摘要：为了完结能够进行长途无线视频监控的智能车，提出一种以嵌入式技能和无线通讯技能为根底的规划方案。规划一款以S5pv210处理器为中心的智能车无线视频监控体系，体系选用C/S与B/S架构相结合的作业方法，内置操控服务器和网络视频服务器。用户能够经过上位机客户端与服务器树立衔接完结对体系的操控;也能够经过wifi运用智能终端运用游览器登录web服务器完结操控操作。实践运用标明，该体系的多方位的操作手法以及能够检测周围温度和有害气体的功用，能够到达在实践的勘探作业中的需求。
要害词：ARM;wifi;视频监控;web服务器
移动机器人，是一个集环境感知、动态决议计划与规划、行为操控与履行等多功用于一体的归纳体系。它集中了传感器技能、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化操控工程以及人工智能等多学科的研讨成果，代表机电一体化的最高成果，是现在科学技能发展最活泼的范畴之一。跟着机器人功用不断地完善，移动机器人的运用规模大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等职业中得到广泛的运用，并且在城市安全、国防和空间勘探范畴等有害与风险场合得到很好的运用。因而，移动机器人技能现已得到国际各国的遍及重视。
本次规划一款既具有智能终端操控也可经过上位机进行实时视频监控的视频监控小车。在本次开发的体系中，经过运用无线路由器和无线网卡组成局域网，在智能车架起mjpgstreamer网络视频服务器，一起经过无线网卡使智能车接入组成好的局域网中，既能够在PC机上运用客户端进行实时监控操控，也能够运用手机等智能终端经过无线网卡来对智能车进行操控和实时监控。
1 智能车无线视频监控体系总体规划
1.1 智能车无线视频监控体系全体结构
本次开发的体系是选用双架构结合的作业方法，内置智能车操控服务器和网络视频服务器。其间智能车内置的操控服务器，运用socket网络通讯技能(UDP 协议)，承受客户端发送的操控恳求，并履行相应操作，如智能车的行进指令、声频播映指令、舵机滚动指令、温度获取指令等操作。而智能车内置 mjpgstreamer网络视频服务器，它从监控摄像头获取视频流，并运用网络(TCP协议)将视频流以JPEG格局发送到客户端。别的内置网页服务器 (web server)，用户能够经过浏览器直接拜访页面服务器，并获取视频流，然后到达视频实时监控。又由于网络视频服务器一起和智能车操控服务器树立了衔接，所以也能够运用智能终端经过游览器直接拜访操控智能车操控服务器。智能车体系全体结构图如图1(a)所示。
1.2 智能车无线视频监控体系硬件总体规划
智能车视频监控体系的无线操控结构如图2所示，本次方案由wifi通讯体系、下位机操控体系、上位机操控体系3部分组成。Wi—Fi通讯体系完结上位机客户端体系与下位机ARM操控体系的数据传输。上位机客户端体系经过wifi模块承受下位机ARM操控体系发送数据进行存储、剖析、提取以及显现，一起也能够对下位机发送操控指令。相同下位机ARM操控体系也能够经过wifi模块收到上位机体系发送的指令并进行相应的操作，将传感器和摄像头收集的数据进行整合和发送。
由图1(b)可知下位机首要组成部分，智能车视频监控体系以天嵌科技Cortex-A8 X210开发板作为开发渠道，其处理器选用的三星S5pv210芯片，S5PV210选用了ARMCortexTM-A8内核，ARM V7指令集，主频可达1 GHZ，64/32位内部总线结构，32/32kB的数据/指令一级缓存，512 kB的二级缓存，能够完结2000DMIPS(每秒运算20亿条指令集)的高功用运算才干。其间wifi模块完结首要完结下位机与上位机的组网和长途操控功用;一起开发板上还配有检测温度和有害气体的传感器，因而能够对勘探环境进行风险评价及预警。
2 智能车无线视频监控体系各功用模块规划及完结
2.1 智能车视频监控体系软件架构规划
