一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端，包括：應(yīng)用無關(guān)硬件，用于執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；應(yīng)用相關(guān)硬件，針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)，通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式更新計算任務(wù)以滿足多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求；所述應(yīng)用無關(guān)硬件和應(yīng)用相關(guān)硬件通過標(biāo)準(zhǔn)的擴展接口相連；所述應(yīng)用無關(guān)硬件作為一個單獨的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點獨立工作；所述應(yīng)用相關(guān)硬件作為所述應(yīng)用無關(guān)硬件的擴展，當(dāng)針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)時，兩者作為一個整體聯(lián)合工作。本發(fā)明具備強通用性、專業(yè)性，能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多樣性的特點，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)性的要求；并能通過任務(wù)動態(tài)更新方法，將用戶應(yīng)用程序快速部署到可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中。
【專利說明】一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到迅速發(fā)展，在重大事故監(jiān)測，環(huán)境保護，智慧醫(yī)療，智能交通等領(lǐng)域已取得重大進(jìn)展。物聯(lián)網(wǎng)具備以下特點:首先，物聯(lián)網(wǎng)具有應(yīng)用多樣性的特點，其應(yīng)用面越來越廣，輻射到各行各業(yè)的趨勢也愈發(fā)明顯；其次，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用具有很強的領(lǐng)域?qū)I(yè)性，行業(yè)應(yīng)用都有其特殊要求。
[0003]為了滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)I(yè)性，傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方法是針對每個應(yīng)用都單獨設(shè)計一整套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟硬件，該方法存在諸多問題:1)針對特定應(yīng)用部署的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法改變或者更新應(yīng)用，導(dǎo)致系統(tǒng)功能單一，可塑性差；2)針對特定應(yīng)用單獨設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)終端硬軟件資源無法在其他應(yīng)用中使用，每個應(yīng)用都需要重新設(shè)計終端節(jié)點軟硬件，資源利用率低，同時降低了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)速度，增加了系統(tǒng)的研發(fā)成本。
[0004]針對上述傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方法存在的不足，本發(fā)明提出了一種可根據(jù)用戶需求動態(tài)改變系 統(tǒng)功能的可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，裝置及方法，且所設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)終端能適用于多種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端，其具備強通用性、專業(yè)性，能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多樣性的特點，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)性的要求；并能通過任務(wù)動態(tài)更新方法，將用戶應(yīng)用程序快速部署到可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端，包括:
[0007]應(yīng)用無關(guān)硬件，用于執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；
[0008]應(yīng)用相關(guān)硬件，針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)，通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式更新計算任務(wù)以滿足多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求；
