基于ARM的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設計分析

李游 張利強

摘 要：智能監(jiān)控作為智能家居的重要組成部分，可進行實時監(jiān)控、遠程監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)報警、視頻存儲等。本文提出基于ARM嵌入式技術的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。設計以嵌入式ARM-Cortex-A9為架構，以Exynos4412微處理器作為核心控制芯片，外圍搭載傳感器可作防火防盜報警作用。圖像利用USB攝像頭采集視頻信息，同時使用嵌入式技術搭建基于TCP/IP協(xié)議的服務器進行圖像的儲存及訪問。

關鍵詞：ARM;Exynos4412;視頻監(jiān)控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.109

0 引言

隨著信息網(wǎng)絡應用的快速發(fā)展，智能概念已深入到人們生活的各個方面。而近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，智能家居逐漸走進了普通大眾的生活之中。視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為智能家居的重要組成部分，極大的保障了人們生活中的人身財產(chǎn)安全，通過視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)可快速響應險情。視頻監(jiān)控在公共應用中更是無處不在，如天眼系統(tǒng)極大地保障了人們的安全，令犯罪分子無處可藏;交通監(jiān)控系統(tǒng)保障了車輛需按規(guī)定行使，大大地降低了交通事故率。而近年來隨著嵌入式技術、網(wǎng)絡技術、多媒體圖像處理技術的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控不再只是常見的公共設備，視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸走進了人們的家庭之中，讓人們在外出時也可隨時觀察家里的實時場景。本文根據(jù)家庭需求，提出了基于ARM的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，通過本系統(tǒng)可實現(xiàn)對家庭環(huán)境的實時監(jiān)控，也可實時監(jiān)測家里的溫度、可燃氣體濃度，實現(xiàn)火災隱情的自動感應。

1 系統(tǒng)整體方案

本設計主要由硬件實體和軟件編程驅動兩部分組成。在硬件部分使用Cortex-A9作為處理器，該處理器整體性價比較高，外圍搭載攝像頭進行圖像采集，溫度、煙霧進行可燃氣體傳感器進行參數(shù)監(jiān)測及火災的感應，外界入侵采用人體感應裝置進行非法入侵檢測;處理器采集圖片通過數(shù)據(jù)處理可使用Qt技術進行終端顯示并進行視頻的在線儲存。在整個系統(tǒng)設計中既配置了傳統(tǒng)的火災和盜竊的自動報警系統(tǒng)，也考慮了遠程實時監(jiān)控的重要功能。

2 硬件設計

系統(tǒng)硬件設計主要包括兩部分：（1）傳感器裝置：傳感器是一種可感受外界各種物理參數(shù)的器件，并能將外界非電量轉換為電量，通過傳感器可進行溫度、濕度、壓力、距離等參數(shù)的檢測。本設計選用MQ-2氣體傳感器，該傳感器可進行可燃氣體的檢測，主要用于家庭氣體泄漏檢測中;選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該傳感器具有體積小、抗干擾能力強等特點;選用SL620進行人體感應檢測，該傳感器可安裝于窗戶進行外圍人體入侵檢測，同時也可對業(yè)主不在家時段進行門口入侵檢測，如果有人入侵觸發(fā)蜂鳴器自動鳴音警告，同時對外圍入侵進行自動聯(lián)網(wǎng)報警。（2）控制部分：使用的以嵌入式ARM-Cortex-A9為架構，以Exynos4412微處理器作為核心控制芯片，Exynos 4412作為三星的第一款四核處理器，具有可靠性高，穩(wěn)定性強的特點。

3 系統(tǒng)軟件平臺

軟件在Linux系統(tǒng)進行編譯調試生成可執(zhí)行文件再下載到開發(fā)板中。軟件部分主要包括：（1）系統(tǒng)初始化：對定時器、攝像頭驅動、I/O進行初始化啟動;（2）危險判定：通過對溫度和氣體進行監(jiān)測，如超出閾值則蜂鳴器報警并發(fā)送預警信息給用戶，用戶可根據(jù)實際監(jiān)控畫面進行報警處理。（3）視頻監(jiān)控：通過攝像頭采集圖像信息，進行實時在線傳輸，用戶可通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并且采集的圖像信息自動保存，后期可作為現(xiàn)場證據(jù)。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

4 結束語

隨著網(wǎng)絡的快速發(fā)展，尤其是5G網(wǎng)絡的逐漸部署，萬物互聯(lián)不再是科幻，視頻設備作為電子設備中的眼睛，其重要性不言而喻。而基于嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應用為中心，具有軟硬件可裁剪特點，可根據(jù)具體需求量身定制。而其高可靠性，低成本勢必會在智能監(jiān)控領域運用愈加廣泛。

參考文獻：

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來源項目：2017年度內江師范學院校級科研項目，項目編號：17JC05

作者簡介：李游（1988-），女，四川內江人，碩士研究生，講師，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術。