專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能住宅的智能家居領(lǐng)域，涉及ー種支持跨平臺(tái)應(yīng)用程序的智能家居。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的智能家居設(shè)備和智能家居系統(tǒng)種類(lèi)繁多，智能家居廠(chǎng)家在按照用戶(hù)提出的需求定制設(shè)計(jì)安裝后，用戶(hù)通常只能使用其定制好的功能。當(dāng)用戶(hù)需求増加或需求發(fā)生改變時(shí)，盡管智能家居設(shè)備提供ー些參數(shù)設(shè)置供用戶(hù)修改，但這種設(shè)置修改可能不能完全符合用戶(hù)需求尤其是功能上的需求；而用戶(hù)又無(wú)法自行安裝和擴(kuò)充其功能，也無(wú)法刪除其不再使用的功能；由此智能家居系統(tǒng)變得不再符合用戶(hù)需求和用戶(hù)習(xí)慣了，久而久之，智能家居系統(tǒng)將成為ー種高科技的擺設(shè)。本發(fā)明的目的是為了解決用戶(hù)自行靈活的安裝應(yīng)用程序問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決用戶(hù)自行安裝應(yīng)用程序問(wèn)題，使用戶(hù)可以根據(jù)自己使用需求和使用習(xí)慣自由地將應(yīng)用程序下載安裝到智能家居設(shè)備上。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。ー種支持跨平臺(tái)應(yīng)用程序的智能家居系統(tǒng)，包括硬件層、操作系統(tǒng)層、應(yīng)用層；其特征在于在所述智能家居系統(tǒng)的操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層之間增加一層面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)；在所述硬件層為底層硬件系統(tǒng)，在底層硬件系統(tǒng)上運(yùn)行操作系統(tǒng)形成操作系統(tǒng)層，所述操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理智能家居系統(tǒng)中各個(gè)任務(wù)的運(yùn)行、各個(gè)任務(wù)的資源分配、各個(gè)任務(wù)間的通信，并為用戶(hù)提供操作界面；所述應(yīng)用層包括跨平臺(tái)應(yīng)用程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序，其中所述跨平臺(tái)應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)通用的運(yùn)算控制語(yǔ)言，該語(yǔ)言與具體的底層硬件系統(tǒng)無(wú)關(guān)；所述面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)包括CPU指令翻譯轉(zhuǎn)換模塊、應(yīng)用程序管理模塊、軟件接口和硬件接ロ，跨平臺(tái)應(yīng)用程序通過(guò)所述軟件接ロ與系統(tǒng)應(yīng)用程序通信，跨平臺(tái)應(yīng)用程序還可以通過(guò)硬件接ロ實(shí)現(xiàn)與底層硬件系統(tǒng)的通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制、實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居系統(tǒng)服務(wù)的調(diào)用；所述CPU指令翻譯轉(zhuǎn)換模塊為跨平臺(tái)應(yīng)用程序提供翻譯服務(wù)，將標(biāo)準(zhǔn)通用語(yǔ)言翻譯成能為底層硬件所識(shí)別的ニ進(jìn)制機(jī)器碼；所述應(yīng)用程序管理模塊向用戶(hù)提供安裝、卸載、升級(jí)和管理應(yīng)用程序的服務(wù)。本發(fā)明的有益效果是智能家居設(shè)備和系統(tǒng)的功能不再是局限于生產(chǎn)廠(chǎng)商定制好甚至于脫離用戶(hù)實(shí)際需要的功能；用戶(hù)可以突破這種限制，根據(jù)自身需要隨意的將應(yīng)用程序下載安裝到智能家居設(shè)備上，使智能家居更滿(mǎn)足和貼近用戶(hù)的需求和使用習(xí)慣，使智能家居更具人性化和個(gè)性化，同時(shí)也使智能家居功能得到改進(jìn)和完善。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是依據(jù)本發(fā)明的方法的一種支持跨平臺(tái)應(yīng)用程序的智能家居示意圖。
