設(shè)計(jì)計(jì)劃書嵌入開發(fā)網(wǎng)發(fā)布嵌入式行業(yè)產(chǎn)品信息,提供嵌

1、設(shè)計(jì)計(jì)劃書一、 題目（小四黑體）基于ARM的無線電子監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)二、 背景介紹目前，小區(qū)使用監(jiān)控報(bào)警器是物業(yè)管理環(huán)節(jié)中必不可少的保障小區(qū)安全的措施。小區(qū)監(jiān)控，就是根據(jù)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)小區(qū)進(jìn)出人員活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，確保小區(qū)的居民安全，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，使居民的需要得到滿足。監(jiān)控是一個(gè)多要素、多環(huán)節(jié)組成的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，對(duì)小區(qū)的安全監(jiān)控要全面、科學(xué)、合理的進(jìn)行。目前只有一些高檔的小區(qū)采用了防盜監(jiān)控系統(tǒng)，而且多數(shù)都是紅外線的防盜報(bào)警系統(tǒng)。紅外線的防盜報(bào)警系統(tǒng)有著自身的局限性，探測(cè)半徑較小，列坐于學(xué)生當(dāng)中，當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行觀摩與記錄，這不但可能會(huì)對(duì)上課的教師產(chǎn)生干擾，對(duì)聽課的學(xué)生造成影響，還可能因?yàn)闀r(shí)間空間的限

2、制使教學(xué)質(zhì)量評(píng)估帶有局限性。而現(xiàn)在市場(chǎng)上的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)多為長線控制，布線成本高，很多場(chǎng)合還受到布線的限制。我們要設(shè)計(jì)開發(fā)的這套無線電子監(jiān)控系統(tǒng)是可以作為一般的家用防盜報(bào)警器，也可以用于生活小區(qū)內(nèi)的角落監(jiān)控，或者用于學(xué)校教學(xué)研究、需求的終端應(yīng)用子系統(tǒng)，是音、視頻技術(shù)及音、視頻無線傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代教學(xué)管理思想完美結(jié)合的產(chǎn)物。作為一套電教系統(tǒng)，它在技術(shù)上充分發(fā)揮了開發(fā)與系統(tǒng)集成的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；在應(yīng)用上它集電化教學(xué)和教學(xué)管理于一身，在教學(xué)研究與評(píng)估無干擾聽課、教學(xué)素材采集、自習(xí)課堂管理、電子監(jiān)考等方面均有著不可替代的作用，它使課堂教學(xué)過程對(duì)教研教務(wù)管理部門實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無干擾、立體化的反饋成

3、為可能，從而能夠充分協(xié)調(diào)學(xué)校、教師、學(xué)生三者的教學(xué)管理關(guān)系，優(yōu)化教研、教學(xué)、教務(wù)管理等業(yè)務(wù)流程，有效地提高學(xué)校的教學(xué)水平。三、 設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)分別采用ARM和單片機(jī)作為發(fā)送接收兩部分的控制核心。該系統(tǒng)集音、視頻同步采集、音、視頻無線收發(fā)、和集中監(jiān)控為一體，投資小、成本低、應(yīng)用較為方便。無線傳輸是本系統(tǒng)的特色與創(chuàng)新之處，不但可以大大節(jié)省布線成本，而且很大程度上簡(jiǎn)化了通訊故障的診斷與維護(hù)。系統(tǒng)有著十分廣泛的用途。如圖1所示,該無線電子監(jiān)控系統(tǒng)包括房屋單元、監(jiān)控服務(wù)器及遠(yuǎn)程評(píng)估系統(tǒng)。房屋單元主要功能是在戶主不在時(shí)采集圖像和聲音,如必要可增加入侵報(bào)警設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字化處理。監(jiān)控服務(wù)器作為房屋中，實(shí)

