CN106453508A - 一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，包括视频传输模块和嵌入式Web服务器，所述视频传输模块和嵌入式Web服务器的通信链路之间连接有视频调度模块，所述视频调度模块包括嵌入式控制器，所述嵌入式控制器的输出端连接有网路控制器和串口芯片，所述网路控制器通过RJ45网络接口与视频传输模块进行数据交换，所述串口芯片通过USB控制器与嵌入式Web服务器进行数据交换，所述视频传输模块包括编码解码模块，所述编码解码模块的输入端连接有实时传输模块；所述嵌入式Web服务器包括通讯控制模块，所述通讯控制模块的输出端还连接有人机交互设备，能够实现各种处理以及传输的任务，而且成本相对较低。

Description

一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统
技术领域
本发明涉及网络监控技术领域，具体为一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统。
背景技术
息技术的发展有利的推动了国民经济飞速发展，信息技术已经渗透到各行各业，并且与企业、政府部门和教育机构的经营活动和管理流程密切相关，信息技术在为我们的经营活动和管理工作提供便利的同时，也提出了风险控制、安全运行等新的管理要求，信息系统建设初期，人们更多关注于如何通过信息系统提高生产效率、规范流程、实现管理分析的自动化和智能化，随着系统建设规模的增长，信息系统的数量骤然增加，大量异构平台需要协同工作，当一个组织的信息系统建设发展到一定程度时，信息系统管理的要求会变得日趋严峻。
国内在网络监控方面虽然起步较晚，但是发展速度迅速，这主要受益于国内信息化建设的快速发展，由于国内在这一领域起步较晚，同时国内软件行业发展的特点，没有形成产品程度较高、影响大、应用领域广的网络监控或是网络管理产品，但是，信息化建设也给高校带来了新的要求，网络的开发性使得黑客更容易通过网络获取机密数据，网络的稳定性和可靠性直接决定着高校日常工作平稳有序进行，在这样的历史背景下，构建网络监控系统，保障网络稳定、高效运行则变得尤为重要和迫切。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，以ARM为核心，其内嵌了高性能的视频数据处理模块，配合Linux操作系统的驱动程序，保证了视频数据处理的高效性和完整性；而在视频数据的采集与传输方面，运用了DMA，FIFO等高性能模块，为系统提供了较强的控制传输能力，而且各个模块均集成在ARM处理器上，成本相对较低，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，包括视频传输模块和嵌入式Web服务器，所述视频传输模块和嵌入式Web服务器的通信链路之间连接有视频调度模块，所述视频调度模块包括嵌入式控制器，所述嵌入式控制器的输出端连接有网路控制器和串口芯片，所述网路控制器通过RJ45网络接口与视频传输模块进行数据交换，所述串口芯片通过USB控制器与嵌入式Web服务器进行数据交换，所述视频传输模块包括编码解码模块，所述编码解码模块的输入端连接有实时传输模块，编码解码模块的输出端连接有硬件驱动模块；所述嵌入式Web服务器包括通讯控制模块，所述通讯控制模块的输入端连接有高速缓存器，通讯控制模块的输出端还连接有人机交互设备。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式控制器的输入端连接有晶振驱动器和JTAG接口模块，所述晶振驱动器和JTAG接口模块的输入端均与电源控制模块相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述串口芯片采用MAX232系列的处理芯片，且串口芯片的输入端与信号调节电路相连接，所述信号调节电路的输出端与调制解调器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述实时传输模块包括FPGA控制器和时钟检测模块，所述FPGA控制器的输出端连接有异步检测器，所述异步检测器的输出端连接有DDR3存储器，所述DDR3存储器连接到时钟检测模块的输入输出端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述硬件驱动模块包括数据采集卡，所述数据采集卡的输出端连接有数据压缩模块和反馈信号控制模块，所述数据采集卡的输入端连接有传感器组。
