專利名稱：可編程智能終端裝置及可編程智能終端運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)和智能終端應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種可編程智能終端裝置及其可編程智能終端運行方法。
背景技術(shù)：
可編程智能終端(以下稱為PIT)包括數(shù)據(jù)采集和信息感知部分，數(shù)據(jù)和信息處理部分，數(shù)據(jù)傳輸部分，人機交互部分組成，終端運行的程序軟件分成兩個部分。第一部分包括與具體終端裝置相關(guān)的操作系統(tǒng)、底層設(shè)備驅(qū)動、API/SDK、基本功能處理程序、人機交互程序部分(以下稱為底層程序)；第二部分包括與具體用戶功能相關(guān)的用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)算法部分(以下稱為業(yè)務(wù)程序)。目前一般智能終端的程序由操作系統(tǒng)、底層設(shè)備驅(qū)動、API/SDK和應(yīng)用程序組成， 其中應(yīng)用程序包括基本功能處理程序、人機交互程序和用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)算法，用戶如果需要編寫或修改業(yè)務(wù)程序時，需要改寫智能終端程序代碼，并重新編譯。由于不能直接編寫或修改業(yè)務(wù)程序，導(dǎo)致即使編寫或修改簡單的業(yè)務(wù)程序也需要專業(yè)編程人員在充分了解智能終端程序結(jié)構(gòu)體系的條件下編程完成，并且需要重新編譯， 造成難度大、效率低，消耗大量人力資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，而提供一種可編程智能終端裝置及可編程智能終端運行方法，實現(xiàn)將業(yè)務(wù)程序和底層程序分離，并能夠直接編寫或修改業(yè)務(wù)程序，在運行時業(yè)務(wù)程序能夠直接被底層程序加載并解釋執(zhí)行。智能終端使用過程中面對各種不同的用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法時，不用改寫智能終端底層程序代碼而直接編寫或修改業(yè)務(wù)程序。本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案可編程智能終端裝置，包括核心模塊，人機交互模塊，輸入輸出接口模塊，識別模塊，通訊模塊和電源模塊，其特征在于核心模塊包括CPU，CPU通過總線分別連接有RAM和 FLASH ；人機交互模塊包括通過總線分別與CPU連接的IXD顯示屏、TOUCH觸摸屏和KEY輸入鍵盤；輸入輸出接口模塊包括分別與CPU電連接的USB接口、SPI接口、1 接口、SD卡接口、攝像頭、音頻及視頻輸入輸出、揚聲器、蜂鳴器和指示燈；識別模塊包括通過外圍電路分別與CPU連接的至少兩種RFID卡讀卡器、二代身份證讀卡器、指紋采集儀、人臉圖像采集儀、虹膜圖像采集儀、一維或二維條碼閱讀儀、磁卡讀卡器、接觸式IC卡讀卡器、電壓傳感器、電流傳感器、功率傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器；通訊模塊包括通過外圍電路分別與CPU連接的3G通訊模塊、GPRS通訊模塊、CDMA通訊模塊、TCP/IP有線網(wǎng)絡(luò)接口、WiFi 熱點無線網(wǎng)絡(luò)模塊和MODEM電話線網(wǎng)絡(luò)接口 ；還包括用于為裝置供電的電源模塊，該模塊包括AC-DC電路、DC-DC電路、POE電路?？删幊讨悄芙K端運行方法，其特征是
第一步PIT終端加電運行，啟動操作系統(tǒng)，并加載設(shè)備驅(qū)動，將集成開發(fā)環(huán)境工具軟件通過通訊模塊連接到可編程智能終端裝置，可編程智能終端裝置進入編輯狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式將由集成開發(fā)環(huán)境工具軟件編寫的包含用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法的運行文件，傳輸并儲存在FLASH中；第二步斷開集成開發(fā)環(huán)境工具軟件與可編程智能終端裝置的連接，重新啟動運行，可編程智能終端裝置首先運行操作系統(tǒng)，加載設(shè)備底層驅(qū)動、框架程序和流程解析程序，然后再從FLASH中讀取運行文件，加載并解釋執(zhí)行。