基于ARM Cortex-A8的智能家居安防系统设计(3)

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安防系统产品在中国市场方面特点：第一是价格竞争不力，市场价格透明度低，价格定位使企业间相互受到制约，出现了国外产品价位高出国内产品的几倍的现象。第二是产品开发不平衡。生产防盗系统类的企业占近七成，而其他的产品占有率极低。第三是安防系统产品销售不畅。国内产品的销售在国外产品的冲击下受到了很大的阻力，这也许和国内人崇外心理有直接的关系[4]。

1.3 存在问题以及发展方向

（1）存在的问题

1）交互性差

友好的交互界面也是安防系统极为重要的一部分，友好的交互界面不仅提高了系统的智能性，还能提高系统运作的效率。

2）安装不方便

现在市场上的智能家居安防系统都是基于有线进行通信的，也就是说在一般情况下会在房屋装修的时候进行墙面开槽安放通信线。这样做就对安装智能家居有了一定的难度。

（2）发展方向

基于通信线来进行各模块间的通信不论是对系统的稳定性还是对设备安装都带来了不小的影响，所以无线收发组件会是在未来的系统中占据着主要地位。这样不仅提高了设备安装的容易度还提高了设备的可扩展、延伸性。

GPRS网络通信是智能家居安防又一发展趋势，GPRS通信在应用上有广泛的全球化支持，它永远在线，永远连接，具有广泛的市场。短消息传送具有自动传送、费用低廉、稳定性高等优势，适用于智能家居安防领域[5]。

1.4 设计的主要工作

（1） Bootloader制作：基于u-boot2010.06版本编写简单的引导程序u-boot；

（2）嵌入式Linux操作系统移植：针对Cortex-A8裁剪Linux-2.6.35内核；

（3）根文件系统制作：制作jffs2根文件镜像；

（4）嵌入式WEB服务器的搭建：移植boa服务器；

（5）驱动程序开发：PWM驱动、I2C驱动、LED驱动、按键驱动等

（6）软件程序开发：基于C、汇编来编写监控、数据处理等程序；

（7） WEB页面的设计（HTML、CGI）：创建友好的交互网页界面；

（8）家电控制模块的搭建：基于ARM Cortex-A8搭建稳定的监控平台。

1.5本章小结

本章介绍了论文的研究背景，智能家居安防系统在国内的发展状况和未来的发展趋势，最后介绍了简述了设计的主要工作。

2 系统总体方案设计

该设计采用了ARM硬件平台，操作系统为Linux-2.6.35，嵌入式BOA服务器，服务器程序用CGI进行编写，页面用HTML进行编写，设计的目标是通过互联网远程登录家庭服务器进行远程监控和控制，图2.1为总体架构。

2.1 嵌入式系统

嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[6]。嵌入式系统由硬件、软件构成，它具备下列四项特性：l、全自动；2、以微芯片与外围电路构成；3、准确时序与良好的稳定性；4、通常执行特定功能。

2.1.1 嵌入式系统基本架构

一个嵌入式系统包括了硬件和软件，图2.2为嵌入式系统基本架构。硬件组成：微处理器、输入输出设备、存储器和I/O接口等[7]；软件组成：嵌入式操作系统、硬件抽象层和应用软件。

嵌入式系统基本架构

Linux由于较为稳定、高效并且是免费的，所以被我们选作为此设计的嵌入式系统。Linux系统是Unix的后衍系统，Linux系统支持多CPU、多任务、多用户、支持多线程，它支持32位和64位硬件，这也是与时俱进的一种直观体现。Linux一个性能稳定的多用户网络操作系统，因为它以网络为核心。Linux的开源，使得更多的人去研究它，促使它的快速发展，从开始的Linus编写的数万行代码到现在的数人代码加入的几千万行，足以显示出它的强大和健壮性。