一种机器人关节通信系统模型的验证方法及系统与流程
本发明涉及机器人通信领域，具体涉及一种机器人关节通信系统模型的验证方法及系统。
背景技术：
机器人应用领域越来越广泛，已经不仅仅局限于工业，由于市场的需求，大量服务型机器人开始应用于医疗和家庭。由于机器人通信系统的复杂性、高并发性和对实时性的高要求性，保证机器人精确和实时的完成预期动作非常重要，特别是在机器人分布式节点间的信息传输中，通信时延必须满足规定响应时间的需求，否则将影响系统的稳定性或导致系统出错、奔溃。
CAN总线协议规范中用信息静态优先级策略进行通信，可以基本保证实时性，但是随着CAN总线上节点的增多和对实时性要求的提高，静态优先级策略不能满足节点间传输的时延需求。
目前对CAN总线协议的验证主要集中在电动汽车的控制系统中，在这些对CAN协议的验证方法中主要采用的是传统的测试、模拟和仿真的方法，然而这三种方法都有一定的局限性，不能覆盖所有的执行路径，所以会导致验证结果不完善。传统的测试方法是在设计的最后阶段借助实体机搭建测试平台进行参数设定和测试，这种方法需要在最后阶段才能进行，并且测试过程中参数的设定有限，导致测试结果不精确。传统的模拟和仿真方法主要是利用计算机软件进行环境模拟个动作仿真，进而进行通信分析，但是这种方法依赖硬件，提供的参数设置也有限，同样会导致验证结果不完善。
技术实现要素：
本发明提供一种机器人关节通信系统模型的验证方法及系统，其目的是为了在设计初期保证系统设计的完善性，避免设计阶段的漏洞，严谨且系统的验证并分析CAN总线在机器人通信中的正确性和实时性，提高基于CAN总线的机器人关节系统通信的正确与实时性。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种机器人关节通信系统的建模与验证的方法，其改进之处在于，包括：
判断机器人关节通信系统中的通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束；
若不满足正确性约束，则重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型；
若满足正确性约束，则判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束；
若满足实时性约束，则结束操作；
若不满足实时性约束，则将该通信节点的数据帧传输原优先级修正为最高优先级,所述该通信节点的数据帧传输完毕后，将该通信节点的数据帧传输的优先级恢复为该通信节点的数据帧传输的所述原优先级；
所述通信节点利用CAN总线传输数据帧。
优选的，所述重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型，包括：
根据机器人节点通信系统中通信节点的运行状态，利用UPPAAL工具构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型。
优选的，所述判断机器人关节系统的中通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束，包括：
当利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型满足所有约束指标时，则所述时间自动机模型满足正确性约束；否则，不满足正确性约束；
所述约束指标包括时间自动机模型处于不死锁状态、时间自动机模型处于关节通信节点能成功接收主控制器发送的控制命令状态、时间自动机模型处于不同优先级的通信节点能够向所述主控制器反馈信息状态、时间自动机模型处于下位关节通信节点之间不可通信状态、时间自动机模型处于同一时刻总线上只有一个通信节点传输数据状态、时间自动机模型处于同一时刻有多个通信节点请求发送数据状态和时间自动机模型处于高优先级节点总能获得总线权状态。
优选的，所述判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束，包括：
利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型的数据帧传输请求仲裁失败的次数是否超过阈值，若是，则不满足实时性约束，若否，则满足实时性约束。
一种机器人关节通信系统模型的验证系统，其特征在于，所述系统包括：
第一判断单元，用于判断机器人关节通信系统中的通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束；
构建单元，用于若不满足正确性约束，则重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型；
第二判断单元，用于若满足正确性约束，则判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束；
结束单元，用于若满足实时性约束，则结束操作；
修正单元，用于若不满足实时性约束，则将该通信节点的数据帧传输原优先级修正为最高优先级,所述该通信节点的数据帧传输完毕后，将该通信节点的数据帧传输的优先级恢复为该通信节点的数据帧传输的所述原优先级；
所述通信节点利用CAN总线传输数据帧。
优选的，所述构建单元，包括：
用于根据机器人节点通信系统中通信节点的运行状态，利用UPPAAL工具构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型。
