3 系統的軟件設計

3.1 智能家居遠程監控系統的軟件組成

智能家居遠程監控系統的軟件系統由設備驅動程序、嵌入式Linux 操作系統和應用程序構成，如圖6所示。其中嵌入式Linux 操作系統采用2.6 版本的內核。

Web 服務器使用Boa , 視頻服務器使用Servfox5 , 這是兩款Linux 下的開源軟件， 將源碼進行適當修改就可以移植到嵌入式系統中。

3.2 驅動程序的開發

用戶進程是通過設備驅動文件控制硬件， 對設備文件的操作方式就是系統調用， 如open 、read 、write 、close等。編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數，并填充file_operations 結構體的各個域。步進電機、LED 和溫度傳感器DS18B20 都是通過通用I/O 控制的，做為字符型設備。USB 攝像頭屬于USB 設備。下面以步進電機驅動程序為例說明Linux 驅動程序的開發過程，具體步驟如下：

（1 ） 編寫驅動程序源代碼， 將程序源文件motor.c , 添加到內核的drivers/char 目錄下。

（2 ） 編輯drivers/char 目錄下的配置文件Kconfig,添加如下內容：config MOTOR tristate"Motor Driver"

（3 ） 在char 目錄下打開Makefile , 添加obj -$ （CONFIG_MOTOR）+=motor.o

（4 ） 在內核目錄下執行make menuconfig 命令， 進行內核配置： 在Device Driver -Character Driver 下將MOTOR 選為M, 模塊方式， 退出保存設置。

（5 ） 執行命令make modules , 編譯驅動模塊。在char目錄下產生motor.ko 的文件， 即所需的步進電機驅動模塊。通過NFS 方式傳到開發板上。

（6） 加載驅動模塊， 執行insmod motor.ko .

（7 ） 建立文件節點， 執行mknod/dev/MOTOR_Driver c228 0 .

3.3 實現基于Web 的遠程監控

智能家居遠程監控系統可以通過Web 服務器為用戶提供簡潔， 美觀的操作界面。網絡控制部分包括登錄界面、用戶認證、主界面、門窗控制、照明控制、溫度監測及視頻監控。

用戶認證是通過CGI 程序實現的。首先在登錄界面中使用HTML 語言添加表單：

form method="post" action="/cgi-bin/logon.cgi">

用戶名：input type="text" name="user">br>

密碼： input type = "password" name = "pwd" >br >

nbspnbspnbspinput type="submit" value=" 登錄"> /form>

參數action 指明處理該表單的CGI 程序， 此表單所填的內容會通過Web 服務器以name=value1pwd=value2的方式傳給logon.cgi 程序處理， 該程序對用戶名和密碼進行認證。用戶認證界面如圖7 所示， 門窗控制界面如圖8 所示。使用表單在網頁中添加2 個按鈕， 分別控制門窗的打開和關閉。對應的CGI 程序調用步進電機的驅動程序， 控制電機轉動， 模擬門窗控制。