作为本发明一种优选的技术方案，所述通讯控制模块包括采集适配器和监控管理模块，所述监控管理模块的输出端连接有无线信号收发器，所述无线信号收发器上设置有阈值设定模块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述人机交互设备包括液晶显示屏和控制键盘，所述控制键盘的输出端连接有警报模块，且液晶显示屏和控制键盘的输出端均与语音信号合成器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述网路控制器包括数据校对模块，所述数据校对模块的输出端连接有信号解调器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述USB控制器还连接有USB摄像头和串口监测模块，所述USB摄像头和串口监测模块的输出端均连接有IP地址监测模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，以ARM为核心，其内嵌了高性能的视频数据处理模块，配合Linux操作系统的驱动程序，保证了视频数据处理的高效性和完整性；而在视频数据的采集与传输方面，运用了DMA，FIFO等高性能模块，为系统提供了较强的控制传输能力，为了完成客户端与服务器的动态交互，根据cgi标准设计的应用程序运行在服务器端，处理来自客户端浏览器的数据，例如表单数据的处理、Web数据库的访问以及远程控制等。编写不同的cgi程序，完成视频采集设备的初始化配置以及即时控制，实现各种处理以及传输的任务，而且各个模块均集成在ARM处理器上，成本相对较低。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电路结构示意图。
图中：1-视频传输模块；2-嵌入式Web服务器；3-视频调度模块；4-编码解码模块；5-实时传输模块；6-硬件驱动模块；7-通讯控制模块；8-高速缓存器；9-人机交互设备；10-嵌入式控制器；11-网路控制器；12-串口芯片；13-电源控制模块；14-RJ45网络接口；15-信号调节电路；16-FPGA控制器；17-时钟检测模块；18-异步检测器；19-DDR3存储器；20-数据采集卡；21-数据压缩模块；22-反馈信号控制模块；23-传感器组；24-USB控制器；25-采集适配器；26-监控管理模块；27-无线信号收发器；28-阈值设定模块；29-液晶显示屏；30-控制键盘；31-警报模块；32-晶振驱动器；33-语音信号合成器；34-数据校对模块；35-信号解调器；36-JTAG接口模块；37-调制解调器；38-USB摄像头；39-串口监测模块；40-IP地址监测模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，包括视频传输模块1和嵌入式Web服务器2，所述视频传输模块1和嵌入式Web服务器2的通信链路之间连接有视频调度模块3，所述视频调度模块3包括嵌入式控制器10，所述嵌入式控制器10的输入端连接有晶振驱动器32和JTAG接口模块36，所述晶振驱动器32和JTAG接口模块36的输入端均与电源控制模块13相连接，所述嵌入式控制器10的输出端连接有网路控制器11和串口芯片12，所述串口芯片12采用MAX232系列的处理芯片，且串口芯片12的输入端与信号调节电路15相连接，所述信号调节电路15的输出端与调制解调器37相连接，所述网路控制器11包括数据校对模块34，所述数据校对模块34的输出端连接有信号解调器35，所述网路控制器11通过RJ45网络接口14与视频传输模块1进行数据交换，所述串口芯片12通过USB控制器24与嵌入式Web服务器2进行数据交换，所述USB控制器24还连接有USB摄像头38和串口监测模块39，所述USB摄像头38和串口监测模块39的输出端均连接有IP地址监测模块40，所述视频传输模块1包括编码解码模块4，所述编码解码模块4的输入端连接有实时传输模块5，所述实时传输模块5包括FPGA控制器16和时钟检测模块17，所述FPGA控制器16的输出端连接有异步检测器18，所述异步检测器18的输出端连接有DDR3存储器19，所述DDR3存储器19连接到时钟检测模块17的输入输出端，编码解码模块4的输出端连接有硬件驱动模块6，所述硬件驱动模块6包括数据采集卡20，所述数据采集卡20的输出端连接有数据压缩模块21和反馈信号控制模块22，所述数据采集卡20的输入端连接有传感器组23；所述嵌入式Web服务器2包括通讯控制模块7，所述通讯控制模块7的输入端连接有高速缓存器8，通讯控制模块7的输出端还连接有人机交互设备9，所述通讯控制模块7包括采集适配器25和监控管理模块26，所述监控管理模块26的输出端连接有无线信号收发器27，所述无线信号收发器27上设置有阈值设定模块28，所述人机交互设备9包括液晶显示屏29和控制键盘30，所述控制键盘30的输出端连接有警报模块31，且液晶显示屏29和控制键盘30的输出端均与语音信号合成器33相连接。
(1)所述嵌入式控制器采用三星公司最新的处理器S3C6410，该处理器基于ARM1176JZF-S内核，采用了64/32位内部总线架构，而且内部资源非常丰富，集成了许多强大的硬件加速器如多格式编解码器(MFC)支持MPEG4/H.264编解码、VC1的解码，支持实时视频会议和NTSC，PAL的输出。在片上资源非常丰富的基础上，对硬件系统的配置进行了相关的扩展，包括1块256MB的NANDFlash和2块64Mbyte的DDRSDRAM，1个连接PC机用于调试的串口、2个USB接口、1个以太网控制芯片DM9000AE扩展了1个网络口。在主控USB接口外接ZC303芯片的数字摄像头；
