公司新闻当前位置:首页 > 新闻中心 > 公司新闻 >

如何设想一个基于嵌入式和ARM手艺的智能家居监

  rnet手艺的成长,实现家居收集化和智能化曾经成为当前研究的热点。具有用户界面、能近程节制、智能办理的电器是将来的成长趋向。在此形势下,基于、PowerPC等32位微处置器的呈现,使嵌入式Internet成为现实,保守PC的Web办事完全能够通过嵌入式节制器实现。正如早已为人们熟知的“把互联网带入糊口中”,利用嵌入式Web手艺的家居计较机收集成为目前收集成长的一个主要标的目的。

  基于PC架构的智能家居因为适用性较差曾经逐渐退出了市场,目前只要一些国外厂商和少少数国内厂商选择了基于嵌入式的手艺方案。而基于嵌入式系统的家庭智能系统在国内才方才呈现,跟着嵌入式手艺愈加普遍的使用,成本的逐渐降低,智能家居最终将走向嵌入式[1]。

  颠末比力,嵌入式智能家居具有较着的劣势,因而本文选择嵌入式系统作为智能家居的焦点。因为ARM处置器具有体积小、功耗低、成本低、机能高以及Linux开源等长处,本系统选择三星公司的ARM9处置器S3C2410作为嵌入式处置器,操作系统为Linux。

  本系统次要在嵌入式系统长进行视频监控模块和近程电器节制模块的设想。嵌入式系统由嵌入式处置器S3C2410和Linux系统构成。视频监控模块由Web办事器、视频办事器和客户端以及实现通信的通道构成。近程电器节制模块在Web办事器上,通过CGI交互,实现对家电的节制。本系统采用模块化设想,由嵌入式系统模块、视频采集模块、视频办事器模块、视频客户端模块和近程电器节制模块构成。系统的全体框架图如图1所示。嵌入式处置器S3C2410是一款基于ARM920T内核的16/32位RISC微处置器。内部带有全机能的MMU(内存办理单位),它合用于设想挪动手持设备类产物,具有机能高、功耗低、接口丰硕和体积小等优秀特征[2]。

  本系统采用USB接口的PC350摄像头,该摄像头的后端采用OV511+视频芯片,图像传感器采用新一代CMOS感光芯片,摄像头硬件压缩率跨越5:1,很是适合视频监控的图像采集[3]。目前Linux内核中曾经有支撑OV511芯片的驱动,因而无须下载驱动法式。该驱动能够用模块化的体例加载,也能够编译进内核,本系统采用编译进内核的方式。

  在内核加载了OV511摄像头驱动之后,系统就能识别并支撑该摄像头,再只需编写视频采集法式就可工作。视频采集使用法式的设想通过Linux内核中的Video4Linux实现。

  Video4Linux是Linux中关于视频设备的内核驱动,它为针对视频设备的使用法式编程供给了一系列接口函数。在视频采集中,使用法式起首通过open( )函数打开视频采集设备并前往一个文件描述符号,这个文件描述符就代表了捕捉的设备硬件。成功开启设备档后,挪用ioctl( )取的设备文件的相关消息,而且将取得的消息放到video capability布局中,同样挪用ioctl( )将视频窗口消息放到videopicture布局中。视频设备的封闭通过close( )函数实现。在本系统中,视频图像的获取采用mmap( )的体例共享内存来实现。此方式不必再挪用read( )、write( )等操作,不只历程能够间接读写内存,历程通信效率高,并且不需要拷贝任何数据。

  视频监控模块采用“浏览器办事器”模式,即在采集端建立嵌入式Web办事器,并在Web办事器的根本上移植视频办事器webcam,在客户端操纵JavaApplet 来接管视频办事器发送过来的视频消息。本模块包罗嵌入式Web办事器设想和视频办事器webcam的移植实现。

  嵌入式Web办事器器是指将Web办事器引入到嵌入式系统中,在响应的硬件平台和软件系统的支撑下,按照使用的需要实现通用的Web办事器的全数或者部门功能。嵌入式Web办事器仍然以TCP/IP和谈为底层,在该Web中利用的使用层的通信和谈是HTTP和谈,通过HTTP和谈实现客户端(一般为浏览器)和嵌入式Web办事器的消息互换[4]。

  在嵌入式范畴,常用的Web办事器有thttpd和boa,boa目前用的最多。boa是一个很是玲珑的Web办事器,可施行代码只要约60 KB,占用系统资本少,并且速度快、平安性好[5]。目前利用的Linux2.6内核还没有包含boa代码,因而需要移植到本系统中。起首从下载boa源代码(目前最新版本boa-0.94.13),解压到Linux系统目次下,用交叉编译器编译。如许在boa-0.94.13/src目次下生成boa使用法式,把生成的boa使用法式下载到开辟板上Linux系统中的/bin目次下,让boa在系统启动时主动运转,如许在开辟板上就移植了boa办事器。

