嵌入式論文基于ARM智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PAGEPAGEIII湖北民族學(xué)院科技學(xué)院ARM嵌入式系統(tǒng)(結(jié)業(yè)作業(yè))題目：關(guān)于嵌入式的居室安全報(bào)警設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)：k031141723姓名：譚鑫鑫教師：_______

摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和人們安防意識(shí)的提高，人們對(duì)家居生活追求人性化、智能化的同時(shí)，越來(lái)越重視居住環(huán)境的安全性，特別對(duì)危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的情況如火災(zāi)、煤氣泄漏、外人非法入侵等的安全監(jiān)控提出了前所未有的高要求。本文針對(duì)這一社會(huì)現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式技術(shù)的家居安全智能報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)分成兩大部分：服務(wù)端（小區(qū)報(bào)警中心監(jiān)控系統(tǒng)）和用戶(hù)端（家居監(jiān)控系統(tǒng)），小區(qū)報(bào)警中心監(jiān)控系統(tǒng)處于整個(gè)小區(qū)的報(bào)警值班室，用戶(hù)端處于每個(gè)家庭中。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能：通過(guò)家庭中的各種傳感器實(shí)時(shí)獲取家庭中的環(huán)境數(shù)據(jù)，如煙霧濃度，煤氣濃度等。如果獲取到的環(huán)境數(shù)據(jù)超出了預(yù)警值，處于家庭中的監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)把報(bào)警信息發(fā)送到小區(qū)報(bào)警中心監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)傳輸監(jiān)控?cái)z像頭采集的現(xiàn)場(chǎng)圖像，并控制GSM發(fā)送報(bào)警信息到用戶(hù)手機(jī)。報(bào)警中心監(jiān)控系統(tǒng)分別顯示接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像，值班人員可以根據(jù)監(jiān)控界面了解現(xiàn)場(chǎng)情況以采取相應(yīng)行動(dòng)。用戶(hù)也可以通過(guò)手機(jī)發(fā)送指令到家庭中的監(jiān)控系統(tǒng)以控制家庭中設(shè)備的開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)減少甚至避免住戶(hù)的災(zāi)害損失。

