基于ARM与Linux的多功能安防监测平台

摘要

近几十年来科学技术得到了飞速的发展，CPU技术已由单核高频时代迈入了多核多线程时代，类似云端计算、云存储、并网计算、多线程下载等新型技术不断涌现。随着近年来物联网技术的出现和快速扩张，嵌入式技术得到了广泛的关注和发展。智能、节能、高效成为了当下时代科技发展的主题。嵌入式系统具有功耗低、体积小、成本低等优点，它的特点很符合当前科学技术发展的潮流。
　　 嵌入式技术的出现，使得更多的单片机功能正在被嵌入式技术所取代。嵌入式技术带有强大的处理器，能够处理单片机所不能达到的速度和稳定性，并且它搭载操作系统，能够进行实时反馈，可以进行多任务运行。为了适应物联网技术的发展需求，构造一款以嵌入式处理器为核心并且搭载操作系统的智能安防监控系统是一次顺应时代发展的尝试。
　　 本文基于ARM9与Linux系统设计了一款多功能的安防监测平台系统，当下主流的安防监控系统多采用单片机控制实现，稳定性已经满足不了时下的需求，更加不能适应物联网技术的发展需求。本文通过搭建开发平台、移植、测试几个主要部分，结合软硬件设计开发了一款基于ARM与Linux的多功能安防监测平台。主要工作包括:从虚拟机的选择，Fedora系统的安装配置，到如何构建主机、宿主机、板载三方之间的通信这几个方面搭建了一个完善的嵌入式开发平台系统;然后进行了大量的交叉编译和移植的工作，主要包括了内核的编译移植，bootloader的交叉编译移植，根文件系统的制作;以及应用程序的移植，主要包括:DHCP、motion、ffmpeg、SDL、Boa、ds18b20驱动等。主要实现温度和视频的实时监控，以及无人看守警报监控等功能。通过基本测试，虽然各个方面的稳定性和协调性还有待改进，但是在通过嵌入式进行智能安防监控警报方面仍不失为一个很好的尝试，有望在进行更好的优化和改进后能够得到很好的推广。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 视频监控发展概况

1．2．1 视频监控系统的现状

1．2．2 视频监控系统的发展方向

1．2．3 视频编解码技术的概况

1．3 我国安防现状

1．4 论文主要内容及安排

1．4．1 主要研究内容简介

1．4．2 主要章节安排

第2章 系统平台总体规划

2．1 系统平台总体架构

2．2 硬件设计部分

2．2．1 主要硬件与Flash介绍

2．2．2 GPIO口介绍

2．2．3 连接sim300与ARM9

2．3 软件设计部分

2．4 本章小结

第3章 开发平台系统搭建

3．1 嵌入式系统

3．1．1 嵌入式硬件

3．1．2 嵌入式软件

3．2 平台搭建

3．3 构建三方通信

3．4 本章小结

第4章 软件移植

4．1 板载系统移植

4．1．1 bootloader的选择

4．1．2 根文件系统的移植

4．1．3 内核移植

4．2 网络部分移植

4．2．1 Boa的移植

4．2．2 DHCP的移植

4．3 功能板块移植

4．3．1 FFmpeg的简要分析

4．3．2 交叉编译H.264

4．3．3 安装SDL

4．3．4 FFmpeg编译

4．3．5 Motion编译

4．4 DS18b20的移植

4．4．1 驱动移植

4．4．2 应用程序编写

4．5 连接sim300与motion

4．6 本章小结

第5章 系统测试

5．1 Motion测试

5．1．1 抓图测试

5．1．2 浏览器查看视频测试

5．1．3 通过浏览器远程配置测试

5．1．4 通过软件查看视频测试

5．2 Ds18b20温度测试

5．3 Cam_client测试

5．4 功能简介

5．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的学术论文

附录B 实物图

附录C DS18B20驱动代码