导言
传统的监控体系相似大体可以分为四种：防盗放火报警监控体系，门禁体系、考勤或巡更体系，环境检测体系，视频监督体系。
现在市场上一般对某个区域(例如库房)的全面监控办理是由以上四品种型的监控体系的简略相加，各分体系之间相对独立，到上层监控中心才进行归纳，这样作势必会形成布线烦琐、保护力度大、晋级困难、本钱添加，而且体系的联网方法单一也或许形成体系的鲁棒性不高，处理突发事件的才能不强，针对这样一种现状，文中提高了一种依据32位高功能处理器AT91RM9200的智能归纳监控基站计划。
1 体系结构
本基站最大的特色在于将各个子体系在底层进行归纳集成，而且选用PSTN、GPRS和TCP/IC三种联网方法。不管从本钱、智能化程度，仍是从设备运用便当程度上看都是肯定的优势。体系结构如图1所示。
整个体系可分为两个部分：上层的监控中心和基层的监控基站。监控基站和监控中心经过以太网或许电话网衔接起
来，此外办理人员也可以经过GPRS拜访监控基站。监控基站由RS485总线衔接前端温湿度变送器等环境数据丈量设备和门禁读卡器，依据实践需求可以挂载多个设备。烟雾感应器和红外报警器一般是干接点的输出方法，可以挂载到基站的开关量接口;门磁电锁经过专用的门禁电源也可以挂载到基站的开关量接口上，为了削减视频传输数据量，摄像头的数据线经过MEPG4视频紧缩编码设备进行紧缩，再经过基站的USB主口将紧缩数据流读到基站缓存，再经过网络送到上层监控中心，由上层监控中心解码读取。
这种体系结构具有很好的扩展性，可以便利地依据实践状况添加或削减监控基站的数量，且对上层监控中心的影响不大，别的，体系具有灵敏的网络操控办理功用，只需给定权限，网络上任何一台计算机都可作为监控中心进行长途监控，完结了监控办理的层次化、网络化和散布化。
2 硬件组成及规划
为了赶快完结这一计划，快速树立一个原型，在硬件的规划上选用了模块化的规划思维，硬件结构图如图2所示。
2.1 最小体系
最小体系即基站的处理中心，主芯片选用Atmel公司的依据ARM920T内核的高功能嵌入式芯片AT91RM9200，运算速度高达200MIPS。AT91RM9200集成了丰厚的外围部件，包含体系外围和使用(用户)外围。体系外围包含电源办理操控器(PMC)、体系定时器(ST)、实时时钟(RTC)、高档中止操控器(A%&&&&&%)、并行I/0(PIO)操控器、调试单元(DU);使用外围包含USB主端口、USB设备端口、以太网10/100BaseT MAC操控器、多媒体闪存(MMC)卡接口、同步串行操控(SSC)、USART、串行外围接口(SPI)、TWO-wire两线接口、定时器/计数器。AT91RM9200集成了高速片上SRAM和低推迟的外部总线接口(EBI)，EBI对外部存储器或映射于存储器的外设供给了无缝的衔接。EBI中内置了操控器，用于操控同步DRAM、突发拜访方法的Flash存储器和静态存储器;EBI还供给了与SmartMedia、CompactFlash和NAND Flash的接口。可扩展的Flash接口为整个体系的晋级和扩展供给了便利。
主芯片外接1片16 MB Flash和2片16 MB SDRAM来扩展存储空间和内存。存储空间和内存大小，视实践使用的需求可进一步扩展。
2.2 外围接口
外围接口包含1个USB主口、2个RS485串行接口、2个RS232串行接口、1个以太网口、1个RS232调试串口、1个JTAG口、3路干接点输入接口、3路数字量输出接口、5 V电源输入接口。
USB主口用于视频紧缩模块数据流的传输;为了软件规划上的便利，考虑到RS485设备协议的不同，规划两个RS485接口，一个用于衔接大连北方测控集团的温湿度变送器，一个用于衔接广州微动力公司的RS485读卡器;两个RS232串行接口，一个用于衔接深圳百亿公司的GPRS M0DEM，一个用于衔接北京天石公司的嵌入式调制解调器，以完结GPRS拜访和接入电话网络的功用;一个以太网口完结接入以太网的功用;3路干接点输入接口用于衔接深圳迪莱克公司的烟雾感应器和被动式红外探测器;3路数字量输出接口经过电磁继电器可以依据实践需求来操控门磁电锁、空调、消防喷头、声光报警器等。
AT91RM9200集成了丰厚的外围部件，所以在外围接口的规划上只需求少数的芯片就可以完结。
2.3视频紧缩模块
视频紧缩模块本来和基站是集成在一起的。考虑到实践使用时，某些场合没有以太网，只能经过电话网络和监控中心衔接，在这种状况下视频传输是没有意义的，所以把视频紧缩模块独立出来，可以使用而且需求使用视频监控的场合，就将视频紧缩模块挂载到基站的USB主口上。
为了缩短开发周期，视频紧缩模块选用美国WIS公司的支撑多格局的MPEG24视频编码芯片GO7007SB。GO7007SB选用多种WIS专利技能，可便利地完结多种格局、多种规范的音/视频紧缩及报警、动态检测、OSD(On Screen Display)、内嵌web服务器等功用。经过恰当的装备，视频流的输出格局可所以MPEG一1、MPEG一2、MPEG一4、H.263、MJPEG格局。GO7007SB可以无须胶合地与CMOS/CCD图画感光芯片相连，一起，供给了EEPROM、SDRAM、USB等操控通道以及HPI等丰厚的外围接口。