具體實(shí)施例方式在智能家居設(shè)備的應(yīng)用程序和底層操作系統(tǒng)之間增加一層面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)?？缙脚_(tái)應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)通用的運(yùn)算控制指令，而底層硬件使用CPU專(zhuān)用的運(yùn)算控制指令，并且各種CPU的指令系統(tǒng)各不相同，運(yùn)行平臺(tái)負(fù)責(zé)將應(yīng)用層指令轉(zhuǎn)換翻譯成CPU對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用指令。運(yùn)行平臺(tái)還向應(yīng)用程序提供基于操作系統(tǒng)的應(yīng)用接口，使應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間能夠相互通信。當(dāng)應(yīng)用程序向運(yùn)行平臺(tái)發(fā)出運(yùn)算控制指令后，運(yùn)行平臺(tái) 在收到應(yīng)用程序的指令后，它會(huì)將其轉(zhuǎn)換翻譯成底層硬件對(duì)應(yīng)的CPU 二進(jìn)制機(jī)器碼指令，然后將轉(zhuǎn)換后的CPU指令傳送給CPU執(zhí)行。不同的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)會(huì)有不同的運(yùn)行平臺(tái)與之相對(duì)應(yīng)，也就是說(shuō)運(yùn)行平臺(tái)本身是不具有跨平臺(tái)的特性，它是與具體的硬件系統(tǒng)及具體的軟件系統(tǒng)密切相關(guān)的，但是底層的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)經(jīng)過(guò)運(yùn)行平臺(tái)的轉(zhuǎn)換翻譯之后，底層硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的差異性被運(yùn)行平臺(tái)屏蔽了，使整個(gè)系統(tǒng)能夠支持跨平臺(tái)的應(yīng)用程序。隨著ARM尤其是Cortex系列的推廣應(yīng)用，嵌入式CPU的速度、Falsh容量和內(nèi)存容量越來(lái)越大，自帶的功能越來(lái)越多，價(jià)格卻越來(lái)越便宜。以現(xiàn)在ARM、Cortex等CPU的速度、Flash容量和內(nèi)存容量，在應(yīng)用程序和底層操作系統(tǒng)之間增加一層運(yùn)行平臺(tái)不會(huì)大幅增加設(shè)備成本，也不會(huì)明顯影響應(yīng)用程序的運(yùn)行速度，但是卻能給用戶(hù)帶來(lái)很大的便利性，增強(qiáng)應(yīng)用程序的通用性和復(fù)用性。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖I所示，在最底層的是硬件系統(tǒng)，它包括CPU、外圍設(shè)備、外圍接口等硬件；在硬件之上運(yùn)行的是操作系統(tǒng)，它可以是uCOS、FreeRTOS、Linux、WinCE等系統(tǒng)，它是負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù)的運(yùn)行、各個(gè)任務(wù)的資源，各個(gè)任務(wù)間的通信，為用戶(hù)提供操作界面；在操作系統(tǒng)之上運(yùn)行的是以任務(wù)進(jìn)行劃分的系統(tǒng)應(yīng)用程序，在這操作系統(tǒng)之上還并列運(yùn)行著為跨平臺(tái)應(yīng)用程序提供服務(wù)的運(yùn)行平臺(tái)；運(yùn)行平臺(tái)提供轉(zhuǎn)換翻譯CPU指令、軟件接口、硬件接口、應(yīng)用程序管理等服務(wù)；而在這運(yùn)行平臺(tái)之上運(yùn)行的是跨平臺(tái)的應(yīng)用程序。運(yùn)行平臺(tái)提供的翻譯CPU指令服務(wù)是將跨平臺(tái)應(yīng)用程序的通用運(yùn)算控制指令翻譯成能被底層硬件CPU所識(shí)別的CPU專(zhuān)用指令；軟件接口服務(wù)是方便跨平臺(tái)應(yīng)用程序能夠與操作系統(tǒng)進(jìn)行一些常用和必要的通信和調(diào)用操作系統(tǒng)提供的一些基本功能和服務(wù)，主要包括系統(tǒng)時(shí)間、系統(tǒng)消息管理、進(jìn)程管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、系統(tǒng)延時(shí)、人機(jī)輸入輸出接口、網(wǎng)絡(luò)通信等接口 ；硬件接口服務(wù)是方便跨平臺(tái)應(yīng)用程序能夠使用和控制一些常用的硬件接口和外圍設(shè)備，主要包括IO數(shù)字量的輸入輸出、繼電器的開(kāi)斷、D/A模擬量的輸出、A/D模擬量的測(cè)量、電參量包括電壓、電流、功率等的測(cè)量、熱工量包括溫度、濕度、流量、壓力等的測(cè)量、定時(shí)器等接口 ；而應(yīng)用程序管理服務(wù)是方便用戶(hù)去管理、安裝、和刪除跨平臺(tái)應(yīng)用程序，主要包括安裝、卸載、升級(jí)、和管理應(yīng)用程序等功能。跨平臺(tái)應(yīng)用程序發(fā)出運(yùn)算控制指令后，運(yùn)行平臺(tái)會(huì)先將其指令轉(zhuǎn)換翻譯成CPU專(zhuān)用指令，然后傳送給CPU執(zhí)行，CPU執(zhí)行后的結(jié)果首先傳遞給運(yùn)行平臺(tái)，然后再由運(yùn)行平臺(tái)傳給應(yīng)用程序。當(dāng)應(yīng)用程序要訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)文件、系統(tǒng)時(shí)間、硬件IO吋，它通過(guò)調(diào)用運(yùn)行平臺(tái)提供的軟件接口和硬件接ロ來(lái)完成他們的操作。