文/吳樺斌

嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)

文/吳樺斌

伴隨科學(xué)技術(shù)的逐漸進(jìn)步，嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控行業(yè)中不斷得到了廣泛的推廣，嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控領(lǐng)域中的一項(xiàng)新生事物，盡管出現(xiàn)的時(shí)間不長(zhǎng)，但是從其實(shí)踐效果看來(lái)，能夠呈現(xiàn)出較高的實(shí)效性，在應(yīng)用中呈現(xiàn)出了重要的影響力。本文針對(duì)于嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的具體構(gòu)建方式，以及嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行全面性的闡釋，具體分析嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)于嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行科普，并且展示出嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中的良好效果。

嵌入式 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 硬件

1 前言

本文主要通過(guò)對(duì)嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)屬于建立在MPEG—4壓縮標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在此監(jiān)控系統(tǒng)中具體包含了三項(xiàng)重要內(nèi)容：

監(jiān)控中心的具體構(gòu)成部分；將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸作為基礎(chǔ)。嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，具體構(gòu)成主要通過(guò)兩個(gè)重要部分：一是前端嵌入式子系統(tǒng)；二是后端監(jiān)控子系統(tǒng)；這兩個(gè)重要部分為嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用，是其核心組成內(nèi)容。監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)通常設(shè)置了報(bào)警設(shè)備、攝像機(jī)等設(shè)備。前后端嵌入式子系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，依靠傳輸網(wǎng)絡(luò)方式，從而達(dá)到數(shù)據(jù)信息的有效傳播。所以，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，可以將Intrant作為其傳輸基礎(chǔ)，并且采取IP技術(shù)的全面針對(duì)性使用。本文主要闡釋了嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，分別從前端嵌入式子系統(tǒng)以及后端監(jiān)控子系統(tǒng)兩個(gè)重要部分中的硬件開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行詳細(xì)的剖析。

2 遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下嵌入式前端子系統(tǒng)的突出特點(diǎn)

2.1 遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)嵌入式前端系統(tǒng)通常其模塊設(shè)置在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)

這種情況下可以發(fā)現(xiàn)，嵌入式前端子系統(tǒng)硬件通常其構(gòu)成包括了下列幾項(xiàng)：

（1）攝像頭—能夠成功采集到視頻圖像等數(shù)據(jù)信息。

（2）報(bào)警設(shè)備—用途在于對(duì)于報(bào)警數(shù)據(jù)的成功采集。

（3）麥克風(fēng)—用途在于對(duì)音頻數(shù)據(jù)的成功采集。

因此，本文主要針對(duì)于遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)狀況下嵌入式前端子系統(tǒng)進(jìn)行充分的剖析。而嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)其各個(gè)模塊的功能性都很大的區(qū)別，通過(guò)各個(gè)模塊功能的發(fā)揮，最終有機(jī)建立起下列功能：

（1）嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，CPU處理器單元通常在這個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)出重要的作用，CPU處理器單元能夠有效地管理并控制監(jiān)控系統(tǒng)，具體來(lái)說(shuō)，CPU處理器單元可以成功實(shí)現(xiàn)對(duì)于監(jiān)控中數(shù)字圖像信息、視頻信息數(shù)據(jù)等的處理和完善操作；

（2）嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，“SDRAM”模塊的具體功能體現(xiàn)在能夠?qū)⒅虚g數(shù)據(jù)得到妥善、安全、穩(wěn)定的存儲(chǔ)。

（3）嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，其核心環(huán)節(jié)在于視頻輸出模塊，視頻輸出模塊可以成功地將數(shù)據(jù)通過(guò)一些有效手段順利地轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

（4）嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的嵌入式前端子系統(tǒng)部分，云臺(tái)控制模塊的作用在于提升攝像機(jī)監(jiān)視的廣度，使監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作能夠覆蓋更廣的范圍，體現(xiàn)出監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作的高效性。

（5）嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的報(bào)警模塊具體有兩個(gè)重要部分構(gòu)成：輸入部分以及輸出部分，報(bào)警模塊的作用在于特殊情況下，將報(bào)警信號(hào)順利輸出。

