对网络 协议如TCP/IP 协议和HTTP 协议的支持也越来越广泛。
头作为视频监控系统的终端进行图像采集，并使用网络TCP中图分类1 系统硬件设备选择与配置系统硬件设备选择凌阳嵌入式A8 教学实验系统进行设计与实现。
该实验箱基于ARM CortexTM-A8 内核的处理器S5P V210,该芯片又名“蜂鸟”(Hummingbird)，是三星公司推出的一款适用于智能手机和平板电脑等多媒体设备的应用处理器［3］。
本系统使用了人机交互模块的USB接口、多媒体模块摄像头接口及通信模块以太网接口。
基于嵌入式Linux的远程视频监控系统
2、软件开发
在软件开发方面，基于嵌入式Linux的远程视频监控系统需要使用Linux内核 提供的驱动程序来驱动摄像头等硬件设备，同时还需要使用开源的视频编解码库 （如FFmpeg）来进行视频数据的采集、编码和传输。此外，网络传输部分可采用 TCP/IP协议栈进行数据传输，而数据显示部分则可采用图形界面或浏览器界面进 行实现。
1、稳定性：嵌入式Linux系统由于其运行稳定、功耗低等特点，比传统的PC 服务器更适用于恶劣环境和长时间运行。
2、可靠性：嵌入式Linux的软件系统通常经过严格测试和优化，相比其他系 统具有更高的可靠性。
3、拓展性：基于嵌入式Linux的远程视频监控系统可拓展性强，可根据实际 需求增加客户端数量或添加更多功能模块。
二、系统设计
1、系统架构
基于嵌入式Linux的远程视频监控系统通常采用客户端/服务器架构。服务器 端负责视频数据的采集、编码和传输，客户端则负责视频数据的接收、解码和显 示。这种架构使得系统具有一定的拓展性，可以根据实际需求增加客户端的数量。
2、核心模块设计
（1）视频采集模块：该模块负责从摄像头等设备中采集原始视频数据，并 将其输入到系统中。它通常由一个或多个高清摄像头组成，并采用图像传感器进 行数据采集。
3、系统调试
系统调试是确保系统稳定性和可靠性的关键步骤。通常，我们需要在不同的 环境和场景下对系统进行测试和调试，例如在各种网络环境下测试系统的传输稳 定性和在不同光照条件下测试摄像头的成像质量等。根据测试结果，对系统进行 优化和改进以确保其满足实际需求。
四、系统优势
基于嵌入式Linux的远程视频监控系统相比其他同类产品具有以下优势：
嵌入式Linux是一种将Linux操作系统嵌入到硬件设备中的技术，它具有体积 小、运行稳定、可定制性强等特点。将嵌入式Linux应用于视频监控系统，可以 大大提高系统的可靠性和灵活性，同时还可以降低系统的成本和维护难度。因此， 基于嵌入式Linux的远程视频监控系统在金融、交通、安防等领域有着广泛的应 用前景。
基于嵌入式Linux的远程监控系统的设计
等 ． 价格 都很 昂贵 ， 不适合 广泛 应用 。 但 并
嵌 八 式 １ｉｕ ｎ ｘ为 这 个 问 题 提 供 ＿ 良好 解 决 方 ｒ
案 ． 开 放的 源 代 码、 大 的技 术支 持 、 其 强 良好 的 可 扩 展 性 及 对 众 多 硬 件 的 支 持 都 是 它 嵌 Ａ 化 的 优 势 所 以 我 们 选 择 嵌 人 式 ｌ ｕ 为 操 作 平 台 ， 台 成 熟 的 ｉ ｘ ｎ 结 Ｗｅ ｂ技 术 来 进 行 远 程 监 控 系 统 的 设 计
ｅ ｅ ｄ ｄ Ｌｉ ｘ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ，ｉｓ ｓ ｓ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ，ａ ｄ ｉｓｒ ｌ ｔ ｄ ｍｂ ｄ ｅ ｎｕ ｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ｏ ｆ ｒ ｔｏ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｅ ａ ｌ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ｇ ｓ
式 应 用 于 工 业 现 场 控 制 领 域 ． 用 户 只 要 在 有 则
［ｔｒｅ 接 人 的 地 方 ， 可 以 对 工 业 现 场 设 备 进 行 ｎｅｎ ｔ 就 远 程 监 控 。 其 应 用 于 家 庭 ． 可 以朝 家 电 信 息 化 迈 将 则
出关键 的一步 。 上 述 系统 的 实 现 离 不 开 嵌 人 式 操 作 系统 后 Ｐ Ｃ
需 要 实 现 一 个 以 太 网 到 ＲＳ ３ ２ ２的 转 换 。 但 是 ． 某 在 担 重 。 外 ， 数 据 库 的 直 接 交 互 导 致 应 用 程 序 对 数 此 与
据 结构有 很强 的依赖 性 ， 浪费数据 库连 接 资源 。 且 基 于 二 层 结 构 的 Ｃ／ 模 式 无 法 适 应 Ｉ ｔｒｅ Ｓ ｎｅｎ ｔ 网 络 的 特 性 ， 此 出 现 了一 种 新 的 体 系 结 构 —— Ｂ 因 ／
