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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林昌廣
研究生(外文):Chang-Guang Lin
論文名稱:嵌入式網路監視系統
論文名稱(外文):Networking Monitor System
指導教授:吳炳飛吳炳飛引用關係
指導教授(外文):Prof. Bing-Fei Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電機與控制工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:嵌入式監視網路
外文關鍵詞:monitorembedded
相關次數:
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中文摘要
本研究是為了家庭或辦公室安全,所設計的一套監控系統,名為「嵌入式網路監視系統」。主要利用CMOS攝影機經JPEG晶片壓縮後,以網路作為傳送影像的傳輸媒介,讓Internet上的使用者可以監視家庭或辦公室,以達保全的效果。
「嵌入式網路監視系統」是以Samsung開發的ARM7為架構之微處理器,配合華邦開發具JPEG壓縮的Camera模組,來構成硬體。而軟體的設計概念是「Web server + Image」,主要是利用具有TCP/IP Stack的uClinux作為作業系統核心。在其上架設Web server和開發Camera Module Daemon、E-mail寄信程式的應用程式。
「嵌入式網路監視系統」主要有三大功能。
1.連續拍照或停止拍照
2.調整圖片大小 (VGA Mode/ QVGA Mode)
3.將影像以E-mail夾檔附件寄出
如此一來,一旦啟動「嵌入式網路監視系統」,我們就可以在使用IE瀏灠器執行這三大功能,進而監視家庭或辦公室,提升我們的生活品質。
This research proposes a design methodology of monitoring system named “Networking Monitor System” for home or office security. The system uses a CMOS camera to capture the image data. After compressed by the JPEG encoder, the image data will be transferd to the Internet so that the peopole on the remote site can monitor the home or office environment by Internet. The “Networking Monitor System” integrates the hardware and embedded firmware. The hardware is composed of a Samsung ARM7-based RISC processor and a Winbond’s camera module with JPEG encoder. The embedded firmware is composed of an open source OS, uClinux, and the application programs. The uClinux is a very stable OS and can support the whole TCP/IP stack. Above the uClinux, there are many applications including web server, camera module daemon, and E-mail program.
There are three main functions in the “Networking Monitor System”.
1.Continue or Stop to Capture
2.Switch the Image Size (VGA Mode/ QVGA Mode)
3.E-mail the JPEG File
目 錄
中文摘要……………………………………………………………………….i
英文摘要………………………………………………………………………ii
誌謝………………………………………………………………………...iii
目錄……………………………………………………………………………1
表列……………………………………………………………………………4
圖列……………………………………………………………………………4
1. 摘要 ............................................5
2. 緣起 ............................................6
2.1. 趨勢背景 ............................................7
2.1.1. 後PC時代 - PC不死,只是凋零 ..........................7
2.1.2. 後PC時代的特點 ...................................7
2.1.3. 沒有網路 = 沒有競爭力 ..........................8
2.1.4. 開發網路產品,正是時候 ..........................9
2.1.5. 監視系統 ...........................................10
2.2. 網路和監視系統的產物 — 嵌入式網路監視系統 .......12
3. 系統規劃 ...........................................14
3.1. 問題描述 ...........................................15
3.1.1. 系統需求 ...........................................15
3.1.2. 關鍵問題 ...........................................15
3.2. Features ...........................................17
3.2.1. Hardware ...........................................17
3.2.2. Software ...........................................17
3.2.3. 傳輸速率 ...........................................17
3.3. Hardware ...........................................18
3.3.1. Hardware Overview ..................................18
3.3.2. SNDS100 ...........................................19
3.3.3. Camera Module ..................................20
3.4. Software - Overview .........................22
3.5. Software — 作業系統 (uClinux2.4) ................23
3.5.1. What is uClinux? ..................................23
3.5.2. linux vs. uClinux ..................................23
3.5.3. uClinux vs.其它RTOS .........................24
3.6. Software — Web Server (thttpd) ................25
3.7. Software — Camera Module Daemon ................27
3.8. Software — E-mail寄信程式 .........................29
4. WHY? ...........................................30
4.1. WHY嵌入式系統? ..................................31
4.1.1. 什麼是嵌入式系統? ..................................31
4.1.2. 嵌入式系統的應用及發展 .........................31
4.1.3. 嵌入式系統架構 ..................................32
4.1.4. 為什麼選擇了嵌入式系統? .........................33
4.2. WHY Samsung S3C4510B? .........................34
4.2.1. RISC vs. CISC ..................................34
4.2.2. RISC的起源與發展 ..................................34
4.2.3. WHY ARM? ...........................................36
4.2.4. WHY Samsung S3C4510B? .........................37
4.3. WHY Linux? ..................................38
4.3.1. Linux特點 ...........................................38
4.3.2. 為什麼排除其它嵌入式作業系統? ................39
4.4. WHY JEENI? ..................................40
5. 系統實作 ...........................................41
5.1. 架設thttpd ..................................42
5.2. 實作Camera Module Daemon程式(cam.c) ................43
5.2.1. 開啟RS232 ...........................................43
5.2.2. 設定RS232參數 ..................................44
5.2.3. 如何和CGI程式溝通? .........................45
5.2.4. 執行設定 ...........................................45
5.3. 修改E-mail寄信程式 (smtpclient) ................47
5.3.1. Usage of smtpclient .........................47
5.3.2. 修改smtpclient ..................................47
5.3.3. 修正後smtpclient的使用方式 .........................49
5.4. CGI程式 (camset.cgi) .........................50
5.4.1. 什麼是CGI? ..................................50
5.4.2. CGI實作 ...........................................50
5.5. 系統運作流程 ..................................52
6. 成果與未來展望 ..................................54
6.1. 目前成果展示 ..................................55
6.2. 效能分析 ...........................................58
6.3. 未來展望 ...........................................60
6.3.1. 調整影像size至160x120的模式 .........................60
6.3.2. 網路安全 ...........................................60
6.3.3. Motion Detection ..................................60
6.3.4. 加裝無線模組 ..................................61
6.3.5. 使用非RS232介面的Camera模組 .........................61
7. 參考資料 ...........................................62
Appendix. A開發手冊 ..................................63
A.1.準備開發環境 ...........................................64
A.1.1安裝Linux ...........................................64
A.1.2選擇適當的Console ..................................64
A.1.3設定minicom ...........................................64
A.1.4設定Debug Tool ..................................66
A.2安裝uClinux2.4 ...........................................67
A.3編譯uClinux2.4 ...........................................68
A.4載入影像檔 (Image file) ..................................69
A.5如何任意將應用程式編譯到影像檔 .........................73
[1] 羅弘旭專訪整理, 工商時報, 1999, 11/16。
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