[0009]所述應(yīng)用無關(guān)硬件和應(yīng)用相關(guān)硬件通過標(biāo)準(zhǔn)的擴展接口相連；所述應(yīng)用無關(guān)硬件作為一個單獨的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點獨立工作；所述應(yīng)用相關(guān)硬件作為所述應(yīng)用無關(guān)硬件的擴展，當(dāng)針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)時，兩者作為一個整體聯(lián)合工作。
[0010]其中應(yīng)用無關(guān)硬件包括:
[0011]微處理器，是應(yīng)用無關(guān)硬件的核心，運行應(yīng)用無關(guān)硬件的代碼，執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及計算復(fù)雜度的計算與控制任務(wù)，該微處理器與所述應(yīng)用無關(guān)硬件的射頻處理器、存儲器、傳感器接口相連，同時微處理器還與應(yīng)用相關(guān)硬件的配置存儲器以及可重塑器件中的硬件任務(wù)接口相連；
[0012]射頻處理器，在所述微處理器的控制下執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收，所述射頻處理器與所述微處理器通過SPI接口連接，負(fù)責(zé)與物聯(lián)網(wǎng)中各個節(jié)點之間的通信；
[0013]存儲器，用于存儲所述微處理器的數(shù)據(jù)和程序，所述存儲器與所述微處理器通過總線連接；
[0014]傳感器接口，通過標(biāo)準(zhǔn)的51P傳感器接口與所述微處理器相連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述微處理器采用超低功耗嵌入式微處理器；
[0016]所述射頻處理器采用ZigBee、WiF1、GPRS、3G的通信方式；
[0017]所述傳感器接口集成了串口、SP1、I2C、并口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換的常用接口。
[0018]其中應(yīng)用相關(guān)硬件包括:
[0019]可重塑器件，是所述物聯(lián)網(wǎng)終端的核心，執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜計算任務(wù)，針對各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，采用軟硬件協(xié)同動態(tài)配置機制重塑其計算任務(wù)；
[0020]應(yīng)用相關(guān)傳感器，根據(jù)多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供相應(yīng)的傳感器；
[0021]數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲可重塑器件中的數(shù)據(jù)；
[0022]配置存儲器，存儲可重塑器件中的配置程序，所述配置程序用于控制所述可重塑器件的功能執(zhí)行。
[0023]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)存儲器采用高速的SRAM存儲器實現(xiàn)；
[0024]所述配置存儲器存儲的配置程序是當(dāng)應(yīng)用發(fā)生變化時，微處理器通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式從云端任務(wù)中心獲取并下載至所述配置存儲器中的配置程序。
[0025]進(jìn)一步的，所述可重塑器件包括:
[0026]可重塑傳感器接口，根據(jù)多種應(yīng)用相關(guān)傳感器，重塑傳感器接口使其能夠自動重新配置控制接口與時序；
[0027]可重塑計算部件，計算重塑后的計算任務(wù)。
[0028]進(jìn)一步的，所述可重塑計算部件包括:
[0029]硬件任務(wù)接口，用于根據(jù)微處理器的命令來控制計算任務(wù)。
[0030]計算任務(wù)部件，用于執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的計算任務(wù)。
[0031]進(jìn)一步的，所述微處理器的命令包括:
[0032]RESET命令，用于任務(wù)的復(fù)位操作；
[0033]OPEN命令，用于喚醒處于休眠狀態(tài)的任務(wù)；
[0034]CLOSE命令，用于當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢之后使之重新進(jìn)入休眠態(tài)；
[0035]START和STOP命令，用于啟動和停止任務(wù)；
[0036]WRITE和READ命令，用于向計算任務(wù)中寫入?yún)?shù)和讀出數(shù)據(jù)；
[0037]FINISH命令，用于當(dāng)計算任務(wù)執(zhí)行完畢之后觸發(fā)CPU中斷。
[0038]進(jìn)一步的，所述計算任務(wù)部件的所有計算任務(wù)都保存在云端任務(wù)中心中，當(dāng)需要更新計算任務(wù)時，所述微處理器通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式從云端任務(wù)中心搜索并下載相應(yīng)的計算任務(wù)，然后裝載至配置存儲器中，供可重塑器件執(zhí)行。