(2)所述嵌入式Web服务器2是一款单任务的轻量级Web服务器，与其他大型的Web服务器相比，它并不为每个网络连接单独创建进程，也不需要复制自身进程来处理多个连接，而是通过建立请求列表的方式来处理连接请求，同时它只为cgi程序创建新的进程，节省了系统资源，非常适合移植至嵌入式系统中去，而且它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能，因此嵌入式Web服务器具有很高的处理速度和效率。
本发明的工作原理：该基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，以ARM为核心，其内嵌了高性能的视频数据处理模块，配合Linux操作系统的驱动程序，保证了视频数据处理的高效性和完整性；而在视频数据的采集与传输方面，运用了DMA，FIFO等高性能模块，为系统提供了较强的控制传输能力，为了完成客户端与服务器的动态交互，根据cgi标准设计的应用程序运行在服务器端，处理来自客户端浏览器的数据，例如表单数据的处理、Web数据库的访问以及远程控制等。编写不同的cgi程序，完成视频采集设备的初始化配置以及即时控制，实现各种处理以及传输的任务，而且各个模块均集成在ARM处理器上，成本相对较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，包括视频传输模块(1)和嵌入式Web服务器(2)，所述视频传输模块(1)和嵌入式Web服务器(2)的通信链路之间连接有视频调度模块(3)，其特征在于：所述视频调度模块(3)包括嵌入式控制器(10)，所述嵌入式控制器(10)的输出端连接有网路控制器(11)和串口芯片(12)，所述网路控制器(11)通过RJ45网络接口(14)与视频传输模块(1)进行数据交换，所述串口芯片(12)通过USB控制器(24)与嵌入式Web服务器(2)进行数据交换，所述视频传输模块(1)包括编码解码模块(4)，所述编码解码模块(4)的输入端连接有实时传输模块(5)，编码解码模块(4)的输出端连接有硬件驱动模块(6)；所述嵌入式Web服务器(2)包括通讯控制模块(7)，所述通讯控制模块(7)的输入端连接有高速缓存器(8)，通讯控制模块(7)的输出端还连接有人机交互设备(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述嵌入式控制器(10)的输入端连接有晶振驱动器(32)和JTAG接口模块(36)，所述晶振驱动器(32)和JTAG接口模块(36)的输入端均与电源控制模块(13)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述串口芯片(12)采用MAX232系列的处理芯片，且串口芯片(12)的输入端与信号调节电路(15)相连接，所述信号调节电路(15)的输出端与调制解调器(37)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述实时传输模块(5)包括FPGA控制器(16)和时钟检测模块(17)，所述FPGA控制器(16)的输出端连接有异步检测器(18)，所述异步检测器(18)的输出端连接有DDR3存储器(19)，所述DDR3存储器(19)连接到时钟检测模块(17)的输入输出端。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述硬件驱动模块(6)包括数据采集卡(20)，所述数据采集卡(20)的输出端连接有数据压缩模块(21)和反馈信号控制模块(22)，所述数据采集卡(20)的输入端连接有传感器组(23)。
6.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述通讯控制模块(7)包括采集适配器(25)和监控管理模块(26)，所述监控管理模块(26)的输出端连接有无线信号收发器(27)，所述无线信号收发器(27)上设置有阈值设定模块(28)。
7.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述人机交互设备(9)包括液晶显示屏(29)和控制键盘(30)，所述控制键盘(30)的输出端连接有警报模块(31)，且液晶显示屏(29)和控制键盘(30)的输出端均与语音信号合成器(33)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述网路控制器(11)包括数据校对模块(34)，所述数据校对模块(34)的输出端连接有信号解调器(35)。
9.根据权利要求1所述的一种基于ARM11的嵌入式Web网络监控系统，其特征在于：所述USB控制器(24)还连接有USB摄像头(38)和串口监测模块(39)，所述USB摄像头(38)和串口监测模块(39)的输出端均连接有IP地址监测模块(40)。
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