终端设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个传感器、数据处理单元、内存、CPU以及存储器，传感器用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据；数据处理单元用于与CPU以互补的方式采集感测数据，将采集到的感测数据存储到内存，对存储到内存中的感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到存储器中；所述互补的方式是指当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据处理单元的状态受所述CUP状态的约束。本发明实施例提供的终端设备可以提高CPU的利用率。
【专利说明】终端设备
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种终端设备。
【背景技术】
[0002] 智能终端成为人们日常生活中通信、娱乐、计算、存储的重要工具，是生活中不可 缺少的一部分。现有智能终端内置了许多传感器，例如加速度传感器、重力传感器、光照传 感器、湿度传感器等，另外，还有一些广义的传感器，例如感知用户操作的触摸屏、采集智能 终端所在地址位置的全球定位系统（Global Positioning System,简称为GPS)等、感知语 音的麦克风等。现有技术通过采集智能终端上各传感器的数据，并对采集到的数据进行数 据挖掘、机器学习和人工智能分析等处理，以识别用户的活动、分析用户的行为、喜好、情感 或社会角色等，进而为用户提供各种各样的服务。
[0003] 在现有技术中，智能终端上各传感器数据（以后简称为传感数据）的采集都是由智 能终端的处理器（Central Processing Unit,简称为CPU)来完成的。如果在智能终端处于 休眠状态时需要采集传感数据，则需要唤醒智能终端的CPU，此时CUP主要用于采集传感数 据，其利用率并不高，会造成CPU资源的浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种终端设备，用以解决智能终端的CPU采集传感数据导致 (PU利用率不高的问题。
[0005] 第一方面提供一种终端设备，包括：中央处理器CPU、内存，还包括：至少一个传感 器、数据处理单元以及存储器；
[0006] 所述至少一个传感器，用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据；
[0007] 所述数据处理单元，用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生 成的感测数据，将所采集到的感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感 测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到所述存储器中；所述互补的方式是指 当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据 处理单元的状态受所述CUP状态的约束；
[0008] 所述存储器，用于存储所述数据处理单元提取到的所述特征数据。
[0009] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述数据处理单元具体 用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的 感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并通过 第二输入输出I/O通道将提取到的特征数据存储到所述存储器中，其中，所述第二I/O通道 独立于所述CPU访问所述存储器使用的第一 I/O通道。
[0010] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式 中，所述数据处理单元包括：至少一个采集模块、特征提取模块和存储管理模块；其中，所 述至少一个采集模块中的每一个采集模块与所述至少一个传感器中的一个传感器对应；
[0011] 所述至少一个采集模块，用于在所述CPU处于休眠时，对与所述至少一个采集模 块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将所采集到的感测数据存储 至所述内存；
[0012] 所述特征提取模块，用于提取存储在所述内存中的所述感测数据的特征数据，并 将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块；
[0013] 所述存储管理模块，用于按照预设的存储目录，将所述特征提取模块提供的所述 特征数据存储到所述存储器中。
[0014] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式 中，所述数据处理单元还包括：采集策略控制模块；
[0015] 所述采集策略控制模块，用于生成采集策略，并根据所述采集策略向所述至少一 个采集模块提供对应的控制信息；
[0016] 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制 模块提供的所述控制信息，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成 的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
[0017] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式 中，所述采集策略为周期采集策略，所述控制信息为周期性采集控制指令；
[0018] 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制 模块提供的所述周期性采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传 感器所生成的感测数据进行周期性采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
[0019] 所述采集策略为随机采集策略，所述控制信息为随机采集控制指令，所述随机采 集控制指令包括用于确定随机采集时间的随机采集函数；
[0020] 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制 模块提供的所述随机采集控制指令，在由所述随机采集控制指令中的所述随机采集函数确 定出的时间点，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据 进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
[0021] 所述采集策略为全天持续采集策略，所述控制信息为持续采集控制指令；
[0022] 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制 模块提供的所述持续采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感 器所生成的感测数据进行连续采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
