[发明专利]一种可重塑的物联网终端

说明书

技术领域

本发明涉及物联网领域，特别涉及一种可重塑的物联网终端。

背景技术

近年来，物联网技术得到迅速发展，在重大事故监测，环境保护，智慧医疗，智能交通等领域已取得重大进展。物联网具备以下特点：首先，物联网具有应用多样性的特点，其应用面越来越广，辐射到各行各业的趋势也愈发明显；其次，物联网应用具有很强的领域专业性，行业应用都有其特殊要求。

为了满足物联网应用的领域专业性，传统的物联网系统设计方法是针对每个应用都单独设计一整套物联网系统软硬件，该方法存在诸多问题：1）针对特定应用部署的物联网系统无法改变或者更新应用，导致系统功能单一，可塑性差；2）针对特定应用单独设计的物联网终端硬软件资源无法在其他应用中使用，每个应用都需要重新设计终端节点软硬件，资源利用率低，同时降低了物联网应用的开发速度，增加了系统的研发成本。

针对上述传统物联网系统设计方法存在的不足，本发明提出了一种可根据用户需求动态改变系统功能的可重塑物联网系统，装置及方法，且所设计的物联网终端能适用于多种物联网系统。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种可重塑的物联网终端，其具备强通用性、专业性，能够适应物联网应用多样性的特点，满足物联网应用领域专业性的要求；并能通过任务动态更新方法，将用户应用程序快速部署到可重塑物联网系统中。

为实现上述目的，本发明提供了一种可重塑的物联网终端，包括：

应用无关硬件，用于执行物联网网络协议；

应用相关硬件，针对多种物联网应用的计算与控制任务，通过远程动态更新的方式更新计算任务以满足多种物联网应用需求；

所述应用无关硬件和应用相关硬件通过标准的扩展接口相连；所述应用无关硬件作为一个单独的物联网节点独立工作；所述应用相关硬件作为所述应用无关硬件的扩展，当针对多种物联网应用的计算与控制任务时，两者作为一个整体联合工作。

其中应用无关硬件包括：

微处理器，是应用无关硬件的核心，运行应用无关硬件的代码，执行物联网网络协议及计算复杂度的计算与控制任务，该微处理器与所述应用无关硬件的射频处理器、存储器、传感器接口相连，同时微处理器还与应用相关硬件的配置存储器以及可重塑器件中的硬件任务接口相连；

射频处理器，在所述微处理器的控制下执行数据包的发送和接收，所述射频处理器与所述微处理器通过SPI接口连接，负责与物联网中各个节点之间的通信；

存储器，用于存储所述微处理器的数据和程序，所述存储器与所述微处理器通过总线连接；

传感器接口，通过标准的51P传感器接口与所述微处理器相连接。

进一步的，所述微处理器采用超低功耗嵌入式微处理器；

所述射频处理器采用ZigBee、WiFi、GPRS、3G的通信方式；

所述传感器接口集成了串口、SPI、I2C、并口以及数模转换的常用接口。

其中应用相关硬件包括：

可重塑器件，是所述物联网终端的核心，执行与应用相关的复杂计算任务，针对各种物联网应用，采用软硬件协同动态配置机制重塑其计算任务；

应用相关传感器，根据多种物联网应用提供相应的传感器；

数据存储器，用于存储可重塑器件中的数据；

配置存储器，存储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执行。

进一步的，所述数据存储器采用高速的SRAM存储器实现；

所述配置存储器存储的配置程序是当应用发生变化时，微处理器通过远程动态更新的方式从云端任务中心获取并下载至所述配置存储器中的配置程序。

进一步的，所述可重塑器件包括：

可重塑传感器接口，根据多种应用相关传感器，重塑传感器接口使其能够自动重新配置控制接口与时序；

可重塑计算部件，计算重塑后的计算任务。

进一步的，所述可重塑计算部件包括：

硬件任务接口，用于根据微处理器的命令来控制计算任务。

计算任务部件，用于执行与应用相关的计算任务。

进一步的，所述微处理器的命令包括：

RESET命令，用于任务的复位操作；

OPEN命令，用于唤醒处于休眠状态的任务；

CLOSE命令，用于当任务执行完毕之后使之重新进入休眠态；

START和STOP命令，用于启动和停止任务；

WRITE和READ命令，用于向计算任务中写入参数和读出数据；