目錄摘要 ⅠTOC\o"1-4"\h\z\u1緒論 11.1智能小區(qū)和智能家居的概念 11.2智能家居在國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r 11.2.1國(guó)外智能家居的發(fā)展?fàn)顩r 11.2.2國(guó)內(nèi)智能家居的發(fā)展?fàn)顩r 21.3系統(tǒng)研究意義 22智能家居監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 32.1系統(tǒng)組成 32.2系統(tǒng)功能介紹 42.3系統(tǒng)特色 53系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 63.1EELiod270平臺(tái) 63.2擴(kuò)展板 63.2.1傳感器接口電路 83.2.2家電控制接口電路 93.2.3RS232接口電路 104系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 114.1服務(wù)器端程序設(shè)計(jì) 114.1.1服務(wù)器接收流程圖 12圖4.2服務(wù)器接收主程序流程圖 134.2客戶(hù)端（EELiod270板）程序設(shè)計(jì) 154.2.1客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì) 154.2.2擴(kuò)展板接口程序設(shè)計(jì) 164.2.3視頻監(jiān)視程序設(shè)計(jì) 175總結(jié) 18PAGE191緒論1.1智能小區(qū)和智能家居的概念智能住宅的概念源于美國(guó)，且發(fā)展最為迅猛，隨后，歐洲、日本、新加坡等國(guó)家住宅智能化也得到飛速發(fā)展。在我國(guó)，智能住宅這一概念推廣較晚，但其發(fā)展的速度很快，由于國(guó)內(nèi)的住宅產(chǎn)業(yè)的特殊性，智能小區(qū)取代了智能住宅的概念，全國(guó)已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小區(qū)。在國(guó)際上智能小區(qū)的概念至今尚沒(méi)有取得一致的認(rèn)同，國(guó)家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室提出了關(guān)于住宅小區(qū)智能化的基本概念，即：住宅小區(qū)智能化是利用4C（計(jì)算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡）技術(shù)，通過(guò)有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。家居智能化是小區(qū)智能化的核心。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線(xiàn)技術(shù),將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)（即家庭控制器）上，以實(shí)現(xiàn)集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間,增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用提供節(jié)約方案。1.2智能家居在國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r1.2.1國(guó)外智能家居的發(fā)展?fàn)顩r智能家居的概念最早起源于美國(guó)，英文為SmartHome[8]，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司（UnitedTechnologiesBuildingSystem）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding時(shí)，才出現(xiàn)了首棟“智能型建筑”，從此揭開(kāi)了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕[4]。自從世界上第一棟智能建筑在美國(guó)出現(xiàn)后，美國(guó)、加拿大、歐洲、東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居的方案[7][9]。此后智能家居在美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有料廣泛的應(yīng)用[7]。1998年5月新加坡舉辦的“98亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國(guó)際展覽會(huì)”上，通過(guò)在場(chǎng)內(nèi)模擬“未來(lái)之家”，推出了新加坡模式的家居智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線(xiàn)電視接入、電話(huà)接入、住戶(hù)信息留言功能、家居智能控制面板、智能布線(xiàn)箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等[6][8]。面對(duì)智能家居的巨大市場(chǎng)，像思科、英特爾、摩托羅拉、朗訊、IBM、愛(ài)立信和LG等公司都紛紛加入這個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)智能信息家電和智能家居系統(tǒng)[16]。1.2.2國(guó)內(nèi)智能家居的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始引入智能家居概念至以來(lái)，智能家居行業(yè)得到了飛速的發(fā)展。雖然還未能像美國(guó)、日本那樣對(duì)智能家居行業(yè)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但已經(jīng)借助智能家居的概念和技術(shù)開(kāi)始建設(shè)智能化得住宅小區(qū)了。但因?yàn)閲?guó)內(nèi)對(duì)智能家居系統(tǒng)的研究起步相對(duì)較晚，我國(guó)智能家居的發(fā)展存在很多障礙和問(wèn)題，例如智能家居工程技術(shù)人員缺乏，管理水平低；行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)制定滯后；智能家居產(chǎn)品的層次和技術(shù)含量低，智能化不明顯，精品很少[12]。1999年，建設(shè)部勘察設(shè)計(jì)司建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實(shí)施全國(guó)住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，目標(biāo)是提高住宅使用功能、推進(jìn)住宅質(zhì)量換代、促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)摸索出一套適合各地的住宅小區(qū)智能化技術(shù)體系，該示范工程的啟動(dòng)，標(biāo)志著我國(guó)智能化住宅小區(qū)的建設(shè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。我國(guó)在《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目實(shí)施方案》中，將建設(shè)智能化小康示范小區(qū)列入國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展方向。這必然促使智能化從智能大廈建設(shè)向智能住宅化小區(qū)，乃至向家庭智能化方向發(fā)展。建設(shè)部要求“到2010年，大中城市中60%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化”[11][13]。