當(dāng)用戶(hù)需求發(fā)生改變需要安裝應(yīng)用程序吋，它可以通過(guò)應(yīng)用程序管理界面來(lái)安裝應(yīng)用程序；當(dāng)用戶(hù)不再需要已安裝的應(yīng)用程序或存儲(chǔ)空間不足時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)管理界面來(lái)刪除ー些不需要或不重要的應(yīng)用程序。通過(guò)運(yùn)行平臺(tái)在應(yīng)用程序和硬件之間的指令轉(zhuǎn)換，運(yùn)行平臺(tái)屏蔽了各種底層硬件系統(tǒng)之間以及各種底層軟件系統(tǒng)之間的差異性，應(yīng)用程序可以不作修改就可以在各種硬件構(gòu)建的智能家居設(shè)備上運(yùn)行，而不用擔(dān)心因硬件系統(tǒng)或軟件系統(tǒng)的不同而導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行。同樣由于運(yùn)行平臺(tái)提供了基于操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)通用的應(yīng)用接ロ，應(yīng)用程序同樣也可以通過(guò)運(yùn)行平臺(tái)與底層各種操作系統(tǒng)進(jìn)行通信和調(diào)用系統(tǒng)的文件訪(fǎng)問(wèn)、時(shí)間讀寫(xiě)、硬件IO訪(fǎng)問(wèn)等服務(wù)。用戶(hù)還可以通過(guò)運(yùn)行平臺(tái)來(lái)管理應(yīng)用程序。在運(yùn)行平臺(tái)之上運(yùn)行的應(yīng)用程序不再與具體的硬件系統(tǒng)相關(guān)，也不再與具體的軟件系統(tǒng)相關(guān)，應(yīng)用程序可以在基于不同硬件系統(tǒng)和不同軟件系統(tǒng)的智能家居設(shè)備上安裝使 用，也就是說(shuō)不同廠(chǎng)商、不同型號(hào)的智能家居設(shè)備可以以共享的方式來(lái)使用這些程序，不用針對(duì)不同廠(chǎng)商不同型號(hào)的智能家居設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的應(yīng)用程序，廠(chǎng)商和用戶(hù)可以以共享應(yīng)用程序的方式將應(yīng)用程序下載安裝到智能家居設(shè)備上。通過(guò)共享應(yīng)用程序，開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商不用再組織專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)人員去重復(fù)開(kāi)發(fā)這些具有相同功能的應(yīng)用程序，從而縮短了智能家居的開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快了智能家居的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。由于整個(gè)系統(tǒng)是開(kāi)放性的，用戶(hù)可以通過(guò)ー些網(wǎng)站下載自己想要的應(yīng)用程序安裝到智能家居上從而使智能家居設(shè)備的功能更為完善，也跟貼近用戶(hù)的需求。本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點(diǎn)I、應(yīng)用程序可以在各個(gè)智能家居設(shè)備間跨平臺(tái)的運(yùn)行，它不依賴(lài)于具體的硬件系統(tǒng)和具體的軟件系統(tǒng)，各個(gè)智能家居設(shè)備可以共享這些應(yīng)用程序。2、用戶(hù)可以根據(jù)自身需求從廠(chǎng)商或下載網(wǎng)站上下載應(yīng)用程序到智能家居設(shè)備中進(jìn)行安裝，使智能能家居設(shè)備更加滿(mǎn)足和貼近用戶(hù)的需求，使智能家居更具人性化和個(gè)性化。3、由于用戶(hù)可以通過(guò)自由選擇安裝應(yīng)用程序的方式更改、増加和刪除智能家居的功能，使智能家居功能得到改進(jìn)和完善。4、由于應(yīng)用程序具有具有很大的通用性，各種不同的智能家居設(shè)備之間可以共享應(yīng)用程序，廠(chǎng)商可以通過(guò)共享的方式來(lái)減少開(kāi)發(fā)投入，從而來(lái)加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)度和縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)在不脫離本發(fā)明的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見(jiàn)的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1.