基于嵌入式的智能家居监控系统设计

webcam是一个比较常用的视频服务器程序，对本系统采用的OV511摄像头非常适用。通过网络下载webcam＿server的Linux版本，它是基于GNU架构之下的，完全免费，源码开放。本设计采用webcam server―0.50.tar.gz。从http：//www.neilbriscoe.co.uk/scratch/网站下载，解压到Linux目录下，修改Makefile为交叉编译环境，然后用Make命令进行编译，把生成的webcam应用程序下载到开发板上Linux系统中的/bin目录下，这样就移植了视频服务器。

2.3 智能家居远程监控的实现

远程监控是智能家居监控中的重要组成部分，只要有Internet的地方，主人就可以通过上网登录设计好的智能家居管理界面，以此来实现对家里的实时监控。例如，主人在公司上班，家里有小孩或者生病的老人，主人可以通过公司电脑远程监视关注家里的情况，如有意外，主人就可以对此及时做出反应。当主人快要下班时可以事先通过界面管理实现对家电的控制(如打开客厅电灯、让电饭锅开始煮饭等)。

2.3.1 智能家居界面的实现

本设计采用html语言来编写智能家居的管理界面，以下是智能家居管理主界面的源代码，文件名为my.html。
＜html＞
＜head＞
＜title＞远程监控＜/title＞
＜/head＞
＜frameset rows＝"20%，80%"＞
＜frame img src＝"images/ltby006.jpg" marginwidth＝"0"
scrolling＝"no"
frameborder＝"0" norsize＝"norsize"＞
＜frameset cols＝"20%，80%"＞
＜frame src＝"left.html"scrolling＝"no" name＝"left＿frame"
frameborder＝"0"＞
＜frame src＝"right.html" name＝"right＿frame"＞
＜/frameset＞
＜/frameset＞
＜/html＞

该代码包含left.html和right.html的相关链接，其中left.html又包含着用户信息、密码修改、远程控制、状态查询、安全布防、视频监控等相关链接。设计好相关的.html文件和CGI程序，通过U盘把.html文件和CGI程序拷贝到开发板根文件系统下的/www目录下。

2.3.2 远程电器控制模块的模拟实现

用无线通信方式进行家电的控制灵活性较强、覆盖范围较广，免去了综合布线的费用和精力，缺点是家庭内部要有家庭网关和无线路由器，接收终端还要有相应的接收装置，成本较高。因此，基于实用性和大众化方面的考虑，本文所研究的家电控制器的控制采用I/O控制。

家电的本地集中控制硬件设计是利用嵌入式系统的I/O口对家用电器的用电进行控制。系统通过S3C2410的I/O口输出高低电平来进行控制，同时用发光二极管指示家用电器工作状况。

发光二极管亮，表示家用电器通电，发光二极管灭，表示家用电器断电。GPB7控制电器1，GPB8控制电器2，GPB9控制电器3。由于被控模块家用电器大多使用220 V交流电，属于强电电路，所以使用继电器控制家电。在芯片与继电器中间加驱动电路。驱动电路可以利用光电耦合的通、断去控制继电器的开与关。也可以利用三极管的饱和与截止去控制继电器的开与关，这里采用三极管方式。当I/O口引脚输出低电平时，三极管饱和导通，+5 V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触点闭合，相当于开关闭合。当I/O口引脚输出高电平时，三极管截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，同时状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：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管D1释放，从而保护了三极管免被击穿，也消除了感应电动势对其他电路的干扰，这就是二极管D1的保护作用。这里主要是采用模拟的方式来实现家电的远程控制，板子上的LED灯表示家电的开关状态。控制开关状态的CGI代码用shell语言实现，下面就是其中一个电器的代码：

#/bin/sh
case $QUERY＿STRING in
*kai1*)
type1＝1
；；
*guan1*)
type1＝0
；；
esac

2.3.3 视频客户端Java Applet的实现

在本系统中，客户端接收从视频服务器发送过来的视频信息，并通过Web浏览器显示监控图像，浏览器自身不能完成这个功能，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程序，它能够嵌入到HTML文档并被支持Java的网页浏览器下载执行。本系统客户端就是利用Java Applet完成用户与视频服务器的交互，实现视频播放。

视频监控网页用HTML语言设计。在本系统中，摄像头系统监视界面直接采用改进的webcam＿server―0.50nsrcnclient。以下是经过修改后的webcam.html源代码，其中http：//202.193.74.230指的是开发板的IP地址，可以根据实际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。

＜html＞
＜head＞
＜title＞WebCam＜/title＞
＜/head＞
＜br＞＜br＞＜br＞
＜p align＝"center"＞＜APPLET CODE ＝"WebCamApplet.clas"
archive＝"applet.jar"WIDTH ＝"320"HEIGHT ＝"240"＞
＜param name＝URL value＝"http：//202.193.74.230：8888"＞
＜param name＝FPS value＝"1"＞
＜param name＝width value＝"320"＞
＜param name＝height value="240"＞
＜/APPLET＞
＜p align＝"right"＞＜img src＝"images/sxt.jpg"/＞
＜/body＞
＜/html＞

还要把/src/client下的Applet.jar文件拷贝到开发板根文件系统下的/www目录下。最后在电脑主机上安装一个jre1.6.0 03，目的是使浏览器支持Java，这样就完成了客户端的设计，从而实现视频在网页上显示的工作。