目前，國(guó)內(nèi)智能家居產(chǎn)業(yè)處于引導(dǎo)期，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，沒(méi)有形成優(yōu)勢(shì)品牌和領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)品五花八門(mén)，市場(chǎng)處于無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)期。國(guó)內(nèi)形成了一些不同標(biāo)準(zhǔn)的智能家居系統(tǒng)，如海信的智能家居控制系統(tǒng)、清華同方的e-Home數(shù)字家園、海爾的U-Home數(shù)字家庭系統(tǒng)、西南交通大學(xué)科技公司開(kāi)發(fā)的NDT系統(tǒng)等[16]。1.3系統(tǒng)研究意義從我國(guó)智能家居的發(fā)展可以看出,雖然目前智能家居系統(tǒng)有了一定的發(fā)展,出現(xiàn)了一系列的研究公司和產(chǎn)品,但總體來(lái)說(shuō)還處于市場(chǎng)發(fā)展初期,特別是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和成熟的產(chǎn)品。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)家居智能化必然提出越來(lái)越高的要求。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)作為智能化家居的一個(gè)重要組成部分，也將起到更加重要的作用?？紤]到地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡和消費(fèi)者對(duì)智能家居監(jiān)控功能的不同要求，本課題提出系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)來(lái)降低功耗和成本，結(jié)合GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展應(yīng)用范圍，引入模塊化設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)的開(kāi)放性的設(shè)計(jì)思路。最終構(gòu)建一個(gè)家居服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，特別是通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，提高其操作的便捷性。是家居信息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大眾化和普及化。研究?jī)?nèi)容：課題中從一下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和設(shè)計(jì):1．通過(guò)傳感器和攝像頭實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和小區(qū)警報(bào)室值班人員的雙向監(jiān)控通過(guò)各類(lèi)傳感器和攝像頭檢測(cè)室內(nèi)情況，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)并通過(guò)GSM給用戶(hù)發(fā)送信息；同時(shí)小區(qū)警報(bào)室值班人員通過(guò)服務(wù)端界面能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視住戶(hù)家的環(huán)境狀況，如發(fā)現(xiàn)異?？梢匝杆俨扇∮行Т胧?，以減小甚至避免住戶(hù)的損失。2．通過(guò)手機(jī)發(fā)送短消息實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的遠(yuǎn)程控制用戶(hù)可以通過(guò)發(fā)送預(yù)先設(shè)計(jì)好的短消息指令給家居監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別收到的指令完成所對(duì)應(yīng)的操作，以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)家居設(shè)施的遠(yuǎn)程控制。3．通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)使用系統(tǒng)的自主性與開(kāi)放性隨著家居內(nèi)部電器設(shè)備的增多，以及安防以監(jiān)控的不同要求，將各種監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，使得用戶(hù)在選擇使用該系統(tǒng)時(shí)能夠按自身的實(shí)際需求選擇使用不同功能的監(jiān)控模塊，并在使用過(guò)程中，隨著實(shí)際需求的變化增加或刪減功能模塊。2智能家居監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)組成智能家居安全監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由EELiod270ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)、系統(tǒng)擴(kuò)展板、GSM模塊、USB攝像頭、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等接口設(shè)備組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2.1所示。其中：EELiod270ARM為系統(tǒng)核心，主要完成視頻數(shù)據(jù)采集、有線(xiàn)視頻數(shù)據(jù)傳輸、對(duì)GSM收發(fā)的短消息進(jìn)行解析和處理、以及對(duì)系統(tǒng)擴(kuò)展板進(jìn)行控制；擴(kuò)展板電路主要負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)的采集、家用電器開(kāi)關(guān)的控制、接收和處理來(lái)自EELiod270開(kāi)發(fā)平臺(tái)的控制信息以及將傳感器報(bào)警信息、家用電器開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息反饋給EELiod270平臺(tái)；GSM模塊負(fù)責(zé)短消息的收發(fā)；USB攝像頭負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的采集；所有的監(jiān)視信息通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)叫^(qū)的服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全如火災(zāi)、煤氣泄漏、外人非法入侵等情況需要有效的監(jiān)視。圖2.1系統(tǒng)架構(gòu)圖2.2系統(tǒng)功能介紹①家用電器遠(yuǎn)程監(jiān)控②USB視頻數(shù)據(jù)采集③有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸④傳感器報(bào)警數(shù)據(jù)采集⑤異常情況報(bào)警⑥GSM短消息收發(fā)⑦重要日志文件保存2.3系統(tǒng)特色系統(tǒng)性：該系統(tǒng)中融入家電智能控制，GSM通信，視頻監(jiān)控，傳感器監(jiān)測(cè)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。是一個(gè)適用于多種環(huán)境的集成系統(tǒng)。兼容性：在用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)上，考慮到不同的用戶(hù)，使用PDA或手機(jī)都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在監(jiān)測(cè)方式上，也可采用多種不同類(lèi)型的傳感器。實(shí)時(shí)性：監(jiān)視信息具有實(shí)時(shí)性要求，系統(tǒng)可在容許的準(zhǔn)實(shí)時(shí)條件下做出反應(yīng)，及時(shí)通知用戶(hù)和相關(guān)機(jī)構(gòu)，并將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)永久保存。