基于Linux的物联网信息采集终端开发研究

随着嵌入式技术的发展，物联网与嵌入式技术相融合是新的发展方向，物联网信息传输和后期数据处理已相对成熟，前端信息的采集是时下最需要解决的关键问题。因物联网信息的复杂化，单一的射频采集已不能满足需要，在这个背景下提出了包含射频和视频的物联网信息采集方案，将会加快物联网的发展，拓宽了应用的领域，具有一定的现实意义和应用前景。
　　为实现射频和视频信息的采集处理，采用了TI的基于达芬奇架构的ARM+DSP双核处理芯片DM6467作为控制处理器。ARM主要作为控制器，对射频、视频采集处理等任务进行合理调度;DSP则主要负责处理所采集的数据，如H.264算法等。课题主要通过硬件和软件两方面对系统进行设计开发。
　　系统硬件利用了嵌入式系统的模块化设计，包含了视频采集模块、射频RFID读写器模块、存储模块、电源模块和其他外围接口模块。其中视频采集模块选用了TI的视频编解码芯片TVP5158来实现四路视频的采集;射频模块选用了AS3992来实现915MRFID读写器的设计，考虑到该芯片本身的输出功率其读写距离有限等问题，需要经过功率放大电路、低通滤波、隔离电路来保证读写器的识别距离和抗干扰能力。
　　系统的软件设计，主要包括系统移植、Linux驱动开发和视频采集编码的实现。为了更好的对系统进行调度，需要移植Linux操作系统管理系统的任务、资源。搭建好软件开发平台后，制作修改引导程序U-boot，移植Linux内核及根文件系统。然后添加TVP5158、I2C等的驱动，利用Linux多线程原理来实现视频采集编码显示，各线程间做同步处理。进行了Codec Engine理论研究，通过Codec Engine来完成ARM与DSP算法的通信，编写H.264算法实现视频图像的采集编码。
　　本文完成了包含射频、视频采集的系统硬件、软件的整体设计。视频采集编码显示正常，采集图像流畅清晰，无丢帧现象，达到了设计要求。实现的物联网信息采集终端可广泛应用于酒店、科研、银行等需要身份认证的安防和物流、运输等领域，市场前景广阔。