[0039]進(jìn)一步的，所述應(yīng)用相關(guān)硬件的遠(yuǎn)程動態(tài)更新工作步驟包括:
[0040]步驟1，任務(wù)更新判斷，比較需要更新的任務(wù)與原任務(wù)是否相同，若相同則無需更新，若不相同則進(jìn)入步驟2;
[0041]步驟2.本地任務(wù)搜索，在可重塑終端中搜索是否存在需要更新的任務(wù)，若存在，則裝載并運行任務(wù)，若不存在則進(jìn)入步驟3 ;
[0042]步驟3，遠(yuǎn)程任務(wù)搜索，在云端任務(wù)中心搜索是否存儲了任務(wù)代碼供所述應(yīng)用相關(guān)硬件硬件下載執(zhí)行，若不存在則遠(yuǎn)程任務(wù)搜索失敗，報告用戶所需任務(wù)不存在，若存在相應(yīng)任務(wù)則進(jìn)入步驟4 ；
[0043]步驟4，任務(wù)下載，將需要更新的任務(wù)從云端任務(wù)中心下載至可重塑終端中；
[0044]步驟5.任務(wù)裝載，將與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)裝載至可重塑終端的配置存儲器中；
[0045]步驟6，任務(wù)運行，裝載與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)并執(zhí)行新的任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1A為本發(fā)明的可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖1B為本發(fā)明的一實施例的可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖；
[0048]圖2為本發(fā)明的一實施例的通用終端硬件示意圖；
[0049]圖3為本發(fā)明的一實施例的可重塑終端硬件示意圖；
[0050]圖4為本發(fā)明的一實施例的可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用部署方法流程圖；
[0051]圖5為本發(fā)明的一實施例的任務(wù)動態(tài)更新方法流程圖。
【具體實施方式】
[0052]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0053]圖1A為本發(fā)明的可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖，分為與應(yīng)用無關(guān)硬件I和與應(yīng)用相關(guān)硬件2兩部分。其中應(yīng)用無關(guān)硬件I包括微處理器3、射頻處理器4、存儲器5及傳感器接口 6 ;應(yīng)用相關(guān)硬件2包括可重塑器件7、應(yīng)用相關(guān)傳感器8、數(shù)據(jù)存儲器9、配置存儲器10。其中可重塑器件7包含可重塑計算部件11、可重塑傳感器接口 12，可重塑計算部件11又由硬件任務(wù)接口 13以及若干計算任務(wù)14組成。微處理器3與射頻處理器4、存儲器5、傳感器接口 6相連，同時微處理器3還與配置存儲器10以及可重塑器件7中的硬件任務(wù)接口 13相連；可重塑器件7與應(yīng)用相關(guān)傳感器8、數(shù)據(jù)存儲器9以及配置存儲器10相連。
[0054]應(yīng)用無關(guān)硬件I執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
[0055]應(yīng)用相關(guān)硬件2執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜計算任務(wù)，針對不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可以通過重塑計算任務(wù)14來滿足不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。
[0056]微處理器3作為應(yīng)用無關(guān)硬件I的核心，運行應(yīng)用無關(guān)硬件I的代碼，執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及計算與控制任務(wù)；微處理器3通常采用超低功耗嵌入式微處理器，需要具備基本的運算能力及常用的外部接口 ；微處理器3與射頻處理器4、存儲器5、傳感器接口 6相連，同時微處理器3還與配置存儲器10以及可重塑器件7中的硬件任務(wù)接口 13相連；
[0057]射頻處理器4在微處理器3的控制下，執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收；射頻處理器4可以采用ZigBee、WiF1、GPRS、3G等通信方式，可以是貨架是通信設(shè)備或器件，也可以是固化了通信技術(shù)的設(shè)備或器件；與微處理器3通過電信號連接，負(fù)責(zé)與物聯(lián)網(wǎng)中其它節(jié)點之間的通信。
[0058]存儲器5用于存儲微處理器3的數(shù)據(jù)和程序。