遠(yuǎn)距離：由于我們使用GSM或GPRS網(wǎng)絡(luò)通信，只要在有網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的地方，用戶(hù)手持設(shè)備就能連接監(jiān)測(cè)端。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)也可容易地覆蓋整個(gè)社區(qū)。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3.1EELiod270平臺(tái)EELiod270平臺(tái)（圖3-1）主要包括數(shù)據(jù)通信、視頻采集和發(fā)送控制命令等三個(gè)方面，其中數(shù)據(jù)通信包括與擴(kuò)展板、GSM模塊的RS232通信和與服務(wù)器端的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；視頻數(shù)據(jù)采集主要包括客戶(hù)端的視頻預(yù)覽和視頻數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送控制命令則主要根據(jù)短信內(nèi)容、擴(kuò)展板傳感器報(bào)警信息發(fā)送各種控制命令。GSM接口擴(kuò)展板接口攝像頭GSM擴(kuò)展板以太網(wǎng)接口USB攝像頭接口GSM接口擴(kuò)展板接口攝像頭GSM擴(kuò)展板以太網(wǎng)接口USB攝像頭接口圖3.1EEloid270平臺(tái)3.2擴(kuò)展板本系統(tǒng)主要用于安全監(jiān)控，居民比較關(guān)心的家居安全問(wèn)題主要是危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的煤氣泄漏，著火，外人非法入侵等，所以系統(tǒng)選用煤氣、煙霧、人體紅外等傳感器。為了節(jié)約成本和調(diào)試方便，本系統(tǒng)使用幾個(gè)按鈕代替?zhèn)鞲衅鞯墓δ埽ㄈ鐖D3.2）。擴(kuò)展板電路在系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集傳感器報(bào)警信號(hào)，并將信息通過(guò)RS232傳輸?shù)紼ELiod270平臺(tái)上進(jìn)行處理，同時(shí)，擴(kuò)展板接收EELiod270平臺(tái)的家電控制命令并實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的控制。擴(kuò)展板以AT89C51為控制核心。擴(kuò)展板的元件布局如圖3.2所示，其上有四盞LED分別模擬四種家電，三個(gè)按鈕模擬三種傳感器。其中四盞LED分別連接單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3；三個(gè)按鈕分別連接P2.0、P2.1、P2.2。擴(kuò)展板頂視圖及外設(shè)接口如圖3.3所示。傳感器接口家庭設(shè)備開(kāi)關(guān)指示燈開(kāi)關(guān)燃?xì)鈭?bào)警按鈕煙霧按鈕紅外按鈕傳感器接口家庭設(shè)備開(kāi)關(guān)指示燈開(kāi)關(guān)燃?xì)鈭?bào)警按鈕煙霧按鈕紅外按鈕圖3.2擴(kuò)展板實(shí)物圖圖3.3擴(kuò)展板頂視圖及外設(shè)接口3.2.1傳感器接口電路煙霧、煤氣泄漏、紅外等這些傳感器的報(bào)警信號(hào)通過(guò)光電耦合接入單片機(jī)的P2口（如圖3.4所示），在傳感器沒(méi)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，光電耦合芯片處于截止?fàn)顟B(tài)，與之相接的單片機(jī)端口為低電平；當(dāng)傳感器有報(bào)警，傳感器輸出高電平，此時(shí)光電耦合芯片導(dǎo)通，與之相接的單片機(jī)端口為高電平，由單片機(jī)對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集并做出相應(yīng)處理。圖3.4傳感器接口電路3.2.2家電控制接口電路家用電器控制接口電路如圖3.5所示，K1～K4為繼電器，分別控制四路家電的閉合和斷開(kāi)，Q1～Q3為繼電器線(xiàn)圈電流驅(qū)動(dòng)，電路由單片機(jī)的P1口進(jìn)行控制，DD1～DD4發(fā)光二極管用于顯示某路控制電路的工作情況，主要為了調(diào)試電路圖3.5家電控制接口電路3.2.3RS232接口電路擴(kuò)展板與EELiod270開(kāi)發(fā)平臺(tái)通過(guò)RS232接口進(jìn)行通信，擴(kuò)展板的RS232電平轉(zhuǎn)換芯片采用MAX232，擴(kuò)展板的主控處理器芯片采用通用的51系列單片機(jī)。具體接口電路如圖3.6所示。圖3.6RS232接口電路4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)是在基于Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下，使用嵌入式開(kāi)發(fā)工具Qt/Embedded-2.3.7、Qtopia-1.7.0作為系統(tǒng)界面的開(kāi)發(fā)工具。本系統(tǒng)的軟件主要包括①基于PC的服務(wù)端軟件設(shè)計(jì)、②EELiod270開(kāi)發(fā)板上的軟件設(shè)計(jì)③單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。其中服務(wù)器端的程序主要通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自EELiod270開(kāi)發(fā)板的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并將信息保存在日志文件中；EELiod270開(kāi)發(fā)板上的軟件主要完成短消息的收發(fā)、與擴(kuò)展板的數(shù)據(jù)通信和基于PC的服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸；擴(kuò)展板程序主要接收來(lái)自EELiod270平臺(tái)的控制信息和采集傳感器的報(bào)警信息并將數(shù)據(jù)上傳到EELiod270開(kāi)發(fā)板。系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)4.1服務(wù)器端程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)基于PC的服務(wù)器端程序完成通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自EELiod270平臺(tái)的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并將所有的狀態(tài)信息保存到日志文件中，服務(wù)器端程序基于Linux的Qt-3.1軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)而設(shè)計(jì)。Qt提供的網(wǎng)絡(luò)編程類(lèi)相當(dāng)豐富，有基于TCP套接字的QSocket類(lèi)和QserverSocket類(lèi)，QSocket類(lèi)提供了一個(gè)有緩沖的TCP連接，該類(lèi)與網(wǎng)絡(luò)傳輸有關(guān)的主要信號(hào)有：網(wǎng)絡(luò)連接信號(hào)connected()、網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)信號(hào)connectionClosed()、讀數(shù)據(jù)信號(hào)readyRead()、發(fā)現(xiàn)主機(jī)信號(hào)hostFound()、數(shù)據(jù)寫(xiě)到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)bytesWritten(int

