基于嵌入式linux的寵物智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)可行性分析報(bào)告

PAGE基于嵌入式linux的寵物智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)可行性分析基于嵌入式linux的寵物智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)可行性分析報(bào)告提交：八分之一組審核：核準(zhǔn)：提交：提交：八分之一組審核：核準(zhǔn)：提交：審核：核準(zhǔn)：TOC\o"1-3"\h\u目錄31090一引言 3248661目的 3131762項(xiàng)目背景 325818二定義 3286691術(shù)語(yǔ)定義 396432縮略語(yǔ)定義 483343參考資料 414481三可行性研究的前提 43101系統(tǒng)性能需求 4136102系統(tǒng)安全性需求 4286303數(shù)據(jù)保存需求 5316554目標(biāo) 598295條件、假定和限制 530343（1）用戶接口 59283（2）硬件接口 621274（3）軟件接口 610021（4）通信接口 6120976硬件配置 6226297軟件配置 728163四所建議技術(shù)可行性分析 8147721對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要描述 8298272處理流程和數(shù)據(jù)流程 8131563系統(tǒng)技術(shù)分析 92468（1）對(duì)監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)可行性分析 96699（2）對(duì)寵物喂食器的技術(shù)可行性分析 92795（3）對(duì)基于ADSL線路的web服務(wù)器解決方案的可行性分析 932032（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可行性分析 105844（5）對(duì)硬件電路的可行性分析 1032682（6）對(duì)所需核心技術(shù)的可行性分析 1120102五所建議系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性分析 13一引言1目的本系統(tǒng)結(jié)合嵌入式web服務(wù)器，zigbee技術(shù)，RFID技術(shù)以及嵌入式相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)家中寵物情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶可以通過(guò)隨身攜帶的電腦或手機(jī)獲得家中實(shí)況，并通過(guò)遠(yuǎn)程的操作來(lái)降低異常情況帶來(lái)的損失。在系統(tǒng)中Web服務(wù)器通過(guò)Internet提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)，用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)異常進(jìn)行相應(yīng)的指令操作。面向的讀者：項(xiàng)目經(jīng)理，程序員，概要設(shè)計(jì)/詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)人員，測(cè)試人員，其他讀者。本系統(tǒng)基于嵌入式USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)和Framebuffer設(shè)備驅(qū)動(dòng)，2項(xiàng)目背景項(xiàng)目名稱：基于嵌入式linux的寵物智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)項(xiàng)目提出者：嵌入式207班八分之一小組項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者：八分之一小組項(xiàng)目管理者：最終用戶：面對(duì)喂養(yǎng)寵物的用戶相關(guān)背景：隨著生活水平的不斷提高，城市中喂養(yǎng)寵物的用戶日益增加，寵物已經(jīng)成為居民閑暇時(shí)間的親密伙伴，一些小型哺乳動(dòng)物，比如小狗小貓等，也正在成為現(xiàn)代人的生活時(shí)尚，寵物市場(chǎng)的不斷擴(kuò)展給商家門帶來(lái)了更多的商機(jī)，為人們的生活增添了無(wú)限樂(lè)趣。但是，當(dāng)人們由于工作或其他原因外出時(shí)，寵物監(jiān)管和安全問(wèn)題便成為一大難題。如何有效加強(qiáng)寵物監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程智能監(jiān)控寵物情況，并能對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)處理就成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問(wèn)題。