本發(fā)明的積極效果在于按照本發(fā)明的裝置和方法，PIT智能終端業(yè)務(wù)程序和底層程序是分離的，業(yè)務(wù)程序由用戶在專用集成開發(fā)環(huán)境工具軟件(PIT-IDE)上編寫，并被底層程序加載解釋運行。采用本發(fā)明提供的可編程智能終端裝置及可編程智能終端運行方法，用戶不必采用傳統(tǒng)開發(fā)調(diào)試智能終端方法，不需要掌握復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技巧，也不需要了解智能終端設(shè)備的硬件驅(qū)動和SDK開發(fā)包，而采用終端提供商提供的集成開發(fā)工具，只針對用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法，就能夠快速完成智能終端功能開發(fā)和修改工作。因此，針物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)定制化用戶需求，本發(fā)明可以大幅度降低定制化的難度。


圖1是本發(fā)明PIT系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明PIT終端流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明PIT終端裝置的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明PIT終端軟件結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明PIT終端軟件運行流程示意圖。
具體實施例方式為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。如圖1，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)商使用專用集成開發(fā)環(huán)境(以下簡稱PIT-IDE開發(fā)工具)可以方便地將整個用戶系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一編寫，就像為PC機開發(fā)軟件一樣方便。開發(fā)者不必采用傳統(tǒng)開發(fā)調(diào)試智能終端的方法，PIT-IDE開發(fā)工具不需要開發(fā)者掌握嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技巧，不需要了解終端設(shè)備的硬件驅(qū)動和SDK開發(fā)包，所有的設(shè)計工作完全在PC機上完成，并且所有界面設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、業(yè)務(wù)流程及邏輯設(shè)計、通訊設(shè)計都與開發(fā)PC機的方法一致。PIT終端流程結(jié)構(gòu)如圖2，從圖2中可以看到，操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動、框架程序和解析程序都由終端提供商設(shè)計編寫，應(yīng)用開發(fā)商只需要關(guān)注和編寫用戶流程和用戶資源，關(guān)注如何使用用戶數(shù)據(jù)，即可輕松完成一項復(fù)雜的智能終端開發(fā)項目。如圖3，PIT終端硬件結(jié)構(gòu)體系包括核心模塊1，人機交互模塊2，輸入輸出接口模塊3，識別模塊4，通訊模塊5和電源模塊6。其中，核心模塊1包括CPU，CPU通過總線分別連接有RAM和FLASH。人機交互模塊2包括通過總線分別與CPU連接的IXD顯示屏、TOUCH 觸摸屏和KEY輸入鍵盤。該模塊用于人機交互。輸入輸出接口模塊3包括分別與CPU電連接的USB接口、SPI接口、1 接口、SD卡接口、攝像頭、音頻及視頻輸入輸出、揚聲器、蜂鳴器
