智能化楼宇控制系统_智能楼宇控制系统ppt

1.楼宇智能化 都包含哪些

2.智能化大厦的主要组成

3.楼宇自动化系统与建筑智能化系统

4.家庭智能楼宇系统设计

楼宇自动化系统负责完成大厦中的空调制冷系统、变配电系统、照明系统、供热系统及电梯等的计算机监控管理。楼宇自动化系统由计算机对各子系统进行监测、控制、记录，实现分散节能控制和集中科学管理，为大厦中的用户提供良好的工作环境，为大厦的管理者提供方便的管理手段，为厦的经营者减少能耗并降低管理成本，为物业管理现代化提供物质基础。它的主要控制部件如下：

空调监控系统：其监控要求为：温度控制、湿度控制、新风、回风、排风的控制、制冷器的防冻监控、过滤器的状态监测、风机的状态及故障报警 冷冻站监控系统：包括对冷却水泵、冷却塔风机的自动控制，以及冷水机组台数的节能控制和冷冻水系统的压差控制，还包括中央管理站对冷冻站的控制，因此需解决如下问题：冷却塔风机运行状态监测，控制和故障报警、冷却水泵运行状态监测，控制和故障报警、冷水机组冷却水进水温度监测及控制、冷却水泵运行状态监测，控制及故障报警、冷水机组冷却水出水温度，流量监测及控制、分水器，集水器压差监测和控制、冷水机组运行状态监测，控制和故障报警 给排水监控系统：对大厦生活用水、消防用水、污水、冷冻水箱等给排水装置进行监测和启停控制。其中包括压力测量点、液位测量点以及开关量控制点，并要求显示各监测点的参数、设备运行状态和非正常状态的故障报警，并控制相关设备的启与停。

变配电监控系统：包括低压配电系统、计算机不间断UPS电源系统、冷冻站配电、变压器、高压系统和高压二次线中的各个点进行监测控制。它主要包括电流量、电压量、有功电度、无功电度、功率因数、温度等的测量和开关量的控制，并要求实时监测和计量供电系统的运行参数，显示主接线图、交直流系统和UPS系统运行图及运行参数，对系统各开关变位和故障变位进行正确区分，对参数超限报警，并对事故、故障进行顺序记录，可查询事故原因，并显示、制表和打印，可绘制负荷曲线，并显示、打印运行报表 热力站监控系统：由中央监控系统监测热交换器的热水出水温度、热水流量和控制热水泵的启停

照明监控系统：由中央监控系统按每天预定的时间顺序进行开关控制，监视其开关状态，工作状态可用文字、图形显示，并经打印机打印。

安全防范监控系统：安全防范系统是智能大厦必不可少的部分，它为大厦提供了安全监视、侵入报警、出入门控制管理。安全监视系统用微机控制矩阵系统，集中完成切换控制、水平/俯仰/变焦控制及自备检测功能。系统可设分控键盘便于管理。安全监视系统技术主要表现为：侵入报警系统通过各类传感器，如主动红外探测器、被动红外探测器、红外微波双鉴探测器、玻璃破碎传感器、振动传感器，以及各类手动、脚动开关等，可获得大厦的主要通道、出入口、重要部位及周边的情况，以利防范工作。

出入门控制系统是对出进门的人员进行识别和选择，即所有人员的出入都得到监控。系统识别人员的身份后，根据所储存的数据决定是否允许其出入。每一项出入都作为一个记录存储，根据需,这些数据可以有选择的输出。整个防范系统组成一个有机的整体，当侵入报警或出入门非授权侵入时，在中央控制室接到有关报警信息，通过信息交换，安全监视系统打开报警地点附近的摄像机，并切换到指定监视器上监视，同时打开录像机自动记录现场情况，以便查询使用。