nbytes)、連接出錯(cuò)信號(hào)error(int)、延遲關(guān)閉完成信號(hào)delayedCloseFinished()，一旦網(wǎng)絡(luò)的某一種狀態(tài)發(fā)生（如網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)），信號(hào)就會(huì)發(fā)送（connectionClosed()），再通過(guò)信號(hào)與槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)進(jìn)行處理。QServerSocket類(lèi)提供了基于TCP連接的服務(wù)器，在構(gòu)造函數(shù)中設(shè)置IP地址和端口號(hào)，一旦設(shè)置好IP地址和端口號(hào)，QServerSocket能偵聽(tīng)所有連到服務(wù)器的用戶(hù)，由成員函數(shù)newConnection

(

int

socket

)對(duì)最新連接到的服務(wù)用戶(hù)做出反應(yīng)。可能過(guò)QSocket類(lèi)的readBlock(char

*

data,Q_ULONG

maxlen)和writeBlock(const

char

*

data,Q_ULONG

len)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，也可利用QDataStream類(lèi)的readRawBytes(char

*

s,uint

len)、writeRawBytes(const

char

*

s,uint

len)、操作重載函數(shù)<<和>>等函數(shù)。4.1.1服務(wù)器接收流程圖服務(wù)器端接收的數(shù)據(jù)主要為所有設(shè)備和傳感器的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)，在接收是利用信息頭加以區(qū)分。其中狀態(tài)信息數(shù)據(jù)頭為“Basic”，視頻數(shù)據(jù)頭為“<PICTURE>”。對(duì)于狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容較小，在接收過(guò)程中不存在網(wǎng)絡(luò)阻塞而丟數(shù)據(jù)包的情況，但是對(duì)于視頻數(shù)據(jù)而言，由于視頻數(shù)據(jù)較大，在接收過(guò)程中由于網(wǎng)絡(luò)阻塞而丟數(shù)據(jù)包，最終導(dǎo)致視頻無(wú)法恢復(fù)，因此在視頻數(shù)據(jù)接收過(guò)程中采用分塊接收的方法，即將需要傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)分成n個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊的傳輸進(jìn)行通信握手，當(dāng)一塊數(shù)據(jù)完全傳輸?shù)椒?wù)后向客戶(hù)端回送握手信號(hào)，客戶(hù)端再發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)，在一幀視頻傳輸完畢后，在將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。由于視頻圖像采用分塊傳輸，在接收視頻圖像數(shù)據(jù)過(guò)程中需要每接收一塊必須進(jìn)行通信握手。具體算法：將一幅K字節(jié)大小的視頻圖像分成M字節(jié)大小的數(shù)據(jù)塊，需要傳輸?shù)膲K數(shù)為N＝K/M+K%M。因此在每次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要傳輸當(dāng)前塊、當(dāng)前塊的大小和需要傳輸總塊數(shù)。接收過(guò)程根據(jù)總的塊數(shù)來(lái)判斷數(shù)據(jù)是否接收完畢。圖4.2服務(wù)器接收主程序流程圖

圖4.3服務(wù)器接收子程序4.2客戶(hù)端（EELiod270板）程序設(shè)計(jì)客戶(hù)端程序即EELiod270板程序主要包括數(shù)據(jù)通信、視頻采集和發(fā)送控制命令等三個(gè)方面，其中數(shù)據(jù)通信包括與擴(kuò)展板、GSM模塊的RS232通信和與服務(wù)器端的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；視頻數(shù)據(jù)采集主要包括客戶(hù)端的視頻預(yù)覽和視頻數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送控制命令則主要根據(jù)短信內(nèi)容、擴(kuò)展板傳感器報(bào)警信息發(fā)送各種控制命令。4.2.1客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能有：①連接小區(qū)服務(wù)器；②向服務(wù)器端傳輸EELiod270開(kāi)發(fā)板的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)；1.客戶(hù)端程序流程圖圖4.4客戶(hù)端程序流程圖4.2.2擴(kuò)展板接口程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)擴(kuò)展板主要完成接收EELiod270平臺(tái)發(fā)送來(lái)的控制命令和采集傳感器警報(bào)信息并將警報(bào)信息通過(guò)串口上傳到EELiod270平臺(tái)。EELiod270平臺(tái)根據(jù)警報(bào)信息和警報(bào)使能標(biāo)志啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警處理操作，在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通的情況下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向小區(qū)服務(wù)端進(jìn)行報(bào)警。考慮可能出現(xiàn)的誤報(bào)警，程序設(shè)計(jì)中采用多次讀取擴(kuò)展板發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)四次以上的數(shù)據(jù)，則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理