公司新闻当前位置:首页 > 新闻中心 > 公司新闻 >

Linux平台秒速赛车开奖官网的本地秒速赛车官网与远程秒速赛车官网秒速赛车

  针对智能家居的应用需求和特点,对智能家居系统进行分析和研究,提出了一种智能家居系统的整体设计方案。以CortexA8为核心处理器,Linux提供的各种资源建立智能家居远程控制软件,实现了家用电器的远程监控和本地监控相结合。

  随着社会电子信息化的不断发展,秒速赛车投注官网人们在家居中使用的电器也越来越多,由此带来的安全隐患也有了明显的增多。在这些电器中,一旦出现一些异常,便会给人们带来很大的损失。为了降低电器的不合理使用带来的异常情况,就要求在异常发生时用户能及时得到信息,并通过实时监控,采取一定的操作排除异常。因此,智能家居系统的作用是非常巨大的。

  在智能家居控制系统中,核心设备是家居智能控制终端。综合目前的研究现状,主要有以下几种方案:第一种是采用键盘、红外遥控器、触摸屏和LCD显示器等设备对家电进行控制。当前智能家居控制系统大都采用此种控制终端,使用此种方式需要分别对控制终端的软件与硬件进行设计,设计复杂,成本高。此外,使用此种控制终端只能进行本地控制,不能实现远程控制。第二种是采用家庭或者办公电脑作为智能家居控制系统的控制终端。使用这种控制方式的缺点是,只能用固定点对家居进行控制,控制终端不能移动,不够方便。第三种是采用手机作为控制终端,使用手机通过无线网络(WiFi、蓝牙、GSM等)对家居系统进行控制,可以真正做到方便、快捷、触手可及。但目前采用这种方式的智能家居系统还不是很多,而且大部分操作繁琐,没有良好的用户体验。

  本文解决了嵌入式智能家居系统、ZigBee无线通信、家居控制协议等相关技术难点,分析了各自的基本特点和所要实现的基本功能,并在此基础上提出了基于Linux平台的嵌入式智能家居系统的整体设计方案。

  根据全面感知、可靠传递和智能处理的功能需求,可将智能家居系统划分为感知层(家电信息采集终端)、网络层(家庭网关)和应用层(包括PC机网页和手机客户端)3个部分,其整体框架结构如图1所示。

  其中,感知层的核心功能是实现数据的采集,主要通过各类传感器来完成数据的获取,最终将获取到的数据通过无线网络打包发送到网络层的家庭网关中。网络层需要实现一个基于嵌入式Web服务器的家庭网关,一方面,用来作为连接家庭内网与Internet外网的接口,实现家庭内网和Internet的数据通信功能;另一方面,用来统筹来自感知层的数据和来自应用层的命令。应用层则需要实现一个网页客户端和手机客户端界面,一方面用来加工处理来自服务器端的数据;另一方面,用来实现人机交互,通过客户端界面向服务器端发送控制命令。

  智能家居系统的硬件系统主要包括S5PC100平台(以下简称A8)、11C14平台(以下简称M0)和ZigBee模块3个部分。其中,S5PC100开发平台是基于三星公司CortexA8内核的S5PC100处理器设计而成的,支持多种格式的硬件编解码,如:MPEG-1/2/4、H.263/H.264等,该平台主要通过开发的系统软件实现对M0平台的控制。11C14平台基于LPC11C14微控制器(ARM CortexM0内核),具有低功耗、低成本等优点。同时,该平台具有丰富的硬件资源,集成了传感器模块(包括三轴加速度传感器、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器等)、RFID设备模块、ZigBee无线通信模块和OLED显示模块等。该平台主要用于模拟家庭中的信息采集和执行单元。ZigBee模块采用的是CEL公司的ZICM2410,带有USB转串口芯片,可以方便地连接PC机或其他带有USB主机接口的设备,实现组网通信。

  UBoot的功能是把内核放到DRAM(Dynamic Random Access Memory)中运行。网上下载的UBoot对开发平台只有通用性代码,不支持和识别特定开发平台上的一些硬件和功能。因此,需要添加对这些硬件的识别、初始化及其相应功能的实现。

  UBoot的移植过程可以分为两个阶段,其中,第一阶段主要完成基本的硬件设备初始化,准备RAM(Randtom Access Memory,随机存储器)空间加载第二阶段代码,复制第二阶段代码到RAM中,设置堆栈指针SP,跳转到第二阶段代码的C入口点;第二阶段主要完成汇编语言跳转到main()入口函数,初始化本阶段将要使用的硬件设备,检测系统的内存映射,加载内核映像文件和根文件系统映像文件,设置内核启动参数和调用内核。

  Linux内核是一种源码开放的操作系统,采用模块化的设计。在此只保留了必需的功能模块,删除了冗余的功能模块,并对内核重新编译,从而使系统运行所需的硬件资源显著减少。本设计中内核的移植主要包括:网卡驱动的添加、NAND Flash驱动的添加、添加对YAFFS2文件系统的支持、添加USB设备驱动、添加LCD设备驱动、添加SD卡设备驱动。

  如果没有根文件系统,其他的文件系统就不能进行加载。根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性文件,以及使其他文件系统得以挂载的必要文件。制作根文件系统主要包括:添加内核菜单选项、建立目录结构、添加命令程序、拷贝C库、编写系统启动文件、配置主机的NFS。