  视频消息通过摄像头采集到的图像需要通过收集传送到另一端,并通过浏览器显示出来,这一过程通过视频办事器实现。视频办事器的工作次要是与客户端成立链接,并按照客户端用户的指令,挪用响应的函数处置客户端的节制要求。视频办事器工作流程如图2所示。

  webcam是一个比力常用的视频办事器法式,对本系统采用的OV511摄像头很是合用。通过收集下载webcam_server的Linux版本,它是基于GNU架构之下的,完全免费,源码开放。本设想采用webcam server―0.50.tar.gz。从http://网站下载,解压到Linux目次下,点窜Makefile为交叉编译情况,然后用Make号令进行编译,把生成的webcam使用法式下载到开辟板上Linux系统中的/bin目次下,如许就移植了视频办事器。

  近程监控是智能家居监控中的主要构成部门,家居监控只需有Internet的处所,仆人就能够通过上彀登录设想好的智能家居办理界面,以此来实现对家里的及时监控。例如,仆人在公司上班,家里有小孩或者生病的白叟,仆人能够通过公司电脑近程监督关心家里的环境,如成心外,仆人就能够对此及时做出反映。当仆人将近下班时能够事先通过界面办理实现对家电的节制(如打开客堂电灯、让电饭锅起头烧饭等)。

  本设想采用html言语来编写智能家居的办理界面,以下是智能家居办理主界面的源代码,文件名为my.html。

  该代码包含left.html和right.html的相关链接,此中left.html又包含着用户消息、暗码点窜、近程节制、形态查询、平安布防、视频监控等相关链接。设想好相关的.html文件和CGI法式,通过U盘把.html文件和CGI法式拷贝到开辟板根文件系统下的/录下。

  用无线通信体例进里手电的节制矫捷性较强、笼盖范畴较广,免除了分析布线的费用和精神,错误谬误是家庭内部要有家庭网关和无线路由器,秒速赛车官网领受终端还要有响应的领受安装,成本较高。因而,基于适用性和普通化方面的考虑,本文所研究的家电节制器的节制采用I/O节制。

  家电的当地集中节制硬件设想是操纵嵌入式系统的I/O口对家用电器的用电进行节制。系统通过S3C2410的I/O口输出凹凸电平来进行节制,同时用发光二极管指示家用电器工作情况。

  发光二极管亮,暗示家用电器通电,发光二极管灭,暗示家用电器断电。GPB7节制电器1,GPB8节制电器2,GPB9节制电器3。因为被控模块家用电器大多利用220 V交换电,属于强电电路,所以利用继电器节制家电。在芯片与继电器两头加驱动电路。驱动电路能够操纵光电耦合的通、断去节制继电器的开与关。也能够操纵三极管的饱和与截止去节制继电器的开与关,这里采用三极管体例。当I/O口引脚输出低电日常平凡,三极管饱和导通,+5 V电源加到继电器线圈两头,继电器吸合,同时形态指示的发光二极管也点亮,继电器的常开触点闭合,相当于开封闭合。当I/O口引脚输出高电日常平凡,三极管截止,继电器线圈两头没有电位差,继电器衔铁释放,同时形态指示的发光二极管也熄灭,继电器的常开触点释放,相当于开关断开。注:在三极管截止的霎时,因为线圈中的电流不克不及突变为零,继电器线圈两头会发生一个较高电压的感应电动势,线圈发生的感应电动势则能够通过二极管D1释放,从而庇护了三极管免被击穿,也消弭了感应电动势对其他电路的干扰,这就是二极管D1的庇护感化。这里次要是采用模仿的体例来实现家电的近程节制,板子上的LED灯暗示家电的开关形态。节制开关形态的CGI代码用shell言语实现,下面就是此中一个电器的代码:

  在本系统中,客户端领受从视频办事器发送过来的视频消息,并通过Web浏览器显示监控图像,浏览器本身不克不及完成这个功能,而是通过在HTML文档里嵌入Applet来实现的[6]。Applet是一种特殊的Java法式,它可以或许嵌入到HTML文档并被支撑Java的网页浏览器下载施行。本系统客户端就是操纵Java Applet完成用户与视频办事器的交互,实现视频播放。

  视频监控网页用HTML言语设想。在本系统中,摄像头系统监督界面间接采用改良的webcam_server―0.50nsrcnclient。以下是颠末点窜后的webcam.html源代码,此中http://202.193.74.230指的是开辟板的IP地址,能够按照现实需要改变源代码里面的高度和宽度,从而调整视频画面的大小。

  还要把/src/client下的Applet.jar文件拷贝到开辟板根文件系统下的/www目次下。最初在电脑主机上安装一个jre1.6.0 03,目标是使浏览器支撑Java,如许就完成了客户端的设想,从而实现视频在网页上显示的工作。

  起首,设置开辟板的IP,即在超等终端下输入号令ifconfig eth0 202.193.74.230。在尝试室的另一台电脑主机上运转IE浏览器,输入设置好的IP,拜候板子的主监控界面。智能家居办理主界面如图3所示。