90年代末，隨著多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起，現(xiàn)今市場(chǎng)上由兩種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)類型，一種是以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用PC機(jī)作為多媒體監(jiān)控主機(jī)，綜合了視頻矩陣、圖像分割器、錄像機(jī)等眾多的功能，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字多媒體遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不受距離限制，采用大容量磁盤(pán)陣列存盤(pán)器或光盤(pán)存儲(chǔ)器，可以節(jié)省大量的磁盤(pán)介質(zhì)，同時(shí)有利于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多媒體信息查詢。但隨著基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的發(fā)展，在實(shí)際使用過(guò)程中，也暴露出一些不足，主要是系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定性。以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像頭采集到的圖片信息經(jīng)過(guò)壓縮，通過(guò)內(nèi)部總線送到內(nèi)置的web服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以直接用瀏覽器觀看web服務(wù)器上的由攝像頭采集的圖像。由于把圖片采集和web功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，用戶無(wú)需安裝任何硬件設(shè)備，僅用瀏覽器即可觀看。二定義1術(shù)語(yǔ)定義(1)嵌入式web服務(wù)器：指網(wǎng)站服務(wù)器，是駐留于Internet上某些類型計(jì)算機(jī)的程序，可以向?yàn)g覽器等web客戶端提供文檔。(2)Zigbee：基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議的一種短距離低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。2縮略語(yǔ)定義(1)RFID：RadioFrequencyIdentification射頻識(shí)別技術(shù)，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。(2)CGI：CommonGatewayInterface公共網(wǎng)管接口，用來(lái)解釋處理來(lái)自表單的輸入信息。3參考資料(1)朱文凱，何嶺松，丁漢等.基于Internet的嵌入式Web傳感器[J].傳感器技術(shù)，

2002，8:1-4.NicholsH.M.C.，BernardC.B.，avidM.H..RemoteInstrumentDiagnosisontheInternet[J].IEEEIntelligentSystem，1998(2)朱文凱，陶波，何嶺松.基于Internet的測(cè)控系統(tǒng)——網(wǎng)絡(luò)化儀器[J].中國(guó)計(jì)量，2004，7:53-54.曹軍義，劉曙光.基于Internet的遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)[J]2001 (3)書(shū)籍：<<Cprime&plus>><<嵌入式linux應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)詳解>><<linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序-第三版>><<linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)詳解>><<深入理解linux內(nèi)核>><<天嵌TQ210開(kāi)發(fā)板參考資料>>三可行性研究的前提1系統(tǒng)性能需求能夠準(zhǔn)確的對(duì)圖片格式進(jìn)行解碼。3數(shù)據(jù)保存需求由于嵌入式設(shè)備上存儲(chǔ)空間容量有限，所以系統(tǒng)采集的圖片信息需要轉(zhuǎn)存到相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備上，比如SD卡等設(shè)備上，這樣用戶可以很方便查看以前事件的記錄，系統(tǒng)應(yīng)該提供相應(yīng)的接口，來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)保存功能。