4、現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備的控制，圖像的資料的查詢，可根據(jù)戶主的需要進(jìn)行監(jiān)控的光盤的制作等；小區(qū)內(nèi)可建立多個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)，通過外網(wǎng)來接收監(jiān)控服務(wù)器的監(jiān)控信息。如果連接到Internet，將可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以監(jiān)控到其它整個(gè)小區(qū)的人員活動(dòng)情況，以檢測(cè)整個(gè)小區(qū)的異常情況。 第 3 頁 共 3 頁圖1 無線電子監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)該設(shè)計(jì)主要目標(biāo)是開發(fā)一種基于ARM控制的無線電子監(jiān)控系統(tǒng)。其主要功能如下： 音、視頻信號(hào)無線傳輸本系統(tǒng)采用的是無線傳輸技術(shù)，避免了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的布線成本高、工程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、故障率高、維護(hù)困難等問題。 電子巡查、 可利用本評(píng)估系統(tǒng)在監(jiān)控房屋外的狀況進(jìn)行監(jiān)聽和監(jiān)看。并通過分控系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)用各居住

5、樓的畫面、聲音，在不干擾正常小區(qū)的生活秩序。 定時(shí)錄像功能 主控系統(tǒng)可根據(jù)需要設(shè)置在指定時(shí)間段對(duì)指定的區(qū)域進(jìn)行錄像，留存資料，以備監(jiān)控或核查。 遠(yuǎn)程圖像調(diào)用 可通過Internet對(duì)授權(quán)的圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用，并可進(jìn)行控制，也可鑲嵌到小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)上，作為學(xué)校宣傳的有力手段。 四、 系統(tǒng)原理及框圖系統(tǒng)工作原理如下：1. 音、視頻同步采集為了增加采集信息，生活小區(qū)內(nèi)采用雙圖像采集模塊同時(shí)工作，一個(gè)以講臺(tái)和黑板這一區(qū)域作為主要對(duì)象，另一個(gè)監(jiān)控講臺(tái)下學(xué)生的情況。所采集到的圖像信息直接傳輸給ARM微處理器系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，進(jìn)行圖像壓縮等相關(guān)處理。在采集圖像信息的同時(shí)，采集教師的音頻信號(hào)，并進(jìn)行JPEG2000

6、音頻壓縮處理，壓縮后音頻信息與經(jīng)處理的圖像信息暫時(shí)存儲(chǔ)在ARM微處理系統(tǒng)中。2. 音、視頻無線收發(fā)在ARM的控制下，存儲(chǔ)在ARM中的音、視頻信息將通過無線發(fā)送模塊發(fā)送出去，接收端放置在監(jiān)控室內(nèi)，所接收到的信息被上傳到監(jiān)控服務(wù)器上，由監(jiān)控系統(tǒng)播放出來。3. 集中監(jiān)控目前大多數(shù)居民小區(qū)的監(jiān)控室放有多個(gè)監(jiān)視屏，不但成本高而且占用了一定的空間資源。本次計(jì)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將用一臺(tái)PC機(jī)代替這些監(jiān)視屏作為監(jiān)控服務(wù)器，不同方位的信息可以通過界面的切換來監(jiān)控。如圖2所示，整個(gè)系統(tǒng)分為音、視頻便攜采集處理子系統(tǒng)和音、視頻接收監(jiān)控子系統(tǒng)兩部分。圖2 系統(tǒng)硬件框圖1.音、視頻便攜采集處理子系統(tǒng)部分主要構(gòu)成如下： 音頻壓

7、縮模塊ET Audio實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)采集和壓縮該模塊具有Audio input，可輸入Audio信號(hào)，由ET83X432壓縮為 JPEG2000 Audio文件，傳輸給ARM微處理器。該模塊充分發(fā)揮了ET83X432的特色，包括可調(diào)整取樣率(Sampling Rate)，可調(diào)整音質(zhì)(壓縮比)等。 影像傳感器ET21X130D實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的采集該傳感器具有160X120點(diǎn)像素、單色8位數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，內(nèi)含9.76K SRAM、I2C接口，可方便地與ARM進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸。 無線發(fā)送模塊ET13X221實(shí)現(xiàn)音、視頻信號(hào)的無線發(fā)送該發(fā)送模塊為27MHz無線通信,通信距離分別為20米。在此主要用于音、視頻