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2010年第 11期文章编号 : 1006 2475( 2010 11 0031 04计算机与现代化 JISUAN JI YU X IAN DA I UA H总第 183期基于嵌入式 L inux远程图像监控系统的设计唐人财 , 刘连浩(中南大学信息科学与工程学院 , 湖南长沙 410083 摘要 : 系统以嵌入式微处理器 S3C2440和 L inux为核心平台 , 采用 U SB摄像头作为图像采集设备 , 利用 L inux 下视频设备应用编程接口 V 4L2和 Q t/Em bedded 实现图像的采集 , 实时显示和 JPEG 格式图片保存 , 利用 libjpeg 库来实现视频数据的编解码以及通过以太网进行远程传输 , 实现一种功耗低、可靠性高和低成本的网络图像采集与传输系统设计方案。
关键词 : L inux 图像采集 ; Q t/Em bedded V 4L2; S3C2440 ; ; 中图分类号 : T P391 41 . 文献标识码 : A do: 10 3969 /.j issn. 1006 2475. 2010. 11. 009 i .D esign of R emote I age M on itoring System Based on Em bedded L inux m TANG R en ca, L IU L ian hao i( Institu te of Infor ation Science and Eng ineer ing, C entra l South U niversity Changsha 410083, China m , Ab stract T he syste uses e : m mbedded m icroprocesso r S3C2440 and L inux as the core platfo r T he applica tion prog ramm ing in m. te rface V 4L2 and Q t /Embedded library are tw o key techno log ies to realize i age acqu isition, rea l ti e display and JPEG p icture m m sav ing by using U SB ca era T his design of i age acqu isition and trans ission is a low powe r consumption, h igh reliab ility and m . m m inexpensive syste m, wh ich ach ieves encod ing o r decod ing of i ages by lib jpeglibrary and remo te transm ission o f E therne t m . K ey w ords L inux; i age acquisition; Q t/Em bedded V4L 2; S3C2440 : m ;0 引言友好图形操作界面 , 实现现场图像在终端上的实时显示和 JPEG图片的保存。
利用 L inux 下 lib jp eg库编码压缩图像 , 通过以太网接口实时传输到视频监控中心PC机上 , 通过接收解码显示现场图像 , 实现远程视频图像监控功能。
系统总体设计结构如图 1所示。
随着嵌入式技术、多媒体技术及网络技术的发展 , 基于嵌入式技术、视频压缩编码技术和网络传输控制技术的综合应用 , 已成为数字化网络视频采集监控领域的核心技术。
系统是基于 ARM 9和 L inux 平台的远程视频图像监控设计方案 , 整个系统建立在嵌入式结构上 , 实现了高质量的视频图像采集和实时处理功能。
1 系统总体设计远程视频图像监控系统分为嵌入式视频监控终端和监控中心 PC 机两部分。
嵌入式视频监控终端基于嵌入式微处理器 S3C2440和 L inux 核心平台 , 采用通用USB 摄像头捕捉现场图像 , 通过 USB 接口将数据传输到 ARM 开发板上 , 由开发板上的图像采集处理模块进行图像数据处理 , 通过 LCD 触摸屏显示图 1 系统总体设计框图2 系统硬件设计系统选取 m in i2440开发板作为系统设计的硬件收稿日期 : 2010 06 28 作者简介 : 唐人财 ( 1978 , 男 , 海南海口人 , 中南大学信息科学与工程学院硕士研究生 , 研究方向 : 嵌入式系统及应用 ; 刘连浩 ( 1959 , 男 ,湖南澧县人 , 教授 , 博士 , 研究方向 : 单片机及嵌入式系统。
32计算机与现代化2010年第 11期平台 , 监控终端硬件由主控模块和扩展模块两部分组成。
主控模块采用嵌入式微处理器 S3C2440 它是一 , 款基于 ARM 920T 核的 16/ 32位 RS I 结构的嵌入式微 C 处理器 , 主频 400 z 最高可达 533 MH , MH z 片内外资源 , 丰富 , 具有强大的处理能力 , 从硬件上保证了系统快速的响应速度。
系统存储扩展了 128 B 的NAND M FLAS 64 B 的 SDRAM。