优选的，所述第一判断单元，包括：
判断模块，当利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型满足所有约束指标时，则所述时间自动机模型满足正确性约束；否则，不满足正确性约束；
状态模块，所述约束指标包括时间自动机模型处于不死锁状态、时间自动机模型处于关节通信节点能成功接收主控制器发送的控制命令状态、时间自动机模型处于不同优先级的通信节点能够向所述主控制器反馈信息状态、时间自动机模型处于下位关节通信节点之间不可通信状态、时间自动机模型处于同一时刻总线上只有一个通信节点传输数据状态、时间自动机模型处于同一时刻有多个通信节点请求发送数据状态和时间自动机模型处于高优先级节点总能获得总线权状态。
优选的，所述第二判断单元，包括：
利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型的数据帧传输请求仲裁失败的次数是否超过阈值，若是，则不满足实时性约束，若否，则满足实时性约束。
本发明的有益效果：
本发明提供的技术方案，将基于CAN总线的机器人系统与模型检测方法连接起来，使用形式化方法对基于CAN总线的机器人关节系统进行建模分析，先对系统进行模型抽象，再进行形式化建模和自动验证，并在UPPAAL中实现主控制器、关节控制器、收发器、仲裁器和CAN总线的时间自动机模型，最后对基于CAN总线的机器人关节系统进行正确性和实时性验证，随着总线上关节节点数增多，实时性降低，因此在形式化模型中加入改进的动态优先级策略，可以减小低优先级节点的仲裁时延，同时还可以加大CAN总线的节点负载量，为系统设计提供有效的指导和参考。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于CAN总线的机器人关节系统通信方法的流程图；
图2是本发明提供的实施例中形式化构架；
图3是本发明提供的实施例中主控制器状态图；
图4是本发明提供的实施例中关节控制器状态图；
图5是本发明提供的实施例中主控制器的时间自动机；
图6是本发明提供的实施例中关节控制器的时间自动机；
图7是本发明提供的实施例中收发器的时间自动机；
图8是本发明提供的实施例中仲裁器的时间自动机；
图9是本发明提供的实施例中总线的时间自动机；
图10是本发明提供的一种基于CAN总线的机器人关节系统通信系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在机器人通信中，服务型机器人的任务具有并发性和高实时性的要求，因此如何根据总线协议规范和应用需求精华设计模型，保证系统设计的正确性和实时性，避免设计阶段的漏洞就十分必要，针对传统测试、模拟与仿真方法的局限性，本发明提供的一种机器人关节通信系统模型的验证方法，如图1所示，包括：
步骤1：判断机器人关节通信系统中的通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束；
步骤2：若不满足正确性约束，则重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型；
步骤3：若满足正确性约束，则判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束；
步骤4：若满足实时性约束，则结束操作；
步骤5：若不满足实时性约束，则将该通信节点的数据帧传输原优先级修正为最高优先级,所述该通信节点的数据帧传输完毕后，将该通信节点的数据帧传输的优先级恢复为该通信节点的数据帧传输的所述原优先级；
所述通信节点利用CAN总线传输数据帧。
例如，机器人节点通信系统中包括主控制器模型、关节控制器模型、收发器模型、仲裁器模型和总线模型。
根据机器人节点通信系统中通信节点的运行状态，利用UPPAAL工具构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型。
首先，对基于CAN总线的机器人关节系统构建形式化架构。根据CAN规范、CAN源代码、机器人控制系统实时性需求，对基于CAN总线的机器人关节系统进行抽象简化，抽象出主控制器模型、关节控制器模型、收发器模型、仲裁器模型和总线模型，根据实际通信过程对这五个模型进行层次划分，将主控制器模型与关节控制器模型划分为应用程序部分，将收发器模型和仲裁器模型划分为收发器部分，将总线单独列为总线部分。应用程序部分通过收发器部分向总线部分发送或接收数据，具体架构如图2所示。根据CAN总线的静态优先级策略，为每个节点分配优先级。整个框架系统由向至下描述为：
System＝Application‖Transceiver‖Bus；
Application＝Master Controller‖Joint Controlleri∈N(i)；
Transceiver＝Transceiverj∈N+1(j)‖Arbitrationj∈N+1(j)；
其中：‖表示模型的并行组合，N表示总线上挂接的关节节点数量，N+1表示总线上的节点总数，即包括主节点。
如图3所示，主控制器模型需要在一个控制周期内向所有关节控制器发送控制命令，并根据相应的中断信号接收关节控制器的反馈信息，为下一个控制周期做准备。主控制器模型设为空闲态(idle),发送态(sending)，等待仲裁态(wait_arb)，控制周期内所有命令传输成功态(trans_finish)，接收态(receiving)，根据时间自动机网络语义可以将该模型形式化描述为：