4和指示燈。識別模塊4包括通過外圍電路分別與CPU連接的至少兩種RFID卡讀卡器、二代身份證讀卡器、指紋采集儀、人臉圖像采集儀、虹膜圖像采集儀、一維或二維條碼閱讀儀、磁卡讀卡器、接觸式IC卡讀卡器、電壓傳感器、電流傳感器、功率傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器。該模塊是全面的感知識別設(shè)備支持。通訊模塊5包括通過外圍電路分別與CPU 連接的3G通訊模塊、GPRS通訊模塊、CDMA通訊模塊、TCP/IP有線網(wǎng)絡(luò)接口、WiFi熱點無線網(wǎng)絡(luò)模塊和MODEM電話線網(wǎng)絡(luò)接口。該模塊用于通訊支持。還包括用于為裝置供電的電源模塊6。該模塊包括AC-DC電路、DC-DC電路、POE電路。該模塊支持包括AC/DC、后備電池、 POE、太陽能電池板在內(nèi)的供電方案。如圖4，PIT終端軟件結(jié)構(gòu)體系包括以下四大部分A部分嵌入式操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動及SDK，這部分程序是由終端提供商針對每個型號的終端機開發(fā)的。PIT終端出廠時就固化在設(shè)備中，這部分設(shè)備支持在線升級，用戶可以在現(xiàn)場為終端設(shè)備升級到最新的程序。B部分PIT終端系統(tǒng)運行框架程序和用戶流程解析程序，這部分程序是終端提供商公開發(fā)行的PIT軟件。合法授權(quán)的應(yīng)用開發(fā)商都會得到相應(yīng)的版本程序，其購買到PIT 終端后可以方便的下載到終端機中。C部分合法授權(quán)的應(yīng)用開發(fā)商可以為其用戶編寫專用工程文件，包括業(yè)務(wù)流程文件、用戶界面文件、菜單文件和用戶資源文件。編寫好的工程文件可以方便的下載到終端機中，用戶工程文件只與用戶系統(tǒng)業(yè)務(wù)要求和運行邏輯相關(guān)，不同型號的PIT終端可以共用相同的工程文件(可能需要修改某些資源文件)。D部分PIT設(shè)備運行時需要的檔案數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、運行參數(shù)和運行日志。這些數(shù)據(jù)是由用戶系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生的，也是用戶系統(tǒng)運行所需要達到的目的。這些數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)傳輸通道，根據(jù)在用戶流程中設(shè)計好的方式傳輸?shù)接脩魯?shù)據(jù)服務(wù)器中。以下是PIT終端軟件運行方法首先，PIT終端加電運行，啟動操作系統(tǒng)，并加載設(shè)備驅(qū)動。然后，將集成開發(fā)環(huán)境工具軟件(PIT-IDE)通過通訊模塊5連接到PIT終端裝置，PIT終端裝置進入編輯狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式將由集成開發(fā)環(huán)境工具軟件(PIT-IDE)編寫的包含用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法的運行文件，傳輸并儲存在FLASH中。斷開集成開發(fā)環(huán)境工具軟件與可編程智能終端裝置的連接，重新啟動運行，可編程智能終端裝置首先運行操作系統(tǒng)，加載設(shè)備底層驅(qū)動、框架程序和流程解析程序，然后再從FLASH中讀取運行文件，加載并解釋執(zhí)行。如圖5所示，PIT終端加電運行后重新啟動操作系統(tǒng)，并加載設(shè)備驅(qū)動。然后運行 PIT框架程序和用戶流程解析程序，設(shè)備進入運行狀態(tài)。框架程序加載相應(yīng)流程文件和資源文件后開始運行用戶業(yè)務(wù)流程。運行用戶業(yè)務(wù)流程時，框架程序讀取終端設(shè)備各部分的輸入，解析程序解析用戶業(yè)務(wù)流程并執(zhí)行控制邏輯、處理數(shù)據(jù)請求、數(shù)據(jù)運算和通訊請求，然后將運行過程中間變量寫入緩沖區(qū)中?？蚣艹绦驒z查中間變量和邏輯，并對錯誤進行處理后交由設(shè)備執(zhí)行輸出。完成一個邏輯循環(huán)后，程序自動進入下一個邏輯循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行用戶業(yè)務(wù)流程。在框架程序檢查中間變量和邏輯時，如果發(fā)現(xiàn)致命錯誤，框架程序?qū)⑦M行錯誤報警并停止用戶業(yè)務(wù)流程的運行，等待用戶處理。
權(quán)利要求