扩展模块包括通用 USB摄 H, M 像头、 9000以太网控制器和带触摸屏的 NEC3 5英 DM . 寸 TFT 真彩液晶屏。
主控模块通过 USB 接口电路、 LCD接口电路、以太网接口电路与扩展模块相连接构成整个硬件系统。
系统硬件结构如图 2所示。
配置内核编译选项时把 UVC 驱动编译进内核。
UVC 不是摄像头的品牌或型号 , 它是一种视频设备的技术规范 , 全称为 U SB V ideo C lass 这是一个为 USB 视频 , 设备提供驱动的开源项目。
UVC 驱动支持 V 4L 2应用编程接口 , 系统设计中使用的 USB 摄像头为 T op Speed U SB 2 0 C a era UVC 驱动提供支持。
. m , 3 3V4L2图像采集程序的实现 . V4L2 是 V id eo For L inux Two 的简称 , 是 V id eo Fo r L in ux AP I 的第二版本 , 是 L inux 下开发视频设备程序的接口标准 , 使用分层方法对所有视频设备的驱动和应用编程提供一套完备的接口规范。
基于 V4L 2标准 , 视频图像采集处理流程如图 3所示。
[ 3]图 2 系统硬件结构框图3 系统软件设计3 1 系统软件平台 . 系统软件平台以嵌入式 L inux 和 Q t/Em bedded 为基础 , 具体构建步骤为 : 在宿主机上建立交叉编译环境 , 完成引导加载程序 v ivi的编译移植 , 编译移植 linux 2 6 29 内核 , 包括 DM 9000 网卡、 . . 通用 USB 摄像头和LCD 触摸屏等驱动的移植 , 基于 busybox 1 . 13. 3构建文件系统。
基于系统设计的需求 , 还要完成 QTE45 3图形库与 tslib 1 4触摸屏支持库以及 . . . lib jp eg 库向开发板的移植。
lib jp eg 库主要用于实现内存中图像数据的编解码 , QTE 4 5 3是面向嵌入式 . . 系统的 Q t 版本 , 采用了 fram ebuffer 作为底层图形接口 , 采用 C ++ 封装 , 具有丰富的控件资源和良好的可移植性 , 系统中的应用程序以及环境都是基于 Q t / Em bedded来开发的。
最终形成基于 ARM 的嵌入式 [ 1 2] L inux 操作系统平台 , 在系统软件平台上可进行嵌入式应用程序的开发。
限于篇幅 , 系统软件平台的构建在此只作简单介绍。
3 2 嵌入式 L inux 下 USB 摄像头驱动 . 为了使用L in ux 下 V4L2应用编程接口编写图像采集应用程序 , 在开发板上移植版本为linux 26 29 . . 的内核 , 此内核版本支持 UVC 驱动 USB 摄像头 , 在图 3 视频图像采集处理流程图3 3 1 视频设备结构体初始化 . . 程序中定义一个视频设备的数据结构 struct vde vice 结构体的成员变量是对视频设备和图像属性的 , 描述。
init_ vdata ( struct vdevice * vdev , char * dev _na e un m , signed int w idth unsigned int he ight int fo r at; , , m通过参数完成对视频设备结构体变量 vdev的赋值初始化。
视频设备名称dev_na e 视频图像宽度 m , w idth 视频图像高度 heigh, 视频图像格式 for a, 以 , t m t 及申请分配两个内存缓冲区 fram ebuffer和 rgbbu ffer , 分别为采集到的一帧图像数据缓冲区和 24位 RGB 图像数据缓冲区。
3 3 2 视频设备初始化 . . 函数 init_vdev ( struct vdev ice * vdev 根据参数2010年第 11期唐人财等 : 基于嵌入式 L inux远程图像监控系统的设计33vdev传递的值对视频设备进行初始化 , 这是进行视频图像采集前必须完成的工作。
视频设备结构体 vdev 包含了要设置的设备信息 , 初始化视频设备到适合的图像采集工作方式。
视频设备初始化具体实现如下 : ( 1 打开摄像头设备文件。
利用系统调用函数 vdev > fd = open ( vdev > dev_nam e O_RDWR 实现 , 该函数的功能是打开参 , 数 vdev > dev_nam e 指定的设备 , 对于摄像头用设备文件名 /dev /v ideo0 表示 , vdev > fd 是设备打开后返回的文件描述符 , 在程序中可使用它来对设备文件进行操作。
( 2 查询设备信息和设置采集属性。
在 L inux 编程中 , io ct l函数是设备驱动程序中对设备的 I /O 进行管理的函数 , 用户程序一般使用 ioctl 函数来对设备的一些特性进行控制。
调用带 V ID I C _ O QUERYCAP 命令参数的 io ct l函数来取得设备文件的属性参数 , 并存储于 struct v4l2_ capab ility 结构体变量vdev > cap 中 , 然后可逐项验证 vdev > cap的属性 , 看设备是否符合采集的要求。