[0023] 结合第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或 第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述特征提 取模块具体用于按照预设的提取周期，对在所述提取周期内存储到所述内存中的感测数据 进行特征提取，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块。
[0024] 结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式 中，所述采集策略控制模块还用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个 采集模块在预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，调整所述 周期采集策略对应的采样周期，并将调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以 使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应 的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
[0025] 结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式 中，所述采集策略控制模块具体用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一 个采集模块在所述预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，计 算感测数据的变化率，根据所述变化率对所述采样周期进行调整，并在所述调整后的采样 周期与调整前的采样周期之差小于预设差值门限时，将所述调整后的采样周期提供给所述 至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述 至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
[0026] 结合第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式，在 第一方面的第八种可能的实现方式中，所述采集策略控制模块还用于在检测到预设的第一 类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送开始采集指令，以使所述至少一个采集 模块根据所述开始采集指令开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所 生成的感测数据的采集，以及在检测到预设的第二类触发事件发生时，向所述至少一个采 集模块发送结束采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述结束采集指令结束对所述 至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集；
[0027] 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，根据所述采集策略控制 模块提供的所述开始采集指令，开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器 所生成的感测数据进行采集，根据所述采集策略控制模块提供的所述结束采集指令，结束 对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，并将采集 到的感测数据存储到所述内存。
[0028] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式 中，所述存储管理模块具体用于按照两级目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据 存储到所述存储器中，所述两级目录中的第一级目录由所述终端设备的标识信息构成，所 述两级目录中的第二级目录由存储所述特征数据的时间信息构成。
[0029] 本发明实施例提供的终端设备，通过增设数据处理单元，由数据处理单元与CPU 以互补方式对传感器所生成的感测数据进行采集，并对采集到的感测数据进行特征提取， 然后将提取到的特征数据存储到存储器中，使得终端设备上各传感器所生成的感测数据的 采集和处理工作可以在CPU处于休眠时由数据处理单元来执行，这样即使要在终端设备处 于休眠状态时采集感测数据，也不需要将CPU唤醒，有利于CPU的充分利用，有利于提高CPU 的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
[0032] 图2为本发明实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 图1为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图1所示，本实施例 的终端设备包括：CPU15和内存14。进一步，本实施例的终端设备还包括：至少一个传感器 11、数据处理单元12以及存储器20。
[0035] 本实施例的终端设备包括至少一个传感器11，至少一个传感器11分别用于对对 应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据。其中，不同传感器11所生成的感测数据的 格式以及内容等均不同。本实施例的传感器11不仅包括狭义概念上的传感器，例如加速度 传感器、湿度传感器、重力传感器、磁场传感器等，也包括广义的传感器，例如感知用户操作 的触摸屏、采集智能终端所在地址位置的GPS、感知语音的麦克风等。
[0036] 数据处理单元12,可独立于CPU15工作，其数据处理能力远小于CPU15的数据处理 能力，可以是一块独立于CPU15的芯片。这里所述的"独立"主要是指数据处理单元12可 以在CPU15处于休眠时代替CPU15对终端设备上各传感器11所生成的感测数据进行采集 和处理。数据处理单元12,主要用于与CPU15以互补的方式采集终端设备上每个传感器11 所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存储到内存14,并对存储到内存14中的感测数 据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到存储器20中。本实施例所述互补的方式是 指当数据处理单元12和CPU15中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且数据处理单 元12的状态受CUP15状态的约束，也就是说，如果CPU15处于休眠状态，则数据处理单元12 就会处于工作状态，如果CPU15处于工作状态，则数据处理单元12就会处于休眠状态。
[0037] 其中，数据处理单元12与内存14、传感器11以及存储器20连接。
[0038] 存储器20,用于存储数据处理单元12提取到的特征数据。可选的，存储器20还允 许数据处理单元12、CPU15或其他设备对所存储的特征数据进行读取操作。