背景音乐、消防广播系统：消防系统的设计必须征询公安、消防部门并得到认可，切不可自作主张，自行其事。设计的要点为：背景音乐系统主要为大厦工作区及公共场所提供平时播放背景音乐、语音广播等 功能。当发生火灾或紧急事故时，则可作为事故报警广播，引导疏散，指挥处理事故。公共广播音响的设计应与消防报警系统相互配合，实行分区控制。在出现非常或火灾时，系统能够接受消防中心的强制切换，并自动投入事故广播和火灾报警广播，将着火区平时播放的背景音乐立即切换为事故广播。在技术性能上要求扬声器基本上按间隔等于2～2.5倍层高的要求分布；满足消防报警的要求，即扬声器间隔小于25米，功率不小于3W，能满足实现本层和上下两层的同时报警；性能上要求最大响度不小于80分贝，声场均匀度不小于8分贝，语音清晰大于85%。 通信自动化系统是智能大厦的中枢神经,它集成了电话、计算机、监控报警、闭路电视监视、网络管理等系统的综合信息网。智能大厦通信自动化系统的主要内容是：

综合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要，统一考虑通信网络的设计与施工。选择计算机网络的拓扑结构，对大厦进行综合布线。对通信自动化系统的计算机网络提出的要求有：

标准化和规范化：选择符合工业标准或事实工业标准的网络通讯协议、操作系统、网管平台、系统软件、网络通信介质、网络布线、联接件及布线所用的材料、器件、器材。布线施工过程中也必须遵守国际上通用的网络工程规范及国家建筑、电气工程实施标准。用标准化、规范化设计，系统才具有开放性，才能保证用户能在系统上进行有效的开发，并为以后的发展提供一个良好的环境。

先进性与成熟性：为了确保整个通信网络系统和楼宇管理系统结构的技术先进性、可靠性，选择合理的、实用的、便于扩展与升级的网络拓扑结构和技术先进、有信誉保证、并得到广大用户认可的可靠厂家的产品。

安全性和可靠性：楼宇自动化管理、通信网络和办公自动化是一个复杂的综合系统，需要在软、硬件两个方面取措施，以保证整个系统安全可靠地运行。首先要保证作为基础的结构化综合布线系统的安全与可靠。从结构化综合布线系统方案设计到材料与器材的选择，以及工程实施各个阶段都必须考虑到影响整个系统安全、可靠性的各种因素。结构化综合布线施工完成后，必须按照标准严格进行有关参数的测试。软件方面则按照系统类型、数据类型加密、设置权限等手段实现系统的安全性

可管理性和可维护性：楼宇自动化管理、计算机网络和办公自动化是一个比较复杂的系统。在设计组建时，必须用先进的、标准的、用户界面良好的管理软件，合理的设备布局，做到走线规范、标记清楚、文档齐全，以便提供对整个系统的可管理性和可维护性。

灵活性和可扩充性：为了保证用户的已有投资及用户不断增长的业务需求，整个系统必须具有灵活的结构，并留有合理的扩充余地，以便用户根据需要进行适当的变动与扩充。

优化性能价格比：考虑到系统性能、功能以及在可预见期间内仍不失其先进性的前提下，尽量使整个系统所需投资合理，以便构成一个性能价格比高的系统。实用性和可行性：根据系统需求和资金投入综合考虑，方案设计用成熟技术，保证技术的可行性。

开放性与兼容性：系统设计了中用支持和符合标准的产品，使系统具有很好的兼容性，有利于设备、器材的选型，便于施工、维护和降低成本。 为了适应业主办公自动化的要求，智能大厦的系统设计目标应是简单、实用、方便、安全。智能大厦办公自动化系统的基本功能主要有：

人事、财务类：人事档案管理系统、财务管理系统、固定资产管理系统。领导办公类：公文管理系统、领导要事安排管理系统、文档管理系统、总经理查询系统、本行业国内外商情系统。管理类：大厦大事记系统、楼层管理系统、大厦运行管理系统、大事记。公共服务类：公共信息服务系统（如民航、邮政、火车、电话等）查询、音乐，广播管理系统、电子布告管理系统、其他用户提出的管理软件。

楼宇智能化 都包含哪些

楼宇智能化专业发展前景相当好，在国外，智能化已经发展到一个很高的阶段，但是在国内，目前属于一个新兴的行业，这个专业包含以下几个内容：

1、入侵报警系统

2、安防监控系统

3、出入口控制（门禁）系统

4、访客（可视）对讲系统

5、电子巡查系统

6、停车场（库）管理系统

7、火灾自动报警及消防联动系统

8、建筑设备监控系统

9、智能化系统集成

10、及有线电视系统

11、公共广播及紧急广播系统

12、综合布线系统

13、住宅小区智能化

就这些，你是今年报的这个专业吗

智能化大厦的主要组成

简单包括智能化5A.