4目標(biāo)設(shè)計(jì)出一個(gè)安全、方便、實(shí)用的遠(yuǎn)程嵌入式linux寵物智能監(jiān)護(hù)設(shè)備，主要功能為：對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，例如溫度、紅外探測(cè)數(shù)據(jù)等；對(duì)寵物的實(shí)施監(jiān)控，通過(guò)攝像頭回傳圖片或視頻通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器、紅外探測(cè)數(shù)據(jù)等傳感器收集信息并回傳構(gòu)建嵌入式web服務(wù)器，使用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)利用pc機(jī)進(jìn)行監(jiān)控在web頁(yè)面上設(shè)置控制按鈕，監(jiān)控設(shè)備識(shí)別用戶指令并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作通過(guò)PPP（PointtoPointProtocol）撥號(hào)方式接入Internet提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)5條件、假定和限制（1）用戶接口屏幕、菜單格式的要求:界面風(fēng)格一致（采用框架結(jié)構(gòu)，樹(shù)形菜單）直觀性好，友好，富于人性化。Web頁(yè)面設(shè)計(jì)要求：Web頁(yè)面設(shè)計(jì)要體現(xiàn)功能性，界面整潔，結(jié)構(gòu)合理，布局美觀，簡(jiǎn)單易懂，能夠使用戶快速入手在界面上應(yīng)該有相應(yīng)按鈕提供給用戶，用戶可以點(diǎn)擊按鈕，監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作（2）硬件接口監(jiān)控設(shè)備硬件需求：支持設(shè)備的種類：ARM系列，并支持嵌入式linux操作系統(tǒng)。支持設(shè)備的方式：移植嵌入式linux系統(tǒng)和上層的用戶的應(yīng)用程序。用戶端硬件要求：用戶端需要一臺(tái)上網(wǎng)終端（PC機(jī)，智能手機(jī)或平板電腦），安裝帶瀏覽器便可通過(guò)internet進(jìn)行訪問(wèn)（3）軟件接口應(yīng)用軟件的需求：1，驅(qū)動(dòng)程序：基于linux-3.0.8內(nèi)核版本的驅(qū)動(dòng)程序.2，數(shù)據(jù)庫(kù)類型：Mysql,Oracle。3，Webserver類型：WebServer，boa，etc.4，Cgi程序：Cgi,Cgic,PerlCgi,ShellCgietc.與應(yīng)用軟件的接口功能系統(tǒng)具備較好的可擴(kuò)充性，可以和各類應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接口，平滑過(guò)渡。與應(yīng)用軟件的接口方式通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)（4）通信接口本系統(tǒng)使用Web服務(wù)器通過(guò)PPP（PointtoPointProtocol）撥號(hào)方式接入Internet提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)。通過(guò)zigbee傳輸數(shù)據(jù)。連接家用wifi提供一種主動(dòng)上網(wǎng)功能，這種方法可行性比較高，因?yàn)橐话慵彝ザ际褂昧藢拵ЬW(wǎng)絡(luò)和無(wú)線路由器。并將信息發(fā)送到用戶可以接受的地方，可以使一個(gè)具有公網(wǎng)IP的服務(wù)器，也可以是用戶郵箱，以這種主動(dòng)傳送的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)寵物的監(jiān)控操作。6硬件配置名稱說(shuō)明CPUs5pv210，DDR2-800數(shù)據(jù)傳輸頻率800MHz，外部時(shí)鐘頻率200MHz，內(nèi)部時(shí)鐘頻率100MHz，nandfalsh外部時(shí)鐘頻率133MHz內(nèi)核ARMCortex-A8FLASH256MBSLCNANDFLASH內(nèi)存512MBDDR2USB4個(gè)USBHost2.0接口，1個(gè)USBOTG2.0接口網(wǎng)口1個(gè)串口2串口調(diào)試接口20-pin，2.54mm標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口攝像頭接口兩個(gè)，支持最大12M(8192x8192)接口8-bitITU601/656和MPDI/CSISD接口4MATAinterface標(biāo)準(zhǔn)CAMERA接口2個(gè)，獨(dú)立I/O8路I/OLCD7寸TFT-LCD屏觸摸屏LCD電容屏GPRS模塊3線串口接線A/D轉(zhuǎn)換器10bit電壓0-3V紅外傳感器開(kāi)關(guān)量輸入蜂鳴器1個(gè)led燈2個(gè)用戶，一個(gè)電源顯示JTAG接口標(biāo)準(zhǔn)用戶擴(kuò)展接口2路SPI接口，2路IIC接口，3路PWM，4路UART，6路ADC，1路SDIO接口和其它用戶擴(kuò)展IOPCB板層8層userkey8個(gè)RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘保存AC97立體聲音頻輸入/輸出接口電源供電+5/2A工作溫度-20～+70度7軟件配置名稱說(shuō)明操作系統(tǒng)Linux-2.6.14ubuntu12.04LTS內(nèi)核版本linux-3.0.8開(kāi)發(fā)工具GNU工具啟動(dòng)代碼u-boot-2010.03驅(qū)動(dòng)程序所有硬件驅(qū)動(dòng)文件系統(tǒng)根文件系統(tǒng)采用cramfs，用戶文件系統(tǒng)采用yaffs2，nfs文件系統(tǒng)協(xié)議棧TCP/IPPPP，tftp，nfs服務(wù)器Boa服務(wù)器，zigbee服務(wù)器GUIQTCGI用于網(wǎng)頁(yè)控制四所建議技術(shù)可行性分析 