[0039] 在本实施例中，内存14主要用于存储数据处理单元12采集到的感测数据，但不限 于此。
[0040] 在本实施例中，存储器20与数据处理单元12之间可以通过输入输出（Input/ Output,简称为I/O)通道进行通信。
[0041] 在一可选实施方式中，数据处理单元12与CPU15可以共用存储器20,即数据处理 单元12与CPU15都可以对同一存储器20进行存取操作。可选的，为了降低对CPU15访问 存储器20的影响，数据处理单元12可以使用独立的I/O通道，即第二I/O通道访问存储器 20。其中，第二I/O通道独立于CPU15访问存储器20使用的第一 I/O通道。
[0042] 在另一可选实施方式中，数据处理单元12可以使用独立于CPU15的存储器。基于 此，本实施例的存储器20可以包括第一存储器和第二存储器。其中，数据处理单元12仅能 对第二存储器进行数据的存取。而CPU15既可以对第一存储器进行数据的存储，也可以对 第二存储器进行数据的存取。其中，数据处理单元12可以通过其与第二存储器之间的I/O 接口对第二存储器进行存取操作；CPU15可以通过其与第一存储器和第二存储器之间的1/ 〇接口分别对第一存储器和第二存储器进行存取操作。第二存储器与数据处理单元12之间 的I/O接口，独立于CPU15与第一存储器和第二存储器之间的I/O接口。在该实施方式中， 第一存储器和第二存储器所支持的存取速度有所不同，本发明实施例对此不做限定。
[0043] 在本实施例中，CPU15主要用于执行除采集感测数据并对感测数据进行特提取等 处理之外的其他操作。CPU15在执行其他操作过程中，可以使用内存14进行有关数据的临 时存储，并且可以将需要进行长期存储的有关数据存储到存储器20中。存储器20还可用 于存储CPU15提供的各种数据，并允许CUP15或其他设备对所存储的数据进行存取操作。
[0044] 可选的，CPU15可以通过与内存14以及存储器20相配合，实现终端设备的其他功 能，可选的还可以向数据处理单元12提供与采集感测数据、对感测数据进行特征提取等处 理的相关支撑。
[0045] 在本实施例的终端设备中，由于增设了独立于CPU的数据处理单元，由该数据处 理单元与CPU以互补方式对终端设备上各传感器所生成的感测数据进行采集，并对采集到 的感测数据进行特征提取处理，将提取到的特征数据存储到存储器中，完成对感测数据的 采集与处理，使得感测数据的采集与处理工作可以在CPU处于休眠时由数据处理单元来完 成，这样即使要终端设备处于休眠状态时采集并处理感测数据，也不需要将CPU唤醒，可由 数据处理单元来完成，有利于CPU的充分利用，有利于提高CPU的利用率，减少了 CPU资源 的浪费。
[0046] 图2为本发明实施例提供的又一种终端设备的结构示意图。本实施例可以基于图 1所示实施例实现，如图2所示，本实施例的终端设备包括：至少一个传感器11、数据处理单 元12、内存14、CPU15和存储器20。
[0047] 其中，数据处理单元12包括：至少一个采集模块121、特征提取模块122和存储管 理模块123 ;其中，至少一个采集模块121中的每一个采集模块121与至少一个传感器11中 的一个传感器11对应，即一个采集模块121负责采集一个传感器11所生成的感测数据。
[0048] 至少一个采集模块121，用于在CPU15处于休眠时，对与至少一个采集模块121对 应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到内存 14中。特征提取模块122,与内存14和存储管理模块123连接，用于提取采集模块121存 储到内存14中的感测数据的特征数据，并将提取到的特征数据提供给存储管理模块123。 存储管理模块123,与存储器20连接，用于按照预设的存储目录，将特征提取模块122提供 的特征数据存储到存储器20中。
[0049] 对于感测数据来说，通常不会涉及到添加、删除、修改等操作，故本实施例的存储 器20可以采用相对简单的存储设备来实现，例如可以是安全数字（Secure Digital，简称 为SD)卡。其中，SD卡所支持的存储速度较高，从而使得存储特征数据的效率较高。
[0050] 通常，存储于存储器20中的特征数据需要上传至服务器。为了方便服务器一侧对 特征数据进行区分和管理，存储管理模块123可以使用两级目录管理方式对特征数据进行 存储管理。其中，两级目录中的第一级目录可由终端设备的标识信息构成，这样服务器通 过第一级目录可以区分特征数据来自于哪个终端设备。以终端设备为智能手机为例，则终 端设备的标识信息可以是手机的国际移动设备身份码（International Mobile Equipment Identity，简称为IMEI)。两级目录中的第二级目录可以由存储特征数据的时间信息构成， 这样服务器可以通过第二级目录区分特征数据是哪个时间的特征数据，例如该时间信息可 以是时间戳（Time stamp)。以终端设备为智能手机为例，以终端设备的标识信息为智能手 机的MEI，并以第二级目录的时间信息为时间戳，则存储管理模块123可以将用于存储特 征数据的文件夹命名为Time stamp-MEI，这样存储器20所存储的特征数据会非常清楚， 上传到服务器后，服务器对特征数据的管理会很方便。
[0051] 通常，不同终端设备内置的传感器种类不同，例如有些终端设备内置有陀螺仪传 感器，而有些终端设备却没有内置陀螺仪传感器。另外，不同终端设备内置的传感器所支持 的采集方法、所提供的采集接口、以及所支持的采集频率都会有所不同。以某一终端设备内 置的加速度传感器为例，如表1所示，该传感器支持4种采集频率，单位是赫兹（HZ)。
[0052] 表 1
[0053]
【权利要求】
1. 一种终端设备，包括：中央处理器CPU、内存，其特征在于，所述终端设备还包括：至 少一个传感器、数据处理单元以及存储器； 所述至少一个传感器，用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据； 所述数据处理单元，用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的 感测数据，将所采集到的所述感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感 测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到所述存储器中；所述互补的方式是指 当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据 处理单元的状态受所述CUP状态的约束； 所述存储器，用于存储所述数据处理单元提取到的所述特征数据。
2. 根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元具体用于与所述 CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存 储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并通过第二输入输 出I/O通道将提取到的特征数据存储到所述存储器中，其中，所述第二I/O通道独立于所述 (PU访问所述存储器使用的第一 I/O通道。
