嵌入式智能家居无线图像监控系统的研究

随着人们对居住环境要求的不断提高,家居智能化已经成为住宅发展的必然趋势。本文研究了一种成本较低、操作简单灵活的嵌入式系统,利用现已普遍使用的手机、PDA等便携式终端,通过GSM/GPRS网络实现远程通讯,采用ZigBee短距无线通信方式组建家庭监控网络。本文主要完成了智能家居远程控制方案的整体设计、异常状态监测算法的研究、硬件平台的搭建和功能模块的软件实现等任务。本文创新点及主要研究成果如下： 研究了利用μC/OS-Ⅱ操作系统和32位S3C44BOX处理器搭建嵌入式系统。基于μC/OS-Ⅱ操作系统的实时性、移植方便和可扩展的优点,以及ARM处理器高性能、低成本、资源丰富的优势,将嵌入式系统作为智能家居的开发平台,有效地缩短了系统开发周期,降低了系统成本。 研究了基于串口摄像机的异常目标室内跟踪检测方法,提出了背景差和帧间差法相结合的自适应状态检测、小目标跟踪检测、自适应背景更换方法,研究了JPEG图像的解码、图像灰度值转换和二值化处理方法,并利用腐蚀和膨胀技术对图像进行了形态学去噪处理。 首次提出了基于多媒体彩信(MMS)和短信息(SMS)技术的无线远程监控方案,设计了TR800彩信模块开发板,完成Xmodem协议的嵌入式软件编程,实现了MMS和SMS信息的收发。提出了基于ZigBee无线通信技术组建家庭控制网络方案,设计了基于CC2430芯片的无线收发模块,研究了模块收发模式设定方法。研究了在系统中加入烟雾传感器等环境监控传感器,提升家居安全性的策略。 实验测试结果表明,文中提出的方案是先进有效的,可以满足家居远程监控系统技术要求。