[0059]傳感器接口 6通過標(biāo)準(zhǔn)的51P傳感器接口處接傳感器模塊，以提高本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)終端的通用性。傳感器接口 6集成了串口、SP1、I2C、并口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換等多種常用的接口。微處理器3可以通過這些接口控制處接的傳感器。
[0060]可重塑器件7作為整個物聯(lián)網(wǎng)可重塑終端的核心，執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜計算任務(wù)，針對不同的應(yīng)用，可重塑計算部件可以采用軟硬件協(xié)同動態(tài)配置機制重塑其計算任務(wù)以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用高度多樣性和領(lǐng)域?qū)Ｓ眯缘囊蟆?br> [0061]應(yīng)用相關(guān)傳感器8根據(jù)不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以提供不同的傳感器，以提高本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)終端的通用性。如在溫濕度信息采集系統(tǒng)中，應(yīng)用相關(guān)傳感器8可以換成溫濕度傳感器；在圖像信息采集系統(tǒng)中，應(yīng)用相關(guān)傳感器8可以換成圖像傳感器。
[0062]數(shù)據(jù)存儲器9用于存儲可重塑器件7中需要用到的數(shù)據(jù)，通常采用高速的SRAM存儲器實現(xiàn)。
[0063]配置存儲器10存儲可重塑器件7中的配置程序，當(dāng)應(yīng)用發(fā)生變化時，微處理器3可以重新配置配置存儲器10。
[0064]可重塑傳感器接口 12需要自適應(yīng)應(yīng)用相關(guān)傳感器8的變化，根據(jù)應(yīng)用相關(guān)傳感器8的不同，可重塑傳感器接口 12能夠自動重新配置合適的控制接口與時序。
[0065]硬件任務(wù)接口 13用于連接微處理器3與計算任務(wù)，并根據(jù)微處理器3的命令來控制計算任務(wù)。命令通常包括 RESET，OPEN, CLOSE, START, STOP, WRITE, READ 和 FINISH。RESET命令用于任務(wù)的復(fù)位操作；當(dāng)任務(wù)處于休眠狀態(tài)時，可以通過OPEN命令喚醒；當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢之后，可以通過CLOSE使之重新進(jìn)入休眠態(tài)；START和STOP命令用于啟動和停止任務(wù)；WRITE和READ的功能是向計算任務(wù)中寫入?yún)?shù)和讀出數(shù)據(jù)；FINISH為中斷處理函數(shù)，用于當(dāng)計算任務(wù)執(zhí)行完畢之后觸發(fā)CPU中斷。
[0066]計算任務(wù)14用于執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)。當(dāng)云端任務(wù)中心不存在可用的計算任務(wù)時，可以手動編寫計算任務(wù)代碼；也可通過代碼自動生成工具如Matlab生成計算任務(wù)。
[0067]下面結(jié)合圖1B至圖5詳細(xì)介紹本發(fā)明的一實施例。
[0068]圖1B為本發(fā)明的一實施例的可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖，包括以下幾部分:可重塑終端101，通用終端102，網(wǎng)關(guān)節(jié)點103，互聯(lián)網(wǎng)104和云端任務(wù)中心105?？芍厮芙K端101和通用終端102通過無線方式連接形成多跳網(wǎng)絡(luò)，該多跳網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)關(guān)節(jié)點103，網(wǎng)關(guān)節(jié)點103通過有線或無線方式接入互聯(lián)網(wǎng)104中，云端任務(wù)中心105通過互聯(lián)網(wǎng)104與網(wǎng)關(guān)節(jié)點103連接。當(dāng)應(yīng)用不再滿足需求或用戶有新的需求是，用戶在云端任務(wù)中心105選擇相應(yīng)的任務(wù)，將任務(wù)ID通過互聯(lián)網(wǎng)104和網(wǎng)關(guān)節(jié)點103分發(fā)給多跳網(wǎng)絡(luò)中的可重塑終端101，可重塑終端101根據(jù)接收到的任務(wù)ID查看是否需要更新任務(wù)，當(dāng)可重塑終端101中運行的任務(wù)正是需要更新的任務(wù)時，可重塑終端101忽略本次任務(wù)更新，當(dāng)其運行的任務(wù)不是需要更新的任務(wù)時，則根據(jù)任務(wù)更新流程對終端中運行的任務(wù)進(jìn)行更新處理。
