基于Openwrt路由器的远程监控平台的搭建

　　摘要：本文主要讨论设计基于嵌入式OpenWrt系统的路由器的远程监控平台，涵盖的功能有视频音频监测、自主移动、环境信息采集、位置定位、WiFi通信等，是一种具有高性价比、良好的操控性、安全性及可配置的远程监控智能设备平台。

　　1、路由器的远程监控平台采用两层架构

　　上层以安装OPENWRT系统TP—LinkWRT03N路由器（基于Atheros的AR9331芯片）作为上层的主板，主要负责功能为图像采集模块、无线通信模块的功能，实现控制信号、图像采集、声音采集和WiFi无线通信的数据传输。上层架构硬件核心系统是基于TP—LinkWR703N的改造路由器，安装OpenWrt系统设计出基于AtheroS的AR9331芯片WiFi通信模块，选择天敏$606、$608的网络摄像头为监控视频和声音的硬件设施。实现远程监控、控制等功能。并且预留可扩张的接口，用于智能家居的控制。

　　下层是以通用8位或16位单片机为控制板，外按传感器、电机驱动、显示、串口通信电路等。主要实现运动过程控制、传感器数据处理、串口遥控信号的接收和执行。

　　远程监控平台的软件设计包括嵌入式操作系统、网络摄像头加载程序、视频处理程序、WEB服务器程序以及单片机控制应用程序等。核心系统选用嵌入式LINUX发行版OpenWrt为上层硬件架构即路由器的操作系统。OpenWrt的设计开发理念是将操作系统分解组合成为一套完全可写的文件系统及软件包管理，使用软件包的概念来管理嵌入式设备，因此嵌入软件开发的过程变得更为简单和容易。

　　2、OpenWrt嵌入式系统

　　我们需要通过改装的路由器使实现下面的功能：驱动并控制摄像头，通过串口控制硬件层的C51单片机，驱动无线网卡并连接，运行服务端，提供uI界面。而实现以上的功能，我们需要首先构建一个嵌入式操作系统。经过反复地讨论研究，我们决定在主芯片是Atheros的AR9331路由器上移植OpenWrt。

　　OpenWrt它是一个开源的用于各种无线路由及嵌入式设备的linux发行版。它可以实现与另外一个著名的固件DDWRT相类似的功能。OpenWrt提供了一个完全可写文件系统及软件包管理，它通过简单易用的方式，最大限度地降低了嵌入式linux开发的门槛，它允许使用软件包的概念来定制嵌入式设备，这使得它能适用于绝大多数应用并实现更多的功能。对于开发人员，OpenWrt提供简单易用的环境框架来构建应用程序。OpenWrt主页：http：／／www．OpenWrt．org。

　　本课题重点研究的路由器，已经发布有通用的版本，因此不需要自己再去重复的编译。为了深入学习和了解，也可以下载源码来自己编译，得到的“固件”效果是一样。

　　3、整体设计思路

　　整体设计实现的步骤：

　　（1）改造能刷Linux的无线路由器，将其操作系统刷成OpenWrt。

　　（2）将Linux下的摄像头驱动安装到路由器上，即在路由器上安装程序：挂载摄像头、安装mJPEG。

　　（3）PC端与机器人建立通讯。

　　（4）通过上位机操作，选择PC端的上化机软什，利用上机的Socket把特定的数据包发送到路由端。直接控制单片机电机运动，并能实时接收到机器人上的摄像头视频。整体设计如下图1所示：