1對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要描述主控系統(tǒng)首先接入INTERNET，溫度傳感器捕捉信號(hào)，如果室內(nèi)溫度超出主人認(rèn)為的標(biāo)準(zhǔn)，主人通過(guò)INTERNET模塊作出相應(yīng)的控制，濕度傳感器的運(yùn)作原理同上，攝像頭采集圖片并通過(guò)mipeg-stream視頻服務(wù)器時(shí)時(shí)傳輸給用戶，用戶在網(wǎng)絡(luò)終端監(jiān)控寵物的行為以及身體狀況，并由此作出喂食開(kāi)燈等操作，這一系列操作通過(guò)INTERNER實(shí)現(xiàn)。1當(dāng)用戶插入U(xiǎn)盤(pán)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別U盤(pán)里的圖片，并將U盤(pán)里bmp和JPG格式的圖片以800x480的大小在LCD屏上顯示出來(lái)。2攝像頭采集的視頻流通過(guò)LCD液晶屏顯示出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)拍照的功能2處理流程和數(shù)據(jù)流程3系統(tǒng)技術(shù)分析（1）對(duì)監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)可行性分析在本系統(tǒng)中所使用的監(jiān)控設(shè)備包括攝像頭、光敏傳感器、溫濕度傳感器以及 LED裝置。這些設(shè)備在技術(shù)上都是可行的，攝像頭我們可以采用普通是USB攝像頭，在寵物的監(jiān)護(hù)環(huán)境中，我們通過(guò)視頻服務(wù)器mjpg-stream對(duì)寵物的居住環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控mjpgstreamer，這樣只要我們的嵌入式系統(tǒng)能夠提供相應(yīng)攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序就可以了。在這里我們采用的是老師給的攝像頭。關(guān)于光敏監(jiān)控、濕度監(jiān)控方面，可以購(gòu)買相應(yīng)得模塊，溫度傳感器采用0-100攝氏度，輸出電壓在0-5V，精度在0.2%的傳感器模塊。濕度監(jiān)控器。光敏傳感器。LED亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)通過(guò)光敏傳感器采集光信號(hào)，再有AD轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)來(lái)控制LED的亮度。（2）對(duì)寵物喂食器的技術(shù)可行性分析一種寵物自動(dòng)喂食器，設(shè)有一個(gè)中部是空的集物裝置，于殼體的上半部設(shè)有一個(gè)集料槽，集料槽的底部設(shè)有一出料漏斗，另于殼體中段設(shè)有橫隔板及導(dǎo)料槽。其特征在于：導(dǎo)料槽是斜伸于集料槽的出料漏斗下方，另于橫隔板上裝設(shè)一組控制裝置，該控制裝置包括設(shè)于橫隔板頂面的電磁制動(dòng)器及一遮板，該電磁制動(dòng)器為控制器所帶動(dòng)，且電磁制動(dòng)器的軸心穿置一拉桿，而遮板的一端為位于出料漏斗下方的遮部，另一端為位于橫隔板上方的撥動(dòng)部，遮板的中段有一樞桿穿過(guò)，該樞桿樞設(shè)于橫隔板上，所述的拉桿突伸出電磁制動(dòng)器并鉤設(shè)于遮板的撥動(dòng)部，遮板連接一個(gè)使遮板的遮部保持位于出料漏斗下方的彈簧。

需要用到的功能是GPRS模塊，光感器、聲控報(bào)警器、步進(jìn)電機(jī)等都是通過(guò)I/O口來(lái)進(jìn)行控制的。光感和聲控都是只有一個(gè)I/O口，驅(qū)動(dòng)可以大致相同，步進(jìn)電機(jī)占4個(gè)I/O口，驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)過(guò)程中注意每一相通電后注意要有個(gè)300微秒左右的延遲，通過(guò)for循環(huán)的次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的角度。（3）對(duì)基于ADSL線路的web服務(wù)器解決方案的可行性分析隨著ADSL網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，越來(lái)越多的客戶希望通過(guò)PSTN、ISDN、ADSL撥號(hào)上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。但使用這種幾種方式上網(wǎng)存在一個(gè)共同的問(wèn)題就是每次撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)自己的IP地址是不固定的，如果客戶端采取撥號(hào)上網(wǎng)方式，而前端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器使用固定IP地址，客戶端直接輸入前端IP地址就可以直接訪問(wèn)到前端的圖像。