[0069]圖2為本發(fā)明的一實施例的通用終端硬件示意圖，包括以下幾部分:超低功耗CPU201，射頻處理器202，程序存儲器203，數(shù)據(jù)存儲器204，通用傳感器205和外部存儲器206，通用終端與可重塑終端一起，通過無線組成多跳網(wǎng)絡(luò)，通用終端可用于執(zhí)行多跳網(wǎng)絡(luò)的路由功能以及常規(guī)的數(shù)據(jù)采集與處理任務(wù)。超低功耗CPU201作為通用終端的控制核心，控制射頻處理器202，程序存儲器203，數(shù)據(jù)存儲器204，通用傳感器205和外部存儲器206工作，另外超低功耗CPU201運行物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)協(xié)議以及一些與應(yīng)用無關(guān)的任務(wù)。射頻處理器202與超低功耗CPU201相連，作為通用終端與外界的輸入輸出接口，用來實現(xiàn)與多跳網(wǎng)絡(luò)中其他通用終端和可重塑終端的通信。程序存儲器203與超低功耗CPU201相連，用于存儲超低功耗CPU201工作所需的程序代碼。數(shù)據(jù)存儲器204存儲與超低功耗CPU201相連，用于存儲超低功耗CPU201工作過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通用傳感器包括溫濕光等常用傳感器，與超低功耗CPU201相連，用于在超低功耗CPU201控制下執(zhí)行常規(guī)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。外部存儲器206與超低功耗CPU201相連，用于保存通用終端所采集的數(shù)據(jù)。
[0070]圖3為本發(fā)明的一實施例的可重塑終端硬件示意圖，可分為兩部分:第一部分為應(yīng)用無關(guān)硬件311，即為圖2所述的通用終端；第二部分為應(yīng)用相關(guān)硬件312。應(yīng)用相關(guān)硬件312包括可重塑器件307，專用傳感器(應(yīng)用相關(guān)傳感器)308，數(shù)據(jù)存儲器309和配置存儲器310。可重塑器件307作為應(yīng)用相關(guān)硬件的核心，用于執(zhí)行應(yīng)用相關(guān)任務(wù)，通常采用FPGA，DSP等實現(xiàn)；專用傳感器308為與特定應(yīng)用相關(guān)的傳感器，如圖像、視頻傳感器等；數(shù)據(jù)存儲器309用于存儲可重塑器件307產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或者專用傳感器308采集的數(shù)據(jù)；配置傳感器310用于存儲可重塑器件307運行所需要的配置程序，即應(yīng)用相關(guān)任務(wù)。應(yīng)用無關(guān)硬件，用于執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等應(yīng)用無關(guān)任務(wù)；應(yīng)用相關(guān)硬件，用于執(zhí)行針對特定物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的應(yīng)用相關(guān)任務(wù)，可通過動態(tài)更新的方式改變應(yīng)用相關(guān)任務(wù)來滿足不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。所述應(yīng)用無關(guān)硬件和應(yīng)用相關(guān)硬件通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連；當(dāng)終端不需要執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)時，所述應(yīng)用無關(guān)硬件作為一個單獨的物聯(lián)網(wǎng)通用終端獨立工作；當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)時，對計算時延有較高要求時，所述應(yīng)用相關(guān)硬件作為所述應(yīng)用無關(guān)硬件的擴展，兩者結(jié)合成一個整體作為物聯(lián)網(wǎng)可重塑終端。
[0071]圖4為本發(fā)明的一實施例的可重塑物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用部署方法流程圖；
[0072]步驟401.任務(wù)選擇，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，由用戶選擇可以完成其需求的若干任務(wù)。
[0073]步驟402.任務(wù)匹配，用戶將選擇的所有任務(wù)ID與對應(yīng)的可重塑終端ID進(jìn)行匹配，使每個需要部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的可重塑終端都有任務(wù)ID。
[0074]步驟403.任務(wù)分發(fā)，云端任務(wù)中心通過互聯(lián)網(wǎng)將用戶選擇的任務(wù)ID分發(fā)到對應(yīng)的可重塑終端。
[0075]步驟404.任務(wù)接收，可重塑終端啟動超低功耗CPU及射頻處理器，超低功耗CPU通過射頻處理器接收由云端任務(wù)中心發(fā)送給自己的任務(wù)ID。
[0076]步驟405.任務(wù)下載，超低功耗CPU根據(jù)其所接收的任務(wù)ID，從云端任務(wù)中心下載對應(yīng)的任務(wù)代碼至外部存儲器中。
[0077]步驟406.任務(wù)裝載，超低功耗CPU將外部存儲器中的任務(wù)代碼裝載至配置存儲器中。
[0078]步驟407.任務(wù)執(zhí)行，超低功耗CPU啟動可重塑器件，可重塑器件裝載配置存儲器中的任務(wù)并執(zhí)行任務(wù)。
[0079]圖5為本發(fā)明的一實施例的任務(wù)動態(tài)更新方法流程圖:
[0080]步驟501.任務(wù)更新啟動，可重塑終端接收到來自遠(yuǎn)程云端任務(wù)中心用戶的任務(wù)更新命令之后，啟動任務(wù)更新。