一、楼宇设备自动化系统（BA）

楼宇设备自动化系统，可对全楼的供排水设备、制冷设备、供电系统和电梯、自动扶 梯进行监视及控制。

以状态监视为主，控制启停为辅。

1、空调自控系统

2、供排水自控系统

3、变配电监视系统

4、电梯监视系统

二、安全防范系统（SA）

1、闭路监视系统：地下车库出入口、首层大厅设彩色变焦带云台摄像机。楼内各层 出入口、电梯轿箱等处设置固定黑白定焦摄像机。写字楼内走廊设置固定黑白定焦摄像机；地下停车库内设黑白带云台变焦摄像机。

2、防盗报警系统：写字楼主要出入口设门磁开关、电子门锁、读卡器。

3、停车场管理系统：内部车辆用专用停车卡，外部车辆用临时出票机方式。

三、通信自动化系统（CA）

1、综合布线系统：综合布线支持电话系统和计算机网络系统，是一个开放性网络平台。室内铺设架空地板、地面线槽、网络地板。设计院完成干路敷设。提供以5类线为基础的综合布线信息通道。

2、无线通信转发系统：移动信号增强系统，办公楼各层设有移动信号增强系统。

四、办公自动化系统（OA）

以物业管理、公用信息服务、智能卡管理、商场管理为主的应用软件系统。

五、火灾自动报警和消防联动控制系统（FA）

1、设有智能类比功能的火灾自动报警及自动灭火和消防联动控制。

2、广播音响系统：火灾紧急广播系统与公共广播合用一套广播系统。

楼宇自动化系统与建筑智能化系统

智能大厦的智能化构成通常包含三大基本要素，即楼宇自动化系统（BAS）、通信网络系统（CNS）和办公自动化系统（OAS），这三者是有机结合的，建筑环境是大厦智能化的支持平台。

（一） 楼宇自动化系统（BAS）

建筑物的智能化往往总是从楼宇自动化（BA）开始。BAS是智能大厦智能化的必备要素之一。缺少BAS就不成其为“智能大厦”，BAS的系统结构模式如图1所示。

BAS本质上是一个庞大的集散型控制系统（DCS），又称分布式控制系统。它是以中央计算机为核心与多种多样楼宇设备控制子系统（如供电、空调、照明、电梯、消防、报警等等）的综合体系，通过信息通信网络，组成分散控制与集中监视和管理的功能模式，系统可随需增减扩充，各子系统之间也可信息相互联动，实现最优化控制管理，提高安全性与舒适性，节省能源与降低费用，形成统一由BAS系统运作的整体。智能大厦的BAS系统功能运用，是在计算技术、数模转换技术和传感技术基础上的系统集成二次开发。九十年代的BAS系统，已经发展成为过程控制（离散或连续信号）与信息管理紧密结合的控管一体化的新一代系统。其特征主要是：

1． 开放性与集成化

BAS各设备制造厂商为适应市场发展，竞先将自己的原专有设备控制网络改造成符合国际标准，或者将自己的专有网络与开放网络之间加入网间连接器，使其能与以太网、BACnet网相连接。由于通信标准化BACnet/Lontalk协议已获公认，并为世界各国所接受。因此，21世纪新推出的BAS系统产品，均用开放系统的标准模型（ISO－OSI）、通信协议或规程，以满足BACnet/Lontalk要求。

BAS系统的开放型结构，将方便地与楼宇管理系统（BMS）的上位计算机进行信息交换，进而实现整幢楼宇智能化系统集成。

2． 体积缩小、功能增大及多媒体化

随着微处理器性价比迅速提高，更新BAS中的主机，可用多微机或RISC的工作站，则体积更小，速度更快，容量更大，彩色分辨率更高，交互图形窗口功能更丰富。并可广泛用复合窗口技术和触摸屏技术，以及多媒体接口技术等等。