智能车视频监控体系选用的Linux开发渠道，它是一个多用户和多任务操作体系，具有杰出的的开放性，遵从国际标准规范，特别是遵从开放体系的互连国际标准。具有完善的内置网络linux在通讯和网络功用方面均优于其他操作体系。体系图画收集是经过ARM—Linux调度V4L2驱动程序来进行视频捕获。 V4L2是linux印象体系与嵌入式印象的根底，是linux内核里支撑印象设备的一组API，linux在多媒体上的运用是现在十分抢手的研讨范畴，其间最要害的技能便是Linux的V4L2。传统的根据ARM的长途视频监控大部分经过集成在CPU内部的MFC模块对V4L2接口收集的数据进行硬件紧缩和解码，硬件解码需求硬件有硬件解码模块、相关的驱动合作、适宜的播映软件以及对播映软件正确的设置，缺一而不能敞开硬件解码功用。由于以上问题，所以本文选用一款开源软件mjpeg—stream网络视频服务器替代MFC。mjpg_streamer是一款开源网络视频服务器，需求很少的CPU和内存资源就能够作业，大部分编码作业都是摄像头完结的，十分合适嵌入式环境运用。
2.1.1 网络视频服务器mjpeg—strearm的移植
从v4l2接口收集的数据的紧缩与解码咱们挑选了网络视频服务器mjpeg—stream，我之所以不挑选集成在cpu内部的MFC模块还有一个原因是由于本次规划的智能车长途无线视频监控体系要支撑长途的web界面的拜访操作，假如挑选MFC就要移植相似Boa等的嵌入式web服务器才干进行长途拜访同 MFC模块收集的视频流还需求在pc端选用开源的软件和函数库才干完结视频的播映，而mjpeg-stream网络视频服务器却能够省掉这些进程，由于 mjpeg—stream支撑完结长途的web拜访。这样就降低了开发的作业量和复杂性，其下为mjpeg —stream移植编译。图3为mjpeg—stream对数据收集与发送的流程。
2.1.2 智能车视频监控体系数据接纳与显现模块的规划
由图2(a)和图3可知mjpeg—stream网络视频服务器内部有两个服务器，http服务器和视频帧抓取服务器。http服务器将视频帧抓取服务器收集的图画帧以Http协议数据帧的方法发给客户端。所以要完结的编程作业有两部分：一是从http服务器读取Http协议数据帧 (Http协议数据帧由http协议相关的头信息和图画数据帧(jpeg格局))，二是将Http协议数据帧中的图画数据帧提取出来。本文的GUI界面选用Qt进行规划完结C/S、B/S架构的客户端和web客户端。智能车监控体系视屏界面的显现有两个部分组成：一是经过Tcp协议将传输的数据接纳 (socket编程完结)，二是客户端的视频图画的显现。客户端软件的规划流程图如图4所示。
由于咱们经过编程把Http协议数据帧中的图画数据帧提取了出来并显现在客户端然后完结了视频实时监控，所以能够在主函数复兴一个线程完结图画的抓取功用即摄影功用。这样在智能车对不知道空间的探究进行剖析供给了数据根据。
2.2 wifi功用模块的规划
本次开发的智能车无线视频监控体系的另一中心便是wifi模块的开发。构成无线网络的最基本的两个要素是：一是一台AP(Access Point)，二是无线网卡。以上两点便能够构成一个简略的无线网络。由于咱们要经过智能终端和pc机上的客户端对智能车长途进行操控，所以怎么将智能车变成一个可移动的wifi热门是咱们本次规划的要点。
嵌入式开发的一个中心的内容是在有限的硬件资源上怎么运用各种开源软件完结咱们需求的功用。所以将智能车变成可移动的wifi热门需求以下进程：
1)下载安装rtl8188eu无线芯片的驱动;2)运用hostapd开源软件，使无线网卡切换为master方法，模仿AP(路由器)功用;3)运用dnsmasq开源软件动态分配IP给客户端在开发板上首要进程完结进程如下所示：
#insmod/home/wifi/8188eu.ko
# ifconfig wlan0 192.168.137.1(启用无线网卡)
# ./hostapd rtl_hostapd_2G.conf-B(模仿AP功用)
#./dnsmasq—C dnsmasq.conf(敞开DNS和DHCP功用)
经过对以上开源软件的移植开发便能够将智能车生成一个可移动的wifi热门，经过手机等智能终端便能够对智能车无线视频监控体系进行操控。图5展现了连网成功后智能车无线视频监控体系的作业状况。
3 定论
本文完结了以s5pv210为中心处理的智能车无线视频监控体系。本体系既能够运用智能终端经过wifi对智能车无线视频监控体系的操控，也能够经过有线衔接的方法进行操控。智能车即能够实时的视频监控和摄影也能够经过开发板的上温度传感器和有害气体传感器进行周围环境的勘探，因而能够在城市安全、国防和空间勘探范畴等有害与风险场合得到必定的运用。关于往后智能车的开发也有必定研讨价值。
