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论嵌入式技术在网络监控系统中的发展和应用 翟型文－374070057 2011年3月15日 摘要：传统的视频监控系统采用模拟电视进行画面显示，视频信息储存到录像带上。然而随着计算机技术、网络技术和通信技术的快速发展和Internet的广泛应用，促使监控系统向开放性、网络化、智能化发展，网络化监控系统是实现工业信息化的重要组成部分。本文结合本人在相关网络监控系统项目中的学习、开发及应用管理实践，简述了在大中型网络监控系统中嵌入式应用的发展。 关键词：监控系统 嵌入式 随着计算机软硬件技术、网络技术和通信技术的快速发展和互联网技术的广泛应用，监控系统也向开放性、网络化、智能化发展，网络化监控系统作为实现工业信息化的重要组成部分，在网络传输功能的监控系统中的有着相当广阔的应用前景。本人所在的企业正是一家致力于网络监控集成的专业公司，本人对于嵌入式监控系统在监控项目中的开发与应用给予了一定的关注和研究，并且自觉部分研究成果对于同行企业中采用高端嵌入式系统在控领域的应用和技术推广具有一定的参考价值。本文对监控系统在发展过程中的类别、特点、应用进行了简述。 众所周知，传统的视频监控系统采用模拟电视进行画面显示，视频信息储存到磁介质（如录像带）上。但是，录像带数量会岁监控点增加和录像时间加长而多的惊人，这不仅耗费大量成本，且使查询和管理工作变得异常繁琐。随着编解码技术的快速发展，以PC、图像采集卡和专用电缆组成的数字视频监控系统取代了传统模拟视频监控系统，视频信息以数字形式存放在硬盘上。由于采用了PC、图像采集卡和专用电缆的结构，日益暴露出体积大、布线复杂、价格昂贵等缺点。而嵌入式视频监控系统则可以很好的解决这一问题。目前，基于嵌入式技术的视频监控系统在我国尚未普及，开发嵌入式视频监控系统，尤其是具有网络传输功能的监控系统将有广阔的应用前景。 嵌入式系统的出现至今已经有30多年的历史，近几年来，计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显，嵌入式技术已成为一个研究热点。纵观嵌入式技术的发展过程，大致经历四个阶段。 第一阶段，是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大部分应用于一些专业性强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。这一阶段系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简单、价格低，以前在国内工业领域应用较为普遍，但是已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的需求。 第二阶段，是一嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。主要特点是：CPU种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；操作系统达到一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业化，用户界面不够友好。 第三阶段，是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。主要特点是：嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件个目录管理、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口，APU开发应用程序较简单；嵌入式应用软件丰富。 第四阶段，是以Internet为标志的嵌入式系统，也是本人所在企业为客户提供应用最多的系统模式。目前，这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将代表嵌入式系统的未来。 综上，嵌入式系统技术日益完善，32位微处理器在该系统中占主导地位，嵌入式操作系统已经从简单走向成熟，它与网络、Internet结合日益密切，因而，嵌入式系统应用将日益广泛。 嵌入式操作系统是嵌入式系统的重要组成部分。它具有操作系统的基本特点，能够有效管理复杂的系统资源，完成进程管理、处理器调度、存储管理、设备管理、中断处理等任务。与通用操作系统相比，嵌入式操作系统在系统实时性、硬件的相关依赖性及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。具有可定制、兼容多种微处理器、低资源占有性等优点。 嵌入式系统特点：任何嵌入式系统都包括硬件和软件两个方面。硬件包括微处理器、存储器、I/O端口和图形控制器。软件包括操作系统和应用软件，应用软件控制着嵌入式系统的运作和行为，而操作系统则为应用程序提供必要的底层支持，它一般是通过应用编程接口来实现的。下面介绍操作系统的软硬件特性：硬件特性1、体积小，继承效率高。嵌入式系统总是去除沉余，力争用最小的系统完成目标功能。2、面向特定应用的特性。具有嵌入式系统只能适应某一特定应用，针对另一应用就需要重新设计硬件系统。3、低功耗，电磁兼容性好，能在恶