由于BAS系统设备的过程控制能用32位以上微机，就可以实现各种复杂控制策略和先进控制算法，以及将反馈控制、顺序控制、变量控制及模糊控制等集成于一体。

3． 层次化

层次化已成为BAS集散型控制系统的体系特征。体现集中操作管理、分散控制：

（1） 过程控制层计算机直接与现场各种各样装置相连（如传感器、变速器、执行机构、记录仪表等）。对所连接的装置实施监测控制，如过程数据集，直接数字的过程控制，系统的测试和诊断，实施安全性冗余化方面的措施等等。同时，向上与上层计算机相连，接收上层的管理信息，并向上传递现场装置的特性数据和集到的实时数据。

（2） 过程管理层计算机主要有监控站及操作站等，它综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和修改参数。优化过程处理，自适应回路控制。获取实时数据、活动的监视，以及故障检测存档等等。

（3） 总体管理与运营管理层居于BAS中央计算机上，并与大厦办公自动化（OA）联接起来，担负起全智能大厦各系统的总体协调管理与服务。包括各类运营服务活动，楼宇防火和管理，入出管理。消防管理，各种特定授权使用IC卡应用系统管理，大厦各种环境（如温度、湿度、尘度、能耗等）的自动调节管理，以及人事、财务、物资管理等等。

（二） 通信网络系统（CNS）

近些年来，各种各样用于楼宇内本地建筑物信息通信系统，如远程电话，办公楼宇自动化，计算机网络数据通信等等，都已经在一起安装，各种通信网络的激增，以及其重叠复用功能性，使这些网络组合集成起来，已成为发展的必然需求。楼内信息通信网是大厦智能化的“中枢神经”，是物理地布散在大厦的各个“角落”，需要与基建同步施工嵌入智能大厦内。

当前适合智能大厦需要的信息通信网有：以专用数字程控交换机（PABX）为核心的，以话音为主兼有数据与传真通信的电话网；联接各种高速数据处理设备（如主计算机、服务器、工作站、微机以及各种终端等）的局域网（LAN）；或者由PABX和LAN构成的综合通信网，进而可发展成ISDN综合业务数字网。

建筑物内的同一条传输线理应多元复用，既可传输话音也可传输数据、文本及图像，同时也可用于BAS分布控制。而不必为各类传输媒介分别配线。

建筑物内智能化的信息系统功能集成，最关键在于大厦智能化的中枢神经，即通信网络系统的战略运用。随着以ATM（异步传输模式）技术为基础的B－ISDN网络的成熟实用，将能满足多媒体任意速率的业务信息交换连通性等更广功能需要领域的综合需求。

智能大厦的通信网络系统不仅要保证楼内的话音、数据、图像的传输，而且也应与楼外通信网，包括公用电话网、用户电报网、传真网、分组交换网（CHINAPAC）、数字数据网（DDN）、卫星通信网、无线通信网以及国际信息网Internet（CHINANET）等等相通，与国内各地乃至世界各国互通信息、查询资料、共享信息，从而可以集成获得更多通信业务服务功能。

根据ANSI/EIA/TIA-568A国际标准（商业建筑物通讯布线标准），一些厂商早已开发制定出一整套完善的建筑物结构化综合布线系统（Structured Cabling System），SCS用五类或超五类无屏蔽双绞线或多模光缆做传输介质，可将电话系统、计算机系统、数据交换设备、监控报警系统、图像监视系统、网络管理系统等等……，集成为一体化综合信息网。

由于这种结构化综合布线系统独立于所连设备，SCS系统设计严谨，具有很强的综合（集成）支持能力，使得所连接的设备终端能灵活地移动位置（即插即用）及迅速排除故障。由于用压接跳线方式，可利用设置在各电气控制小间里的配线架，能对整座大厦的所有不同系统进行控制和灵活调整，有效地保证了系统管理的最佳效率。因此，智能大厦结构化布线系统能够提供最大限度的综合布线能力。能满足当今信息系统的智能大厦联网要求，使得一幢大厦内各种操作和控制系统内信息共享成为可行。