一種基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)，包括硬件層、操作系統(tǒng)層、應(yīng)用層；其特征在于: 在所述智能家居系統(tǒng)的操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層之間增加一層面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)； 在所述硬件層為底層硬件系統(tǒng)，在底層硬件系統(tǒng)上運(yùn)行操作系統(tǒng)形成操作系統(tǒng)層，所述操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理智能家居系統(tǒng)中各個(gè)任務(wù)的運(yùn)行、各個(gè)任務(wù)的資源分配、各個(gè)任務(wù)間的通信，并為用戶(hù)提供操作界面； 所述應(yīng)用層包括跨平臺(tái)應(yīng)用程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序，其中所述跨平臺(tái)應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)通用的運(yùn)算控制語(yǔ)言，該語(yǔ)言與具體的底層硬件系統(tǒng)無(wú)關(guān)； 所述面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)包括CPU指令翻譯轉(zhuǎn)換模塊、應(yīng)用程序管理模塊、軟件接口和硬件接口，跨平臺(tái)應(yīng)用程序通過(guò)所述軟件接口與系統(tǒng)應(yīng)用程序通信，跨平臺(tái)應(yīng)用程序還可以通過(guò)硬件接口實(shí)現(xiàn)與底層硬件系統(tǒng)的通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制、實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居系統(tǒng)服務(wù)的調(diào)用； 所述CPU指令翻譯轉(zhuǎn)換模塊為跨平臺(tái)應(yīng)用程序提供翻譯服務(wù)，將標(biāo)準(zhǔn)通用語(yǔ)言翻譯成能為底層硬件所識(shí)別的二進(jìn)制機(jī)器碼； 所述應(yīng)用程序管理模塊向用戶(hù)提供安裝、卸載、升級(jí)和管理應(yīng)用程序的服務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)，其特征在于 所述智能家居系統(tǒng)包括智能家庭網(wǎng)關(guān)、智能插座、智能開(kāi)關(guān)、溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、人體傳感器等智能家居設(shè)備； 所述底層硬件系統(tǒng)CPU、外圍設(shè)備、外圍接口等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)，其特征在于 所述運(yùn)行操作系統(tǒng)包括uCOS、FreeRTOS, Linux、WinCE等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)，其特征在于 所述面向跨平臺(tái)應(yīng)用程序的運(yùn)行平臺(tái)屏蔽了底層硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的差異，使跨平臺(tái)應(yīng)用程序能夠不作修改的從一個(gè)底層硬件系統(tǒng)放到另一個(gè)底層硬件系統(tǒng)、或從一個(gè)操作系統(tǒng)放到另一個(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行，跨平臺(tái)應(yīng)用程序在采用不同硬件系統(tǒng)或不同操作系統(tǒng)的智能家居設(shè)備之間能夠通用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于跨平臺(tái)應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)，其特征在于 用戶(hù)可以通過(guò)共享應(yīng)用程序的方式從廠(chǎng)商或一些下載網(wǎng)站下載跨平臺(tái)應(yīng)用程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序并將其安裝在智能家居系統(tǒng)上，也可以把自己不需要的應(yīng)用程序從智能家居系統(tǒng)上刪除。
全文摘要
本發(fā)明屬于智能住宅的智能家居領(lǐng)域，涉及一種支持跨平臺(tái)應(yīng)用程序的智能家居。它屏蔽了智能家居設(shè)備底層硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的差異，使應(yīng)用程序在各種智能家居設(shè)備之間跨平臺(tái)的運(yùn)行，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求隨意的安裝或刪除應(yīng)用程序。它使智能家居設(shè)備突破廠(chǎng)商定制功能的限制，更加滿(mǎn)足和貼近用戶(hù)的需求，使智能家居系統(tǒng)更具有人性化和個(gè)性化。
文檔編號(hào)G06F9/44GK102866889SQ201210333658
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者郭炳慶, 王鶴, 李 杰, 潘明明, 郭明珠, 卜凡鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司