但在實(shí)際應(yīng)用中，往往是前端設(shè)備使用PSTN、ISDN、ADSL撥號(hào)上網(wǎng)。這樣就給客戶端訪問(wèn)造成了麻煩，因?yàn)榍岸嗽O(shè)備每次撥號(hào)登陸網(wǎng)絡(luò)時(shí)IP地址都不固定，客戶端需要事先知道前端設(shè)備的IP地址才能進(jìn)行連接訪問(wèn)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控基于ADSL接入的兩種實(shí)現(xiàn)方式：1、通過(guò)動(dòng)態(tài)域名解析實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)IP的靜態(tài)訪問(wèn)動(dòng)態(tài)DNS（域名解析）服務(wù)，也就是可以將固定的互聯(lián)網(wǎng)域名和動(dòng)態(tài)（非固定）IP地址實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)（解析）的服務(wù)。這就是說(shuō)相】對(duì)于傳統(tǒng)的靜態(tài)DNS而言，它可以將一個(gè)固定的域名解析到一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址，簡(jiǎn)單的說(shuō)，不管用戶何時(shí)上網(wǎng)、以何種方式上網(wǎng)、得到一個(gè)什么樣的IP地址、IP地址是否會(huì)變化，他都能保證通過(guò)一個(gè)固定的域名就能訪問(wèn)到用戶的計(jì)算機(jī)。2、通過(guò)客戶端程序本身自帶DNS解析軟件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)IP的靜態(tài)訪問(wèn)，其工作原理如下：（1）由產(chǎn)品業(yè)務(wù)服務(wù)廠商提供網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器，在其上搭建DNS解析服務(wù)器，需要有g(shù)on（2）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控端中設(shè)置DNS解析服務(wù)器IP地址，這樣網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備所在局域網(wǎng)只要對(duì)ADSL拔號(hào)成功，就會(huì)向預(yù)先設(shè)置好IP的DNS服務(wù)器發(fā)送設(shè)備本身的相關(guān)地址信息。這樣，不管IP地址怎么變，只要網(wǎng)絡(luò)連通，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的相關(guān)信息就全傳到DNS服務(wù)器中了。監(jiān)控服務(wù)器也有相關(guān)DNS的設(shè)置，監(jiān)控服務(wù)器在連接前端設(shè)備之前，根據(jù)事先設(shè)置好的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或硬盤(pán)錄像主機(jī)設(shè)備名稱，去DNS的數(shù)據(jù)庫(kù)中查找該前端設(shè)備是否在線，如果在線，從DNS主機(jī)所取其對(duì)應(yīng)的IP地址，獲取完相應(yīng)的信息后，監(jiān)控服務(wù)器就可以正常連接前端設(shè)備了。監(jiān)控客戶端通過(guò)直接連接監(jiān)控服務(wù)器獲取前端設(shè)備IP地址信息。兩種監(jiān)控方案比較：域名解析方案優(yōu)點(diǎn)是客戶端不受網(wǎng)絡(luò)限制，客戶端是動(dòng)態(tài)IP也可以通過(guò)訪問(wèn)前端設(shè)備捆綁的域名來(lái)訪問(wèn)前端設(shè)備；缺點(diǎn)是需要依托提供域名解析的服務(wù)商，系統(tǒng)是否能（2）正常穩(wěn)定運(yùn)行受第三方影響，如果域名解析提供商的服務(wù)器不穩(wěn)定，會(huì)造成無(wú)法連接。通過(guò)監(jiān)控設(shè)備自帶DNS解析軟件方式優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需依靠第三方服務(wù)，主動(dòng)權(quán)完全掌握在自己手里，缺點(diǎn)是需要服務(wù)商提供域名解析服務(wù)。（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可行性分析系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持用戶遠(yuǎn)程登陸和監(jiān)控，在網(wǎng)絡(luò)方面，采用ADSL+路由的方式上網(wǎng)，在有線網(wǎng)絡(luò)方面，我們正是利用了這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。首先ADSL撥號(hào)上網(wǎng)能夠提供給用戶一個(gè)公網(wǎng)IP，這是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，因?yàn)槲覀兊脑O(shè)備要作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器端，必定要有一個(gè)公網(wǎng)IP來(lái)提供訪問(wèn)，當(dāng)然這需要其他技術(shù)的支持。