（三） 办公自动化系统（OAS）

办公自动化技术发展现已相当成熟丰富。通常，办公自动化系统由多功能电话机、高性能传真机、各类终端、PC机、文字处理机、工作站、文件服务器、主计算机、声像存储装置等等各种办公设备，按业务需要加上相应软件（包括系统软件（含网络软件）、工具软件、数据库软件、应用软件等等……）构成。通过局域网（LAN），一般通用的办公自动化系统具有文字处理、文档管理、电子帐票、电子邮件、电子数据交换（EDI）等等基本功能。此外还有来访接待系统、电子黑板系统、会议电视系统、展示系统等等，若是专用办公大厦特别是公司总部往往还包括生产、销售、、技术、物流、财务等基本业务的综合OAS，以提高经营管理水平与业务办公效率。

家庭智能楼宇系统设计

1、智能建筑与建筑智能化系统的关系

严格的说，智能建筑是建筑物的一种，因其安装有建筑智能化系统，能提供安全、高效、舒适、便利快捷的综合服务环境，且投资合理，因此被称为智能建筑。 建筑智能化系统是安装在智能建筑中，由多个子系统组成的，利用现代技术实现的，完整的服务、管理系统。

但是，很多情况下并没有这样严格地区分“智能建筑”与“建筑智能化系统”的概念。常常用“智能建筑”代替“建筑智能化系统”。

2、楼宇自动化系统与建筑智能化系统

原国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）对智能建筑定义为“以建筑为平台，兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。

建筑智能化是由三大系统组成：楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS)。

楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分之一。楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System，BAS），是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

3、简单来说，建筑智能化系统类似于一个班级的班长，楼宇自动化系统类似于学习委员，收作业的时候，先是学习委员搞定，然后老师（使用者或操作者）通过班长就可以支配学习委员达到收作业的目的。不太恰当的比喻，大致是类似的感觉

详细资料，可以参考《建筑智能化系统 》（清华大学出版社出版高等院校教材）和《楼宇自动化系统原理与应用》（电子工业出版社），以及两者的百科。

系统整体结构设计与工作原理

目前楼宇门禁装置大多为一个简单的可控电子开

关,一般取语音对话的有线控制方式,不具备可视化

能力和无线控制能力,其存在交互效果差、有线网络布

线繁琐、智能化程度不够高的缺点。随着编、解

码技术和无线传输技术的快速发展,智能化楼宇系统也

得到了快速的发展。嵌入式无线网络产品以其体积

小、成本低、使用灵活方便等优点,得到了越来越广泛

的应用。随着市场上智能化楼宇的不断升温,门铃系统

已作为智能化办公室和智能化小区的一个重要组成部

分。

本研究介绍的智能小区无线可视化门铃系统正是

在这样的应用前景下,基于802.11无线网络协议进行设

计的。

如图1所示,该系统用低功耗、高性能的嵌入式

IDT RC32434作为主控芯片,使用VW2010芯片进行硬

实时编解码以提高编解码效率,用PHILIPS公司的

BGW200无线芯片进行音码流的转发控制。整个

系统由服务器端和客户端两部分组成,主要实现音频视

频数据集和高质量编解码以及无线网络传输功能。

●服务器端工作原理

由CCD Sensor和音频端口进来的输入信号,经过视

频A/D和音频A/D转换后,进行MPEG4编码和

MPEG MP3音频编码。编码后的视音频码流送到网络

复用模块打包后,将压缩编码后的数据流经过802.11x

无线网络送到客户端。如下图1所示:

系统客户端工作原理

由无线网络接收的音码流数据,经过网络解复

用模块解复用后,获得的码流和音频码流分别送至

解码模块和音频解码模块进行MPEG4解码和

MP3音频解码。解码后的数据经过模拟编码、D/A

和音频D/A转换后送到可视终端显示。如下图2所示:

系统的硬件设计主要分四个部分:主控制系统、音

集系统、多媒体编解码系统、无线网络系统。

它是一款64位MIPS,内部集成了NAND Flash控制器

(FlashC)、32位PCI总线控制器(PCIC)、4通道DMA控制器、

4通道SDRAM控制器(SDRAMC)、外部总线控制器(EBUSC)、

外部总线接口(E—BUSI)以及2个通用串口等,并通过内部总

线对它们分别进行控制。该芯片提供高达400MHz的频率

集成了标准元件互连(PCI)接口,可与802.11a/b/g和串行

Ⅵ、等先进设备连接。处理速度快,功能强,性价比高,

能很好满足嵌入式ucLinux系统的需求。

SAA 7110是Philips公司生产的可编程前端解码

器,它可将输入的模拟信号转换为YUV数字信号。其

内部包含三路模拟处理通道,能实现源的选择,数据

输出格式有YUV 4:1:1(8bit)和YUV4:2:2(8bit)两种。它还包

括抗混叠滤波,A/D转换,自动嵌位,自动增益控制,时钟产

生,多制式解码及亮度、对比度和饱和度的控制等功能。

该系统用VW2010作为多媒体编解码芯片,它是一种

实时MPEG-4音压缩/解压芯片。其片内集成有3个信

号处理/控制单元,包括一个编码(压缩)器、一个解

码(解压)器和一个片内CPU(内部扩展一个音频编码DSP、一

个音频解码DSP、一个多路复合单元和一个多路解复合单元

。具有可编程、高性能和低功耗特点,因为每个信号处理/控

制单元都由一个RISC处理器和专用的硬件加速器构成。

无线模块用的芯片是PHILIPS公司的BGW200,该芯

片通过高速串口SPI2与处理器的SPI1口连接。SPI(Seria

Peripheral Interface,串行外设接口)是一种同步外设接口,允

许MCU与各种设备以串行方式进行通信、数据交

换。当IDTRC32434与BGW200之间互相通信时只能通过

BGW200的SPI2口进行,此时IDT RC32434是主(HOST),

BGW200是从机(SLAVE),传输的时钟由HOST控制。

本系统软件设计按层次划分主要分为三层:系统初始化

引导和嵌入式系统内核移植、外设驱动程序编写(包括USB摄

像头驱动、无线网络模块驱动等)、数据集与无线传输。

虽然Linux内核小、效率高,但嵌入式系统的硬件

毕竟有限,因此不能直接把Linux作为操作系统,要针对具体的

三、硬件设计

四、软件设计

1、主控芯片用IDT RC32434

2、CCD摄像头和A/D转换芯片

3、多媒体编解码芯片

4、802.11b芯片

1、系统引导、内核移植和文件系统的建立

应用通过配置内核、裁减shell和嵌入式C库对系统进行定制,

使整个系统能够存放到容量较小的Flash中。嵌入式Linux系

统主要由4个部分组成:引导内核启动的文件(bootloader)、

Linux内核文件(kernel)、虚拟磁盘文件(ramdisk)、用户空间文

件(user)。把它们分别放在DataFlash内的4个分区模块中。对

于不需要动态改变,使用较节省空间的ROMFS只读文件系统;

user模块内需要进行较多的读写操作,所以使用支持动态擦

写保存的JFFS2文件系统。在构建完软件平台后,下面就主

要涉及到USB摄像头驱动和无线驱动模块设计、集

模块和基于802.11无线网络传输模块的程序设计。

2、USB摄像头驱动

搭建好嵌入式Linux的开发环境后,下一步就首要

完成USB摄像头驱动工作。Video4Linux(V4L)是Linux

中关于设备的内核驱动,它为针对设备的应用

程序编程提供一系列接口函数。对于USB口摄像头,其

驱动程序中提供了基本的I/O操作接口函数open,

read,write,close的实现。当应用程序对设备文件进行系

统调用操作时,Linux内核将通过file-operations结构访

问驱动程序提供的函数。在编译时选取动态加载模式,

确定USB摄像头被正常驱动后,下一步就是使用

Video4Linux提供的API函数集来编写集程序。

3、音数据集

在完成USB摄像头驱动后,就可以针对设备文件

/dev/video进行捕捉方面的程序设计。其中用到的

主要函数有:Camera open():用来开启设备文件;

Camera get capability():取得设备文件的相关信息;

Camera get picture():获取图像的相关信息;Camera close(

):用来关闭设备文件;Camera grab image():用来抓取图像,

用mmap方式,直接将设备文件/dev/video0映射到内存,

加速文件I/O操作,还可以使多个线程共享数据。如图3.