[0081]步驟502.任務(wù)更新判斷，比較需要更新的任務(wù)與原任務(wù)是否相同，若相同則無需更新，忽略本次更新并進(jìn)入任務(wù)更新結(jié)束步驟，向用戶報告無需更新，若不相同則進(jìn)入步驟503 ；
[0082]步驟503.本地任務(wù)搜索，在可重塑終端本地外部存儲器中搜索是否存在需要更新的任務(wù)，本地外部存儲器中存儲終端運行過的所有任務(wù)，若存在，則進(jìn)入步驟505執(zhí)行任務(wù)裝載步驟，若不存在則進(jìn)入步驟504在鄰居節(jié)點中搜索；[0083]步驟504.鄰居任務(wù)搜索，在需要更新的可重塑終端周圍η跳范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點中搜索是否存在需要更新的任務(wù)，其中η由用戶在發(fā)送任務(wù)更新命令時指定。當(dāng)鄰居節(jié)點中存在需要更新的任務(wù)時，進(jìn)入步驟506執(zhí)行任務(wù)下載，當(dāng)不存在時則繼續(xù)執(zhí)行步驟505從遠(yuǎn)程云端任務(wù)中心中搜索任務(wù)。若鄰居節(jié)點中存在多個可供下載的任務(wù)時，選擇跳數(shù)最小的鄰居節(jié)點進(jìn)行任務(wù)下載，若存在多個跳數(shù)最小且相同的鄰居節(jié)點都保存有需要更新的任務(wù)時，可重塑終端在將任務(wù)分成相應(yīng)數(shù)目的代碼片段，并從每個鄰居節(jié)點中分別下載一個片段。這樣的好處在于代碼傳輸最快，且傳輸?shù)墓淖畹汀?br> [0084]步驟505.遠(yuǎn)程任務(wù)搜索，在云端任務(wù)中心搜索是否該云端任務(wù)中心存儲了大量已有的任務(wù)代碼供所述應(yīng)用相關(guān)硬件硬件下載執(zhí)行，若不存在則遠(yuǎn)程任務(wù)搜索失敗，報告用戶所需任務(wù)不存在，若存在相應(yīng)任務(wù)則進(jìn)入步驟506 ；
[0085]步驟506.任務(wù)下載，將需要更新的任務(wù)從遠(yuǎn)程任務(wù)中心下載至終端的外部存儲器中，外部存儲器中保存所有下載過的任務(wù)；
[0086]步驟507.任務(wù)裝載，將外部存儲器中與需要更新的任務(wù)裝載至可重塑終端的配置存儲器中；
[0087]步驟508.任務(wù)運行，可重塑器件裝載配置存儲器中的任務(wù)并重新啟動以執(zhí)行新任務(wù)。
[0088]步驟509.任務(wù)更新結(jié)束，向遠(yuǎn)程任務(wù)中心報告本次任務(wù)更新的信息。
[0089]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可重塑的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，包括: 應(yīng)用無關(guān)硬件，用于執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議； 應(yīng)用相關(guān)硬件，針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)，通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式更新計算任務(wù)以滿足多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求； 所述應(yīng)用無關(guān)硬件和應(yīng)用相關(guān)硬件通過標(biāo)準(zhǔn)的擴展接口相連；所述應(yīng)用無關(guān)硬件作為一個單獨的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點獨立工作；所述應(yīng)用相關(guān)硬件作為所述應(yīng)用無關(guān)硬件的擴展，當(dāng)針對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的計算與控制任務(wù)時，兩者作為一個整體聯(lián)合工作。
2.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，應(yīng)用無關(guān)硬件包括: 微處理器，是應(yīng)用無關(guān)硬件的核心，運行應(yīng)用無關(guān)硬件的代碼，執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及計算與控制任務(wù)，該微處理器與所述應(yīng)用無關(guān)硬件的射頻處理器、存儲器、傳感器接口相連，同時微處理器還與應(yīng)用相關(guān)硬件的配置存儲器以及可重塑器件中的硬件任務(wù)接口相連； 射頻處理器，在所述微處理器的控制下執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收，所述射頻處理器與所述微處理器通過SPI接口連接，負(fù)責(zé)與物聯(lián)網(wǎng)中各個節(jié)點之間的通信； 存儲器，用于存儲所述微處理器的數(shù)據(jù)和程序，所述存儲器與所述微處理器通過總線連接； 傳感器接口，通過標(biāo)準(zhǔn)的5IP傳感器接口與所述微處理器相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于， 所述微處理器采用超低功耗嵌入式微處理器； 所述射頻處理器采用ZigBee、WiF1、GPRS、3G的通信方式； 所述傳感器接口集成了串口、SP1、12C、并口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換的常用接口。