有了公網(wǎng)IP，我們可以利用動(dòng)態(tài)域名解析技術(shù)來(lái)將我們每次登錄后的動(dòng)態(tài)IP地址映射成一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)域名，這樣我們?cè)诰涂梢允褂糜蛎S意訪問(wèn)系統(tǒng)?，F(xiàn)在有很多網(wǎng)站都提供免費(fèi)的動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)，現(xiàn)階段我們可以利用這些服務(wù)進(jìn)行測(cè)試。目前的動(dòng)態(tài)域名解析有兩種實(shí)現(xiàn)，一種解析出來(lái)的是節(jié)點(diǎn)的內(nèi)網(wǎng)IP，另一種是解析節(jié)點(diǎn)的外網(wǎng)IP，在我們的應(yīng)用中是需要解析外網(wǎng)IP，在整個(gè)萬(wàn)維網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)。在研發(fā)階段我們可以使用解析內(nèi)網(wǎng)IP的方式，利用現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行研發(fā)。相應(yīng)的技術(shù)都是已經(jīng)成熟的，只是需要進(jìn)行相應(yīng)的移植工作。在用戶設(shè)備端，可以和用戶家中的電腦同時(shí)接入路由，同時(shí)需要設(shè)置路由，將路由的80端口映射到設(shè)備端的內(nèi)網(wǎng)IP，這樣就可以結(jié)合動(dòng)態(tài)域名解析和路由的映射功能在網(wǎng)上提供web服務(wù)。（5）對(duì)硬件電路的可行性分析在硬件方面我們采用的samsung公司的S5PV210處理器，該處理器采用了ARM公司的ARMCortex-A8的內(nèi)核。Cortex-A8基于ARMv7體系結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑺俣葟?00MHz提高到1GHz以上，64/32位內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，32/32KB的數(shù)據(jù)/指令一級(jí)緩存，512KB的二級(jí)緩存，可以實(shí)現(xiàn)2000DMIPS（每秒運(yùn)算20億條指令集）的高性能運(yùn)算能力。集成了手持設(shè)備和通用嵌入式系統(tǒng)的解決方案32/32KB的數(shù)據(jù)/指令存儲(chǔ)控制器支持LPDDR1，LPDDR2和DDR2類型的RAM提供了豐富的外圍接口增強(qiáng)的ARMMMU體系結(jié)構(gòu)支持WinCE,EPOC32和Linux操作系統(tǒng)指令緩存、數(shù)據(jù)緩存、寫(xiě)緩沖器和RAM物理地址標(biāo)簽減少了主存儲(chǔ)器帶寬和潛在性能的影響支持ARM調(diào)試體系結(jié)構(gòu)內(nèi)置的高級(jí)微控制總線體系結(jié)構(gòu)（AMBA）（AMBA2.0，AHB/APB）支持小/大端模式尋址空間：共4G字節(jié)支持2D圖形加速，最大支持8000×8000分辨率支持3D圖形加速（SGX540），OGL-1.1&2.0、OpenVG1.0支持JPEG硬件編解碼，最大支持8192×8192分辨率支持HDMI顯示接口支持1個(gè)USBHOST2.0，1個(gè)USBOTG2.0接口支持1個(gè)SDIO接口（MicroSD卡接口）支持1路RS232串口接口（調(diào)試串口）支持2個(gè)獨(dú)立CAMERA接口支持100M以太網(wǎng)卡支持AC97立體聲音頻輸入/輸出接口支持RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘保存支持2個(gè)用戶按鍵、8×8矩陣鍵盤(pán)接口(外擴(kuò)鍵盤(pán)接口)支持LED燈顯示（1個(gè)電源顯示，2個(gè)用戶LED燈）支持標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口支持用戶擴(kuò)展接口（2路SPI接口，2路IIC接口，3路PWM，4路UART，6路ADC，1路SDIO接口和其它用戶擴(kuò)展IO）支持4.3寸、7寸、10.2寸、10.4寸、12.1寸LCD顯示，多款液晶模塊接調(diào)試接口：20-pin，2.54mm標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口工作溫度：-20~+70℃（電氣指標(biāo)：符合CE，F(xiàn)CC，CCC規(guī)范要求）此外我們可以外置網(wǎng)絡(luò)控制芯片，從可行性的角度來(lái)講，這款芯片完全可以滿足我們系統(tǒng)應(yīng)用的要求。（6）對(duì)所需核心技術(shù)的可行性分析eq\o\ac(