  本系统是在A8、M0及PC等设备的基础上,基于互联网、物联网、传感器等技术并结合物联网新型概念设计的,使用户能够对家庭内部情况进行实时地掌握和控制。本系统主要由前端数据中心(A8)、远程监控终端(M0)和服务器端(PC)组成。

  首先,数据接收模块接收M0通过ZigBee传输上来的实时环境参数(如温度、湿度、光感数据等),并通过接收端的ZigBee经USB转串口操作,把采集到的环境参数发送给A8,由M0的接收请求线程从串口读取消息,并交给数据处理模块。数据处理模块解码接收到信息后,激活数据库线程以保存数据,激活内存数据刷新线程以更新实时环境信息,并对环境参数进行判断处理,决定是否进行报警。另外,在构建的嵌入式Web服务器上,用户可以通过网络,利用PC机对家居信息进行监控;通过Web页面上的控制按钮,监控设备可以识别出用户指令并进行相应的动作。系统各模块进程间关系如图2所示。

  该服务器主要用于将摄像头采集的视频或者图片显示到网页和LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)上,这里采用MJPGstream er作为视频流服务器。MIPGstreamer采用的是V4L2(Video 4 Linux 2)接口,可以通过文件或者是HTTP的方式访问Linux UVC兼容摄像头。视频流服务器将摄像头捕获的图像存入global buffer缓冲区,当客户端有访问请求时,服务器便将global buffer缓冲区中的图像数据连续地发送给客户端。该程序中的server_pthread函数使用多线程技术,为每一个连接请求的客户端创建一个线程。该线程独立地与客户端进行通信,发送图像数据。

  此外,MJPGsteamer还用来从网络摄像头采集图像,并将它们以流的形式通过基于IP的网络传输到浏览器的网页上。由于MJPGsteam er可以通过利用网络摄像机的硬件压缩功能来降低服务器CPU的开销,而无需为视频帧压缩浪费大量的资源,因此它为嵌入式设备和一些常规服务器提供了一个轻量级且较少CPU消耗的方案。MJPGsteamer功能强大,但为了符合本项目的需要,仍需对其进行修改,添加我们想要实现的功能。在本设计中,需要向MJPGsteamer视频流服务器的添加LCD输出插件,其代码如下:

  该服务器主要负责为网页提供家电的实时状态信息,同时也为Android手机客户端提供服务,让Android手机客户端具有实时显示和远程控制家电的能力,秒速赛车投注官网其关系如图3所示。

  在网页上显示信息主要是通过.xml文件实现的。首先,网页通过BOA服务器,调用CGI(Common Gateway Interface,通用网关接口)程序控制网页线程,并发送命令给单板。然后,单板将采集到的数据发送给家电物联网服务器,服务器通过向.xml文件中写入采集到的数据,实现网页的实时信息动态显示。当网页客户端在浏览器中发送请求(如设置报警温度等)时,BOA服务器会调用CGI接口解码,区分提交过来的信息,然后把这个信息发送到单板,实现对单板的控制。Android手机客户端与家电物联网服务器的通信则主要是通过套接字进行的。

  Android是一个专门为移动电话而设计的开放源码的操作系统,它将开辟新的应用,使家居智能化运用于普通家庭。Android客户端控制系统采用模块化的设计思想,主要包括应用层UI(User Interface,用户界面)、JNI(Java Native Interface,Java本地接口)、HAL(Hardwa re Abstraction Layer,硬件抽象层)和底层驱动等的设计。Android应用程序由一个或多个组件构成,组件包括activity、service等,每个组件在应用程序中完成不同的任务,可以被单独激活,也可以由其他应用程序激活,其具体流程如图4所示。

  其中,HAL层包括LED灯、蜂鸣器和按键等设备,主要用于实现供JNI调用的接口。在函数实现中,HAL利用底层驱动提供的接口(即ioctl)来控制寄存器,实现对设备的控制操作。JNI层通过封装将Framework层调用的接口关联到JNI层,每个设备都有自己唯一的设备ID。应用层UI显示来自M0的模拟量,主要用于管理A8上各种设备的工作情况,可以实现LED控制、按键检测、蜂鸣器控制、A/D转换、温度传感器的数据读取和方向传感器模拟值的处理等功能,其控制程序客户端主界面如图5所示。图中,上侧为项目菜单栏,通过不同项目菜单下的信息和控制按钮,可以实现对家居设备的远程实时监控;中间部分是对不同设备的控制开关,通过这些开关可以实现对警报灯、电风扇和蜂鸣器等设备的控制,并可以根据需要对报警温度值进行设置;最后,通过对下侧不同测量点的选择,可以实现对不同位置房间的监控。

  将设计的Android手机客户端软件安装后,经反复测试,手机可以通过无线网络实现对家居设备的控制。同时,也可以通过Internet远程监控网页实现对家居设备的控制。通过本系统,可以实现对家居设备的集中管理和控制,随时随地掌控家中的状态,得到家中的最新状况。

  此控制系统采用当前较新的控制方式远程监控网页和智能手机软件控制,与其他终端控制方式相比优势明显。同时,设计开发的手机软件具有通用性强、易于移植、市场应用价值高、易于推广等特点。本系统的设计不仅涵盖了Linux系统开发的软硬件技术,同时也包含了嵌入式产品设计的各种综合素质和多项技能,具有一定的实用价值。



CATEGORIES

分类导航

咨询热线

400-000-0000

联系人:张先生

电话:13500000000

邮 箱:admin@shytoshy.com

地 址:广州市天河区迎龙路161号


用手机扫描二维码关闭
二维码