4.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，應(yīng)用相關(guān)硬件包括: 可重塑器件，是所述物聯(lián)網(wǎng)終端的核心，執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的復(fù)雜計算任務(wù)，針對各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，采用軟硬件協(xié)同動態(tài)配置機制重塑其計算任務(wù)； 應(yīng)用相關(guān)傳感器，根據(jù)多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供相應(yīng)的傳感器； 數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲可重塑器件中的數(shù)據(jù)； 配置存儲器，存儲可重塑器件中的配置程序，所述配置程序用于控制所述可重塑器件的功能執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)存儲器采用高速的SRAM存儲器實現(xiàn)； 所述配置存儲器存儲的配置程序是當(dāng)應(yīng)用發(fā)生變化時，微處理器通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式從云端任務(wù)中心獲取并下載至所述配置存儲器中的配置程序。
6.如權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，所述可重塑器件包括: 可重塑傳感器接口，根據(jù)多種應(yīng)用相關(guān)傳感器，重塑傳感器接口使其能夠自動重新配置控制接口與時序； 可重塑計算部件，計算重塑后的計算任務(wù)。
7.如權(quán)利要求6所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，所述可重塑計算部件包括: 硬件任務(wù)接口，用于根據(jù)微處理器的命令來控制計算任務(wù)； 計算任務(wù)部件，用于執(zhí)行與應(yīng)用相關(guān)的計算任務(wù)。
8.如權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，所述微處理器的命令包括: RESET命令，用于任務(wù)的復(fù)位操作； OPEN命令，用于喚醒處于休眠狀態(tài)的任務(wù)； CLOSE命令，用于當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完畢之后使之重新進(jìn)入休眠態(tài)； START和STOP命令，用于啟動和停止任務(wù)； WRITE和READ命令，用于向計算任務(wù)中寫入?yún)?shù)和讀出數(shù)據(jù)； FINISH命令，用于當(dāng)計算任務(wù)執(zhí)行完畢之后觸發(fā)CPU中斷。
9.如權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，所述計算任務(wù)部件的所有計算任務(wù)都保存在云端任務(wù)中心中，當(dāng)需要更新計算任務(wù)時，所述微處理器通過遠(yuǎn)程動態(tài)更新的方式從云端任務(wù)中心搜索并下載相應(yīng)的計算任務(wù)，然后裝載至配置存儲器中，供可重塑器件執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)終端，其特征在于，所述應(yīng)用相關(guān)硬件的遠(yuǎn)程動態(tài)更新工作步驟包括: 步驟1，任務(wù)更新判斷，比較需要更新的任務(wù)與原任務(wù)是否相同，若相同則無需更新，若不相同則進(jìn)入步驟2 ; 步驟2.本地任務(wù)搜索，在可重塑終端中搜索是否存在需要更新的任務(wù)，若存在，則裝載并運行任務(wù)，若不存在則進(jìn)入步驟3 ； 步驟3，遠(yuǎn)程任務(wù)搜索，在云端任務(wù)中心搜索是否存儲了任務(wù)代碼供所述應(yīng)用相關(guān)硬件硬件下載執(zhí)行，若不存在則遠(yuǎn)程任務(wù)搜索失敗，報告用戶所需任務(wù)不存在，若存在相應(yīng)任務(wù)則進(jìn)入步驟4 ； 步驟4，任務(wù)下載，將需要更新的任務(wù)從云端任務(wù)中心下載至可重塑終端中； 步驟5.任務(wù)裝載，將與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)裝載至可重塑終端的配置存儲器中； 步驟6，任務(wù)運行，裝載與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)并執(zhí)行新的任務(wù)。
【文檔編號】H04W88/02GK103973717SQ201310027597
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月24日
【發(fā)明者】石海龍, 李棟, 邱杰凡, 崔莉 申請人:中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所