,1)mjpg-streamer技術(shù)系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程web頁(yè)控制的方式對(duì)寵物進(jìn)行監(jiān)護(hù)及其對(duì)基于嵌入式linux的寵物智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的操作，此時(shí)需要一個(gè)mjpeg-stream服務(wù)器將mjpeg格式的文件變成流媒體輸出，傳輸?shù)皆票P(pán)，以web網(wǎng)頁(yè)的形式輸出，從而可以在手機(jī)的網(wǎng)頁(yè)上觀察監(jiān)護(hù)寵物的視頻，從而了解寵物的情況，針對(duì)寵物現(xiàn)行的情況，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)護(hù)。Mjpeg‐stream是一個(gè)開(kāi)源軟件,用于把mjpeg格式的文件變成流媒體輸出。在mjpegstream視頻服務(wù)器工作時(shí)，在firefox瀏覽器面輸入http://板子ip：8080/？action=stream，可以看到攝像頭抓取的視頻。這個(gè)視頻的幀數(shù)很低，顯得攝像頭反應(yīng)很慢。可以修改/etc/config/mjpg-streamer里面的fps參數(shù)。如果想在公司訪問(wèn)家里的攝像頭，還應(yīng)該修改防火墻，接受8080端口的外網(wǎng)請(qǐng)求。通過(guò)瀏覽器來(lái)查看視頻，建立HTTP連接后，服務(wù)端在Response消息中先發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)頭Header告訴客戶端，我后面的都是JPEG圖片。圖片之間使用boundary-name來(lái)區(qū)分，每個(gè)圖片前都有自己的數(shù)據(jù)頭來(lái)描述圖片數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。Mjpeg是MotionJPEG的簡(jiǎn)稱。它的原理是把視頻鏡頭拍成的視頻分解成一張張分離的jpg數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端。當(dāng)客戶端不斷顯示圖片，即可形成相應(yīng)的圖像.大部分低端的網(wǎng)絡(luò)攝像頭都支持的MJPG協(xié)議,較為高級(jí)的攝像頭支持是H.264.MJPG的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，客戶端實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不會(huì)出現(xiàn)馬賽克的情況。缺點(diǎn)就是占帶寬比較大，因?yàn)槭且粠粠磮D像來(lái)傳輸?shù)?MJPG可以在多種傳輸協(xié)議上傳輸，比如TCP/UDP，最常見(jiàn)是在HTTP上采用傳輸。大部分的攝像頭也是采用HTTP+MJPG的傳輸形式的。mjpg分析mjpg的在http的mimetype是"x-mixed-replace".但mjpg首先是要由客戶發(fā)一個(gè)GET取一個(gè)特殊文件（不同攝像頭有不同的定義）如果ipcam返回200，表示已經(jīng)接收的請(qǐng)求，并在返回的頭里指明邊界字符串,這是在contexttype的boundary子屬性來(lái)指明的。然后ipcam開(kāi)始發(fā)送JPG數(shù)據(jù)，首先是發(fā)送類型和長(zhǎng)度。Content-Type=image/jpeg以及用Content-Length指向隨后的長(zhǎng)度。當(dāng)一個(gè)圖發(fā)送完畢后，以邊界字符串來(lái)結(jié)束。以O(shè)riginalLIVECAMMotionJPEG為例，它的mjpg流程是這里的邊界字符串是ThisRandomString.GET/xxx.jpgHTTP/1.1HTTP/1.0200OKServer:DigitalVideoTechnologyPUSH1Expires:0Pragma:no-cacheContent-Type:multipart/x-mixed-replace;boundary=ThisRandomString--ThisRandomStringContent-Type:image/jpegContent-Length:6280...(jpeg數(shù)據(jù))--ThisRandomStringmjpg-streamer的協(xié)議說(shuō)明在本次監(jiān)控項(xiàng)目中，我們使用了mjpg-streamer,mjpg-streamer是常用來(lái)實(shí)現(xiàn)mjpg流傳輸?shù)拈_(kāi)源項(xiàng)目，我們分析一下它的協(xié)議內(nèi)容。首先是發(fā)送GET/?action=streamnn服務(wù)器響應(yīng)200表示聯(lián)接成功.并指明是multipart/x-mixed-replace的mjpg數(shù)據(jù),邊界字符串是boundarydonotcrossHTTP/1.0200OKConnection:closeServer:MJPG-Streamer/0.2Cache-Control:no-store,no-cache,must-revalidate,pre-check=0,post-check=0,max-age=0Pragma:no-cacheExpires:Mon,3Jan200012:34:56GMTContent-Type:multipart/x-mixed-replace;boundary=boundarydonotcross--boundarydonotcross接下是開(kāi)發(fā)發(fā)送JPG數(shù)據(jù)Content-Type:image/jpegC