2.2 嵌入式前端子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的嵌入式前端子系統(tǒng)中，其硬件結(jié)構(gòu)涵蓋了很多接口，具體包括：攝像機(jī)輸入接口、RS232接口、以太網(wǎng)接口、音頻接口、RS485接口、JTAG接口等。

3 嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)后端監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)

3.1 嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)后端檢測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)具體作用

嵌入式后端監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)的構(gòu)成由明顯的兩部分，這兩部分主要包括：遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端以及監(jiān)控服務(wù)器。嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)后端監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)的具體功能具體展現(xiàn)過(guò)程為：嵌入式終端子系統(tǒng)在傳輸網(wǎng)絡(luò)的作用下，成功將視頻數(shù)據(jù)傳輸出來(lái)，能夠有效進(jìn)行遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，并且這種監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作精準(zhǔn)性較高。中心監(jiān)控服務(wù)器在此過(guò)程中的具體作用是采用局域網(wǎng)將控制指令直接成功發(fā)送給前端機(jī)，同時(shí)可以接受到多路前端機(jī)傳輸?shù)囊曨l編碼數(shù)據(jù)，此種功能在實(shí)踐中可以提升報(bào)警數(shù)據(jù)的備份管理工作質(zhì)量，使報(bào)警數(shù)據(jù)能夠得到有效的備份管理。

3.2 客戶端具體程序設(shè)計(jì)

本文對(duì)于客戶端具體程序設(shè)計(jì)的闡述，通過(guò)“Activrx”技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，用戶可以選擇不安裝用戶客戶端，這種情況下依然能夠達(dá)到瀏覽控制頁(yè)面，并且能夠有效地實(shí)施檢測(cè)監(jiān)控遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的工作。所以，嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高，在很多方面都體現(xiàn)出了有效性，與目前安防構(gòu)建需求較為匹配。

4 嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境特點(diǎn)

本文使用EDA軟件用于系統(tǒng)硬件的開(kāi)發(fā)，這種方式能夠?yàn)橛布_(kāi)發(fā)創(chuàng)造優(yōu)異的環(huán)境。具體能夠從兩方面看出：一方面通過(guò)Cadence設(shè)計(jì)軟件的使用能夠提升電路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作加快了進(jìn)度，并且在較短時(shí)間內(nèi)投入到實(shí)踐；另一方面，將電路設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真測(cè)試，能夠?yàn)楣ぷ餍首霰Ｕ?，?duì)于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中通常出現(xiàn)的各種盲目性試驗(yàn)進(jìn)行排除，有效節(jié)省了時(shí)間成本。

除此以外，硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要用到的設(shè)計(jì)工具包括：Allegro：作用在于進(jìn)行物理設(shè)計(jì)以及深層次的分析工作，在PCB、MCM應(yīng)用中具體體現(xiàn)；Specctra：是一種全自動(dòng)的工具，具體功能是布線，其優(yōu)勢(shì)在于操作較為淺顯易懂，容易使用；Package：具體作用在于編輯、變編譯等，能夠?yàn)橛布_(kāi)發(fā)工作帶來(lái)橋梁紐帶的功能。

歸納以上，嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的具體構(gòu)建，通常應(yīng)考慮到系統(tǒng)構(gòu)建是否具有科學(xué)性，并符合常規(guī)特點(diǎn)，而且也應(yīng)考慮到硬件開(kāi)發(fā)是否有效。本文針對(duì)于嵌入式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的分析，具體從其構(gòu)成方面分別深入剖析，嵌入式前端子系統(tǒng)以及后端子系統(tǒng)兩方面，硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境使用EDA軟件。

[1]張建軍,杜莉.基于WSN和嵌入式系統(tǒng)的收割機(jī)智能監(jiān)測(cè)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2017(09).

[2]張仕海,周穎.基于ARM的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2017(05).

作者單位中電?？导瘓F(tuán) 浙江省杭州市 310000

吳樺斌（1987-），男，浙江省麗水市人。大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向?yàn)榍度胧接布?物聯(lián)網(wǎng)硬件。