嵌入式无线远程图像监视终端的设计与实现

摘要

监视系统是现代工农业生产、交通运输、环保监测、保安防火、现代国防等关键技术设备之一。目前在图像监视系统领域，有线方式的图像监视系统较为普遍，而在设备分布广泛和数据不易采集的场合，有线图像监视方式受到了固有物理布线的限制而显得无能为力，但无线远程图像监视方式则没有这种限制。随着计算机技术和通信技术的发展，将嵌入式系统技术、无线通信技术和基于TCP/IP的Internet技术结合在一起的无线远程图像监视系统成为可能。基于嵌入式系统的该类监视系统对嵌入式系统的软硬件开发提出了新的挑战，而图像、视频等大信息量的多媒体无线传输要求也给无线通信技术提出了新的挑战。 本文在总结了有线图像监视系统的基础上，提出了一种基于GSM/GPRS网络的无线远程图像监视系统，并成功研制了该系统的原理样机。经实验验证，该系统样机能有效地将监视现场的图像通过GSM/GPRS网络，传输至监视系统服务器，实现监视系统功能。 文中论述了无线远程图像监视系统监视终端的硬件选型，包括嵌入式系统主控制器和外部器件的选型，并给出了选择特定器件的理由和目的。在嵌入式系统硬件选择的基础上，介绍了监视系统终端的软件开发平台和开发模式，详细论述了嵌入式Linux操作系统－uClinux系统的特点，并成功地将该系统移植到MCF5272处理器硬件平台上。 在考虑了系统硬件结构和软件平台的基础上，文中重点阐述了无线远程图像监视系统终端的软件设计与实现，包括：系统主程序模块（C语言和Shell脚本两种不同方式实现），图像采集卡W99200F的驱动程序模块和基于GSM/GPRS网络的数据通信程序模块。作者针对FTP和Socket两种不同的数据传输实现方式进行了相应的系统验证试验，给出了系统在这两种方式下的试验结果，分析了这两种方式各自的优缺点。本文的最后，提出了该监视系统的改进方向和无线图像监视系统的发展前景。