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基于ARM的智能家居监控系统设计

作　者: 叶牛
导　师: 杨铁梅
学　校: 太原科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 智能家居 ARM Linux B/S RTP H.264
分类号: TU855
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


随着电子信息技术的飞速发展以及IT产业向传统建筑产业和人们生活渗透，智能家居实现了室内外信息沟通、远程设备控制、监测等功能，为人们提供了舒适安全的生活环境，并逐渐成为当前热点。本文在分析目前智能家居国内外现状以及未来发展趋势的基础上，设计开发了以ARM处理器和Linux操作系统为核心的智能家居网络系统。将网络视频监控系统与家居控制融合在一个ARM-Linux平台上，系统小巧节约且基本满足家居控制要求。本文首先分析比较几种嵌入式系统方案，针对智能家居设计原则以及需求分析，确定选用ARM11处理器S3C6410作为智能家居控制系统的控制核心，并对核心电路进行了研究和外围电路的拓展；移植Linux3.01作为操作系统，并对内核进行裁剪。选取B/S模式作为软件系统开发模型，搭建系统软硬件开发环境。接着在开发平台上建立起智能家居远程控制的基本架构。以BOA作为系统的WEB服务器，WEB浏览器作为客户端，完成主要设备的驱动程序设计，基于HTTP传输协议实现手机、PC等多智能终端远程控制功能；并详细阐述了网络传输协议的选择和客户端WEB网页设计。最后完成V4L2图像采集、H.264编解码、RTP传输、Ffmpeg解码、SDL显示、Activex插件等多项任务，形成家居控制和视频监控功能的融合；分析比较了几种视频编码技术方案，详细分析了H.264硬编码技术的嵌入式应用和多媒体实时传输协议RTP的封包机制。整个设计基本实现了智能家居监控系统的各项功能，经过测试，系统满足设计要求，并具有集成度高、成本低、可靠性高、稳定性好，功耗低等特点。

全文目录


中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 课题研究的背景及意义  10
  1.2 智能家居及其国内外现状  10-12
  1.3 智能家居未来发展趋势  12
    1.3.1 技术发展趋势  12
    1.3.2 市场发展趋势  12
  1.4 系统设计主要任务  12-14
第二章 智能家居监控系统总体设计  14-28
  2.1 系统需求分析及设计原则  14-15
  2.2 嵌入式操作系统的选择  15
  2.3 硬件开发平台选择  15-19
  2.4 建立 Linux 开发环境  19-23
    2.4.1 Uboot 移植  20
    2.4.2 Linux 内核及相关驱动的移植  20-23
    2.4.3 根文件系统的移植  23
  2.5 服务器  23-25
    2.5.1 BOA 服务器移植  24
    2.5.2 BOA 服务器设计  24-25
  2.6 系统总体设计  25-26
  2.7 本章小结  26-28
第三章 智能家居远程控制系统设计  28-42
  3.1 应用程序系统结构选择  28-29
  3.2 主要设备驱动程序设计  29-35
    3.2.1 控制端口驱动程序设计  29-30
    3.2.2 温度传感器驱动程序设计  30-31
    3.2.3 GPRS 驱动程序设计  31
    3.2.4 网络设备驱动程序设计  31-35
  3.3 Web 客户端设计  35-38
    3.3.1 CGI 设计流程  35-36
    3.3.2 CGI 网页设计  36-38
  3.4 网络传输的实现  38-41
    3.4.1 网络协议  38-39
    3.4.2 HTTP 传输的实现  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 智能家居视频监控系统设计  42-62
  4.1 总体设计  42
  4.2 视频采集  42-45
    4.2.1 视频采集原理  43
    4.2.2 视频采集的实现  43-45
  4.3 图像本地预览  45-48
    4.3.1 色彩空间模型的转换  45-47
    4.3.2 LCD 图像显示  47-48
  4.4 视频编码设计  48-52
    4.4.1 H.264 视频编码  48-50
    4.4.2 H.264 编码实现  50-52
  4.5 视频传输设计  52-56
  4.6 视频显示设计  56-60
    4.6.1 RTP 解包  57-58
    4.6.2 FFmpeg+Sdl 解码显示  58-60
  4.7 本章小结  60-62
第五章 系统调试与测试  62-70
  5.1 远程控制系统测试  63-66
  5.2 网络视频系统测试  66-70
    5.2.1 视频采集与本地预览测试  66-67
    5.2.2 远程端的视频显示测试  67-70
第六章 总结与展望  70-72
参考文献  72-76
致谢  76-78
攻读学位期间发表的学术论文目录  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 机电设备 > 建筑物的电气化、自动化装置
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