课题名称

基于物联网的家居安防监控系统

完成日期：2019 年04 月 01 日

一、 题目来源及原始数据资料：

1、题目来源

自拟

2、项目背景与意义

视频监控业务具有悠久的历史，在传统上广泛应用于安防、交通事故处理等行业。而随着今年计算机和网络的发展，视频监控技术也在不断成熟。

在实际生活中，发现现代家居安全存在一定的不足，如通过猫眼无法全面的了解室外的环境、来访的访客情况等。若主人在卧室或室外无法方便得知室外情况、访客信息等。故设计本视频监控系统结合门禁控制，使得当有访客到访时可以在室内显示屏或其他终端设备全面的了解室外访客来访情况，识别访客的身份。提高家居安防安全性。同时挺高门禁控制的便利性。当自身不能（或不便）走到门口开门时，可以通过终端设备方便的对门禁进行控制。同时考虑夜间光线不足等原因，设计了光敏与人体红外传感器进行自动亮灯。

3、原始数据资料

适用场景：来访者监控、验证、远程控制

通过USB连接摄像头组成视频采集模块，RFID模块与门禁开关组成门禁控制模块，人体红外与光敏传感器组成环境光线控制模块。对室外情况进行监测与监控，将数据汇总到ARM板上，将监控画面实时显示在arm板的LCD屏幕上方便在室内观测室外访客情况。同时，尝试使运行于ARM的应用程序使用基于UDP的RTP等流媒体传输协议将视频流发送至终端，便于室主在各种环境下都可对室外可能来访人员的监控。当有来访者时，通过网络传输协议向终端设备发送访客提醒、视频截图、RFID验证信息等消息。

同时,考虑便利性及夜晚环境因素，系统应提供远程终端对灯光以及门禁开关的控制及夜晚环境一定条件的自动亮灯照明功能。

系统大体框架：

该系统基于ARM平台，计划使用多线程/进程进行功能协调。

二、毕业设计要求：

1、系统的主要功能及角色类型

主要功能：

1. 视频采集模块采集数据发送至ARM板，并在 LCD屏及终端上显示

2. 提供访客到来提醒，提供RFID验证身份信息及截图发送至远程控制终端

3. 提供自动亮灯照明功能（光敏人体红外检测）

4. 提供控制终端及ARM板触摸屏对门禁开关、灯光进行控制

角色分析：

管理员：管理用户账户（提供密码修改、找回、账户管理）

用户:查看监控、控制门禁、控制灯光、接收来访者信息等

用户用例规约大体如下：

用户控制用例规约如下：

2、系统的主要模块

传感层：

1. 视频采集模块

2. 灯光控制模块  提供自动控制

3. RFID模块

4. 门禁模块（拟用步进电机模拟）

5. 环境监听模块（红外、光敏传感器）

网关层（由ARM板提供）：

1. LCD模块（监控显示、其他功能控制图像显示）

2. 触摸屏模块（提供功能交互）

3. 数据接收、整理与传输（视频数据、RFID数据、红外数据）

应用层：

1. 接收信息提醒（访客来访邮件提醒）

2. 红外、光敏数据显示、

3. 灯光状态显示、控制

4. 门禁控制

3、系统环境需求

开发环境：Ubuntu18.04、arm-none-linux-gnueabi-交叉编译工具链、

Qt Creator 4.5.2(基于Qt 5.9.5(GCC 7.3.0,64bit))

运行环境: S5P6818 ARM板（cortex-A53）、Qt-Embedded-5.7.0交叉编译库

4、系统非功能性需求

性能方面的需求，主要有：

（1）系统响应时间：实时响应

（2）系统的可靠性：身份验证的准确性

系统安全性需求：

（1）数据保密性：可验证通过的“身份密钥”存储保密性

三、进度安排、应完成的工作量：

1、2019年06月25日- 2019年07月15日完成选题；

2、2019年07月16日- 2019年09月20日完成文献查阅、需求调研，撰写系统需求分析说明书；

3、2019年09月21日- 2019年10月08日完成毕业设计任务书；

4、2019年10月09日- 2019年11月10日完成系统基本设计，提交毕业设计文档前3章初稿；

5、2019年11月11日- 2020年01月10日完成系统实现，接受指导老师检查；

6、2020年01月11日- 2020年03月15日完成毕业设计文档初稿；

7、2020年03月16日- 2020年04月30日完成毕业设计文档答辩；

8、2020年05月01日- 2020年06月01日完成毕业设计文档相关资料上传。

四、主要参考文献

[1] 锐极电子科技有限公司 ARM&Linux嵌入式系统开发技术详解[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007

[2] 林世霖，钟锦辉，李建辉Linux环境编程图文指南.北京：电子工业出版社，2016

[3] 曾妍，刘洪涛 物联网工程应用系统（智慧城市）.成都：西南交通大学出版社，2017

[4] 郭炜 新C++程序设计教程.北京：清华大学出版社，2012

[5] 王恒心，陈锐 边学边做物联网技术.北京：人民邮电出版社，2016

[6] 弓雷 ARM嵌入式Linux系统开发详解.北京：清华大学出版社，2014

[7] 李宁宁 基于Android Studio的应用程序开发教程.北京：电子工业出版社，2016

[8] Robert Love Linux系统编程.北京：人民邮电出版社，2014

[9] 范立南，兰丽辉等 物联网通信技术及应用.北京：清华大学出版社，2017

指导教师（签名）：

系（教研室）主任（签名）：