4、音压缩编解码

获取图像数据后,可以直接输出到FrameBuffer

进行显示,由于本系统要将集到的音通过无线

网络传输出去,所以在传输之前要对原始的图像数据

进行压缩编码,在此选用VW2010芯片来实现MPEG-

4编解码方案。和其他标准相比,MPEG-4压缩

比更高,节省存储空间,图像质量更好,特别适合在低

带宽条件下传输,并能保持图像的质量。对

流进行压缩编码以后,接下来就要实现网络传输部分

的功能。

无线驱动模块的软件架构分为三部分:客户驱动(

client driver)、主机硬件抽象层(HHAL)、主机操作系统

抽象层(HOSAL)。设备驱动程序本质上来说就是一组

相关函数的集合。它利用结构体file_operations与文件

系统联系起来,内核使用该结构体访问驱动程序的函数,

该数据结构定义再<linux/fs.h>头文件中。在这个数据类

型中,每一个成员变量指向驱动程序定操作的函数,

对于没有的操作函数,相应的成员函数可以设置位

NULL。

设备驱动程序通常包含下面3个最主要的部分:(

1)驱动程序的注册和注销;(2)设备的打开和释放;(3)

设备的读写操作。对于需要动态加载的模块,通过执

行Makefile文件,在当前目录会生成目标文件

wireless.o。将目标文件wireless.o下载到已经烧写好的

文件系统中。当目标板重新启动后,运行命令:insmod

wireless.o即可将无线驱动模块链接到内核中。一旦驱

动程序被注册到内核表中,对驱动程序的操作就和它

的主设备号对应起来了。当应用程序对设备文件进行

某种操作时,内核会从file_operations结构中找到并去

调用正确的函数。卸载模块可输入下面的命令:

rmmod wireless.o。

(1)初始化

系统初始化包括对SAA 7110、VW2010、RC32434、

BGW20等芯片的初始化。初始化过程主要包括对一些

数据寄存器、地址寄存器、中断服务寄存器等进行相

应的操作以形成系统运行环境的初始状态。

(2)传输控制策略

上电开始初始化程序后,服务器端USB摄像头的

模拟信号在程序控制下通过SAA7110解码

芯片完成模数转换,接着mpeg4编码芯片VW2010将

接收的数字图像信号进行DCT变换、量化编码、熵

6、无线网络传输控制过程

编码后,把数据流输出到相应的SDRAM内部的FIFO

中。RC32434MCU在FIFO中查找帧同步标志,如果

找到,判断缓冲区内是否有一帧的数据,如果有则微

处理器读出压缩数据流并发送到BGW20进行扩

频、调制发射出去。客户端初始化过程与服务器端

类似,在系统初始化完毕后通过与服务器端交互,建

立网络连接,并将SDRAM用作硬解码时的数据缓冲

区,用LCD接口连液晶屏用来显示图像。整个系统

中,由RC32434完成对各器件的初始化、协调整个

系统的工作。

系统用64位MIPS芯片IDT RC32434作为主控制

器,以VW2010作为MPEG-4编、解码芯片实现网络端口

输入和输出的MPEG-流、用BGW200无线模块进

行音数据传输,在uclinux平台上结合先进的多媒体

无线传输技术实现的,结果表明其具有较高的传输效

率、和普遍的门禁设备相比,本系统具有更好的灵活性

与扩展性、交互能力、控制能力更强。而且该无线音

传输技术也可广泛用于IP电视、、安防

系统、智能楼宇系统和基于MPEG-4标准的数字电视

广播系统中,应用前景十分广阔。

5、无线网络模块驱动

6、无线网络传输控制过程

五、结论

参考文献

[1]杜春雷编著,《ARM体系结构与编程》,清华大

学出版社,2003.

管理中心机

，主机

，用户分机

，围墙机

，连网转换器

，中继器，

保护器，

解码器，

电源，

开锁控制器，

综合布线系统

有线电视系统

闭路电视监控系统

门禁系统（含可视对讲）

防盗报警系统

楼宇自控系统

会议系统

广播系统