8、信號(hào)的無線傳輸。 ST通用ARM核心模塊主要實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)高級(jí)控制處理功能對(duì)采集到的圖像和音頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集、處理、高速傳輸?shù)炔僮魇且话銌纹瑱C(jī)難以實(shí)現(xiàn)的。因此本子系統(tǒng)采用了成熟的ARM核心模塊，不僅提高了開發(fā)效率，同時(shí)也能更好地實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。2.音、視頻接收監(jiān)控子系統(tǒng)部分主要構(gòu)成如下： 音、視頻無線接收轉(zhuǎn)發(fā)模塊該模塊由無線接收模塊ET13X221和ET44M210微系統(tǒng)組成，主要實(shí)現(xiàn)了音、視頻信號(hào)的無線接收和與監(jiān)控服務(wù)器通信功能。其中，ET44M210微系統(tǒng)作為該部分控制核心。ET44M210上帶有USB接口，可以方便地與監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。 居民小區(qū)監(jiān)控服務(wù)器該部分主要實(shí)現(xiàn)實(shí)

9、時(shí)監(jiān)控小區(qū)各個(gè)角落的人員活動(dòng)情況，達(dá)到保護(hù)小區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)。同時(shí)，音、視頻信息可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送到其它監(jiān)控計(jì)算機(jī)。良好的人機(jī)界面的建立不僅可以展示小區(qū)的居民生活情況，方便物業(yè)管理。五、軟件流程如圖3和圖4所示，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括基于ARM系統(tǒng)的音、視頻信號(hào)綜合處理軟件、ET44M210微系統(tǒng)無線接收和高速轉(zhuǎn)發(fā)軟件、監(jiān)控服務(wù)器的教學(xué)評(píng)估監(jiān)控軟件?；贏RM系統(tǒng)的音、視頻信號(hào)綜合處理軟件，一方面將采集到的音、視頻信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；另一方面將采集到的音、視頻信息進(jìn)行壓縮等信號(hào)處理；其次，音、視頻信息經(jīng)無線發(fā)送模塊實(shí)時(shí)傳輸。ET44M210微系統(tǒng)無線接收和高速轉(zhuǎn)發(fā)軟件，將接收到的音、視頻信息通過USB

10、接口上傳到監(jiān)控服務(wù)器，并通過監(jiān)控服務(wù)器的監(jiān)控軟件顯示和播放出來。監(jiān)控服務(wù)器的監(jiān)控軟件，不僅建立良好的人機(jī)界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控小區(qū)的各個(gè)情況，而且采用UDP協(xié)議，利用小區(qū)的局域網(wǎng)，實(shí)時(shí)的把監(jiān)控信息發(fā)送到其它監(jiān)控計(jì)算機(jī)。當(dāng)然，這只是初步的設(shè)計(jì)，在將來具體實(shí)現(xiàn)中可能還會(huì)發(fā)生變化。圖3音、視頻信號(hào)綜合處理軟件流程 圖4 無線接收與監(jiān)控軟件流程六、應(yīng)用前景本次計(jì)劃設(shè)計(jì)的無線教電子監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新性在于不但可以實(shí)現(xiàn)音、視頻的無線傳輸，而且能夠以低成本有效地完成監(jiān)控功能。如對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行一些改進(jìn)或增加個(gè)別硬件設(shè)備，便可實(shí)現(xiàn)： 多點(diǎn)無干擾小區(qū)居民生活經(jīng)授權(quán)的小區(qū)角落、住宅通過本室的電腦收看指定小區(qū)中的某個(gè)場(chǎng)所，自如地進(jìn)行活動(dòng)觀察和異常檢測(cè)。還可允許同時(shí)進(jìn)行錄像，而無需主控室操作的功能。 報(bào)警可應(yīng)用于小區(qū)電視保安及紅外報(bào)警，通過生活小