3. 根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元包括：至少一 个采集模块、特征提取模块和存储管理模块；其中，所述至少一个采集模块中的每一个采集 模块与所述至少一个传感器中的一个传感器对应； 所述至少一个采集模块，用于在所述CPU处于休眠时，对与所述至少一个采集模块对 应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将所采集到的感测数据存储至所 述内存； 所述特征提取模块，用于提取存储在所述内存中的所述感测数据的特征数据，并将提 取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块； 所述存储管理模块，用于按照预设的存储目录，将所述特征提取模块提供的所述特征 数据存储到所述存储器中。
4. 根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元还包括：采集策略 控制模块； 所述采集策略控制模块，用于生成采集策略，并根据所述采集策略向所述至少一个采 集模块提供对应的控制信息； 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块 提供的所述控制信息，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感 测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
5. 根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略为周期采集策略，所述 控制信息为周期性采集控制指令； 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块 提供的所述周期性采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器 所生成的感测数据进行周期性采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者 所述采集策略为随机采集策略，所述控制信息为随机采集控制指令，所述随机采集控 制指令包括用于确定随机采集时间的随机采集函数； 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块 提供的所述随机采集控制指令，在由所述随机采集控制指令中的所述随机采集函数确定出 的时间点，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行 采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者 所述采集策略为全天持续采集策略，所述控制信息为持续采集控制指令； 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块 提供的所述持续采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所 生成的感测数据进行连续采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
6. 根据权利要求3-5任一项所述的终端设备，其特征在于，所述特征提取模块具体用 于按照预设的提取周期，对在所述提取周期内存储到所述内存中的感测数据进行特征提 取，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块。
7. 根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块还用于在所 述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在预设的调整时间内采集的所 述感测数据，并根据所获取的感测数据，调整所述周期采集策略对应的采样周期，并将调整 后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后 的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据 进行米集。
8. 根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块具体用于在 所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在所述预设的调整时间内采 集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，计算感测数据的变化率，根据所述变化率对 所述采样周期进行调整，并在所述调整后的采样周期与调整前的采样周期之差小于预设差 值门限时，将所述调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采 集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传 感器所生成的感测数据进行采集。
9. 根据权利要求4或5所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块还用于在 检测到预设的第一类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送开始采集指令，以使 所述至少一个采集模块根据所述开始采集指令开始对所述至少一个采集模块对应的所述 至少一个传感器所生成的感测数据的采集，以及在检测到预设的第二类触发事件发生时， 向所述至少一个采集模块发送结束采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述结束采 集指令结束对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采 集； 所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，根据所述采集策略控制模块 提供的所述开始采集指令，开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生 成的感测数据进行采集，根据所述采集策略控制模块提供的所述结束采集指令，结束对所 述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，并将采集到的 感测数据存储到所述内存。
10. 根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述存储管理模块具体用于按照两 级目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据存储到所述存储器中，所述两级目录中 的第一级目录由所述终端设备的标识信息构成，所述两级目录中的第二级目录由存储所述 特征数据的时间信息构成。
【文档编号】G06F17/40GK104102749SQ201310124549
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月11日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】张弓, 曹国祥 申请人:华为技术有限公司