GO7007SB只支撑数字视频接口，而模仿摄像头本钱较低，可以选用Philips公司的视频解码芯片SAA711A将模仿摄像头传过来的模仿视频数据转换成数字视频数据流送给GO7007SB进行紧缩编码。
3 基站软件组成及规划
基站的软件规划有几个版别。这儿以参加视频监控，从以太网传输数据的版别为例来加以阐明。
3.1 软件首要功用
软件的首要功用如下：
①实时检测和处理前端传感器发送的数据，而且经过判别来确认前端的被监控场所的状况是否正常。若呈现紧急情
况，则主动发动救活、警报等设备作业，而且将有关的状况和数据经过网络和短信的方法发送给主控中心的办理者。
②可以实时接纳网络发来的指令，在对指令的类型进行主动处理和判别后完结相应的功用(例如对传感器的查询和短信模块的操控);一起主控中心可以经过网络接纳前端传感器的有关数据。
③可以经过视频编码模块将视频数据进行紧缩处理，而且将紧缩好的视频数据经过网络实时地发送到监控中心。
④用户可以经过短信的方法查询智能操控终端前方的传感器状况，而且可以操控门禁体系。当有紧急状况呈现时，智能操控终端可以经过短信的方法进行报警。
5)基站可以主动识别和处理门禁体系的数据，主动判别用户的权限，将用户的进出进行记载，而且将最新记载传给主控中心作记载的备份。
3.2 软件架构
整个软件选用嵌入式操作体系Linux作为基站功用完结上的首要载体。Linux是多任务操作体系，在软件全体区别上首要分五个线程，体系上电起动后五个线程并行作业。五个线程之间的联络如图3所示。
这五个线程分别是：
视频传输线程，担任将紧缩好的数据经过网络传给主操控中心。
网口接纳线程，担任接纳和处理主控中心经过网口下发的指令和数据。
传感器检测线程，担任检测前端传感器的状况，并对相应的数据进行处理。
门禁检测线程，担任对门禁体系进行操控。
GSM短信检测线程，担任对短信指令的接纳，并依据指令作相应的处理。
下面以网口接纳线程为例，详细介绍此线程模块的规划，网络接纳线程流程如图4所示。
网络接纳线程开始处于接纳状况，当它接纳到信息时，依据所界说的信息标识来确认接纳到的是数据仍是指令，假如判定是指令，则依据指令的界说来区别指令的品种并作相应的处理，在网络接纳线程的规划中运用了select函数作为接纳和处理函数。select()机制中供给fd_set的数据结构，实践上是一个long类型的数组，每一个数组元素都能与一个翻开的文件句柄(不管是Socket句柄，仍是其他文件或许命名管道或许设备句柄)树立联络。树立联络的作业由程序员完结，当调用Select()时，由内核依据I/O状况修正fd_set的内容，由此来告诉执行了select()进程的哪一个Socket或文件可读。详细解说为：
ndfs：select需求监督的文件句柄数，视进程中翻开的文件数而定，一般设为需求监督各文件中的最大文件号加1。
readfds：select()监督的可读文件句柄调集。
writefds：select()监督的可写文件句柄调集。
exceptfds：select()监督的反常文件句柄调集。
timeout：本次select()的超时完毕时刻。(见/usr/sys/select.h，可准确至百万分之一秒。)
当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时，本次select()就完毕回来。程序员使用一组体系供给的宏在select()完毕时便可判别哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的便是readfds。
几个相关的宏解说如下：
FD_ZERO(fd_set*fdset)：清空fdset与一切文件句柄的联络。
FD_SET(int fd，fd_set*fdset)：树立文件句柄fd与fdset的联络。
FD_CLR(int fd，fd_set*fdset)：铲除文件句柄fd与fdset的联络。
FD_ISSET(int fd，fdset*fdset)：查看fdset联络的文件句柄fd是否可读写，>0表明可读写。(关于fd_set及相关宏的界说见/usr/include/sys/types.h)
这样，socket只需在有数据读的时刻才读入，大致如下：
所以一个FD_ISSET(sockfd)就相当于告诉了sockfd可读。
结语
依据AT91RM9200的智能归纳监控基站具有功能安稳牢靠，集成化智能化程度高，无需专人看守，可扩展性好，资源使用率高级显着长处。因而，开发依据AT91RM9200的智能归纳监控基站具有较高的技能先进性和宽广的市场前景，是一件十分有意义的工作。