  点击近程节制,呈现如图4所示的家电节制界面,选择电器的形态(开或关),就能够通过网页实现电器的模仿开关。点击视频监控,将呈现视频监控的界面,如图5所示(本机电脑网页上及时实现的是另一尝试室的监督画面)。

  通过尝试测试,发觉家居节制结果好,图像传输结果及时,画面质量清晰、流利,很好地实现了家居的智能监控。

  本系统的设想是在数字消息手艺和收集手艺成长的前提下,使用当前的嵌入式手艺和ARM手艺设想的智能家居监控系统,具有必然的立异性。该系统因为采用了高机能的ARM9处置器和嵌入式Linux操作系统,具有必然的可扩展性,能够通过恰当的功能扩展来满足用户更高的要求。此外,本系统具有功能强、不变性好的特点,并且成本低,对嵌入式智能家具监控系统的开辟有必然的自创意义。

  嵌入式系统开辟人员正在操纵挪动处置器的立异、普遍采取的 MIPI 尺度接口,以及新一代低成本图像传感...

  Linux是单内核系统,可通用计较平台的外围设备是屡次变化的,不成能将所有的(包罗未来即将呈现的)...

  目前,图像监控系统大多采用PC和视频采集卡作为系统次要部门,基于嵌入式手艺的图像监控系统设备在我国...

  跟着计较机手艺、收集手艺和大规模集成电路的高速成长,动态信号阐发系统呈现了向着收集化标的目的成长的趋向...

  要做一个深图远虑的相关建立仍是采办的决定,您必需对本人建立的定制处理方案的破费进行切确的估算。秒速赛车

  MEC170x器件是一种嵌入式节制器,配有矫捷的电源、基于硬件的平安系统和一个eSPI主机接口,合用...

  一台办事器、一台电脑、一台手机最主要的电子零部件是什么?没错,就是CPU处置器。它次要担任数据计较、...

  近年来,跟着越来越多的人工智能(AI)与机械进修(ML)成功案例呈现,它们曾经从一个相对恍惚的计较机...

  嵌入式系统无疑是当前最抢手最有成长前途的IT使用范畴之一,它是各类电子产物的焦点手艺,也是工业4.0...

  从只要几千字节存储空间的简单 8 位节制器,到此刻先辈的 32 位节制器,虽然微节制器履历了诸多演变...

  跟着物联网(IoT)使用范畴不竭扩大,很多物联网使用依托嵌入式传感器施行环节丈量使命,或作为节制电路...

  在超等轮回中,别离挪用了func1~func5这5个函数,他们的栈需求别离是10K、5K、9K、8K...

  与Arm一样同属于精简指令集的RISC-V正在吸引越来越多的科技公司,目前包罗IBM、NXP、西部数...

  Arm和KEPCO(韩国电力公司)日前颁布发表,两家公司将配合开辟一款嵌入式平安芯片,用于韩国国度物联网...

  据报道,小我电脑和智妙手机等机能驱动型使用,正起头为重塑半导体财产将来的功能性使用让道。

  高通在本年的台北电脑展期间发布了骁龙850芯片,表了然进一步耕作ARM Win10平台的决心。

  ARM是目前最成功的低功耗处置器架构了,非论是挪动处置器仍是嵌入式市场,ARM架构芯片都是绝对的支流...

  日本欲重夺超算第一的步履初见眉目,近日,富士通等研究机构曾经起头对下一代超算Post-K进行原型CP...

  良多求职者都想着找一份工资高而且轻松的工作,所以换工作也就成了求职者必经之路。良多求职网站也就成了各...

  嵌入式系统无疑是当前最抢手最有成长前途的IT使用范畴之一,它是各类电子产物的焦点手艺,也是工业4.0...

  本使用文章从EMI测试挑战出发,引见了一种瞬态干扰的测试手艺,作为 罗德与施瓦茨公司(R&S)全面E...

  可以或许深切研究嵌入式开辟东西背后的机制并将之熟练使用,标记着开辟人员的手艺程度达到了较高的程度。

  言下之意就是自主CPU只能在党政市场玩,贸易市场要靠合伙CPU的。因为该文的题目是ARM引领中国服...

  嵌入式开辟项目中,起首需要做需求阐发,然后按照需求阐发进行分析考虑,这里给出几个出格要留意的问题

  此刻良多同窗也认识到了学校培育模式和社会需求脱节问题,有一部门同窗也先行步履起来,起头重视培育本人...

  嵌入式系统是将使用法式和操作系统与计较机硬件集成在一路的系统,它以使用为核心、以计较机手艺为根本、...

  提起操作系统这个词,想必大师并不目生,有电脑端操作系统和手机端操作系统。电脑端操作系统较为熟悉的就是...

  从嵌入式研刊行业十年,认为进修就是要不竭的吸纳学问,在研发过程中,经常会碰到一些问题,这种发觉问题并...秒速赛车开奖直播



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