1.可編程智能終端裝置，包括核心模塊(1)，人機交互模塊O)，輸入輸出接口模塊 (3)，識別模塊(4)，通訊模塊(5)和電源模塊(6)，其特征在于核心模塊(1)包括CPU，CPU 通過總線分別連接有RAM和FLASH;人機交互模塊( 包括通過總線分別與CPU連接的IXD 顯示屏、TOUCH觸摸屏和KEY輸入鍵盤；輸入輸出接口模塊C3)包括分別與CPU電連接的 USB接口、SPI接口、1 接口、SD卡接口、攝像頭、音頻及視頻輸入輸出、揚聲器、蜂鳴器和指示燈；識別模塊(4)包括通過外圍電路分別與CPU連接的至少兩種RFID卡讀卡器、二代身份證讀卡器、指紋采集儀、人臉圖像采集儀、虹膜圖像采集儀、一維或二維條碼閱讀儀、磁卡讀卡器、接觸式IC卡讀卡器、電壓傳感器、電流傳感器、功率傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器；通訊模塊( 包括通過外圍電路分別與CPU連接的3G通訊模塊、GPRS通訊模塊、 CDMA通訊模塊、TCP/IP有線網(wǎng)絡(luò)接口、WiFi熱點無線網(wǎng)絡(luò)模塊和MODEM電話線網(wǎng)絡(luò)接口 ； 還包括用于為裝置供電的電源模塊(6)，該模塊包括AC-DC電路、DC-DC電路、POE電路。
2.可編程智能終端運行方法，其特征是第一步PIT終端加電運行，啟動操作系統(tǒng)，并加載設(shè)備驅(qū)動，將集成開發(fā)環(huán)境工具軟件通過通訊模塊( 連接到可編程智能終端裝置，可編程智能終端裝置進入編輯狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式將由集成開發(fā)環(huán)境工具軟件編寫的包含用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法的運行文件，傳輸并儲存在FLASH中；第二步斷開集成開發(fā)環(huán)境工具軟件與可編程智能終端裝置的連接，重新啟動運行，可編程智能終端裝置首先運行操作系統(tǒng)，加載設(shè)備底層驅(qū)動、框架程序和流程解析程序，然后再從FLASH中讀取運行文件，加載并解釋執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求2所述的可編程智能終端運行方法，其特征是其中第二步為PIT終端加電運行，重新啟動操作系統(tǒng)，并加載設(shè)備驅(qū)動，然后運行PIT 框架程序和用戶流程解析程序，設(shè)備進入運行狀態(tài)，框架程序加載相應(yīng)流程文件和資源文件后開始運行用戶業(yè)務(wù)流程；運行用戶業(yè)務(wù)流程時，框架程序讀取終端設(shè)備各部分的輸入，解析程序解析用戶業(yè)務(wù)流程并執(zhí)行控制邏輯、處理數(shù)據(jù)請求、數(shù)據(jù)運算和通訊請求，然后將運行過程中間變量寫入緩沖區(qū)中；框架程序檢查中間變量和邏輯，并對錯誤進行處理后交由設(shè)備執(zhí)行輸出，完成一個邏輯循環(huán)后，程序自動進入下一個邏輯循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行用戶業(yè)務(wù)流程。
4.如權(quán)利要求3所述的可編程智能終端運行方法，其特征是在框架程序檢查中間變量和邏輯時，如果發(fā)現(xiàn)致命錯誤，框架程序?qū)⑦M行錯誤報警并停止用戶業(yè)務(wù)流程的運行，等待用戶處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種可編程智能終端裝置及可編程智能終端運行方法，可編程智能終端開始運行工作前通過網(wǎng)絡(luò)傳輸將由集成開發(fā)軟件編寫的包含用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法的運行文件，傳輸并儲存在智能終端的FLASH中；可編程智能終端運行時首先運行操作系統(tǒng)，加載設(shè)備底層驅(qū)動、框架程序和流程解析程序，然后再從智能終端的FLASH中讀取運行文件，加載并解釋執(zhí)行。智能終端使用過程中面對各種不同的用戶資源、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)算法時，不用改寫智能終端底層程序代碼而直接編寫或修改業(yè)務(wù)程序。針物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)定制化用戶需求，本發(fā)明可以大幅度降低定制化的難度。
文檔編號G05B19/05GK102346456SQ201110124429
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者孫曉全, 李煒, 滕小東, 王冠男 申請人:煙臺威爾數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司