(idle,[])----count＝＝0&&ack[i]＝＝1-----→(sending,[])<writing(),i:＝0,Send_period:＝0>
(sending,[])----sendMesg[id]！-----→(wait_arb,[])
(wait_arb,[])----arbfail[id]？-----→(sending,[])
(wait_arb,[])----transmitted[id]？-----→(trans_finish,[])
(trans_finish,[])----i<NUMNODE-----→(trans_finish,[])<i:＝i+1>
(trans_finish,[])----Send_period>＝SendPeriod,syn！-----→(idle,[])<Send_period:＝0>
(idle,[])----send_ok[id]？||interrupt[id]？-----→(receiving,[])
(receiving,[])----ack[j]＝＝1-----→(idle,[])
如图4所示，关节控制器需要根据接收到的控制命令在执行周期内驱动直流电机完成相应的运动，并向主控制器反馈当前位置信息或状态信息，本模型中执行周期设定为5个时间单位。关节控制器模型设为空闲态(idle)，接收态(receiving)，执行态(execute)，等待反馈状态(ack_waiting),发送反馈态(ack_send)，等待仲裁状态(waiting_arb)和反馈完成态(ack_finish)，根据时间自动机网络语义可以将该模型形式化描述为：
(idle,[])----syn？,packet[id-1].Messid＝＝id-----→(receiving,[])
(receiving,[])---------→(execute,[t_execut<＝5])<t_execut:＝0>
(execute,[t_execut<＝5])----interrupt[id]！,t_execut>5-----→(ack_waiting,[])
(ack_waiting,[])----packet[id-1].Mtype＝＝2-----→(ack_send,[])<x:＝0>
(ack_waiting,[])----packet[id-1].Mtype＝＝1-----→(ack_send,[])<x:＝0>
(ack_send,[])----sendMesg[id]！-----→(waiting_arb,[])
(waiting_arb,[])----Arbfail[id]？-----→(ack_send,[])
(waiting_arb,[])----transmitted[id]？-----→(ack_finish,[])
(ack_finish,[])----send_ok[id]！-----→(idle,[])<resetPacket(id),x:＝0>
其中：括号()为模型中的一个状态，括号中第一个元素为状态名，第二个元素为该状态的时钟约束，“---→”表示状态迁移，上面的元素表示该状态迁移对应的条件约束，同步信号syn！，syn？，interrupt[id]！，interrupt[id]？等表示模型间的交互和同步约束，其中id为参与交互的具体模型。表示总线上挂接节点个数的常量NUMNODE在该模型自动机中表示常量约束。
其它模型与上述两个模型构建方式类似。
构建形式化架构后，需要构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型，构建步骤为：
根据基于CAN的机器人节点通信系统的通信特点，分析每个模块的逻辑功能，为每个模型抽象出其可能所处的各种状态；
结合各个模块的功能和整个系统的运行过程，规范模块中状态迁移规则，包括条件约束、常量约束、时钟约束以及同步约束。
其中，构建主控制器的时间自动机模型，包括：
主控制器的时间自动机如图5所示，控制周期用局部时钟变量Send_period表示，主控制器在一个控制周期内可以向任何节点发送控制命令，待所有命令发送完毕后，主控制器发送一个同步命令syn！，下位关节节点控制器在接收到这个syn？后，开始执行命令并向主控制器反馈当前位置或状态信息。主控制器由初始态迁移到idle态的过程中初始化时钟变量Send_period。当总线上没有请求发送的节点且各个关节控制器在上一个控制周期后都已成功反馈时，主控制器由idle态迁移到start_sending态。select选项e:int[1,2]用来表示当前发送的帧类型，e可以随机选取数据帧或远程帧。函数writing()用来封装当前请求发送的帧信息。主控制器发送控制命令后进入仲裁阶段，仲裁成功则迁移到trans_finish状态，仲裁失败重新回到start_sending态。控制命令发出后，发送同步信号syn！并迁移到idle态。在该时间自动机中主控制器接收到interrupt[id]！信号，表示有关节节点要反馈信息，则主控制器进入准备状态。当主控制器接收到来自关节控制器的发送成功信号send_ok[e]！后，自动机进入接收状态，当表示关节节点完成响应的变量ack的值为1时，该自动机回到idle态，开始下一轮的控制。
模型中CAN总线挂接的下位关节节点数声明为常数变量，但主控模块的状态机变迁模型模型独立于节点个数变化,便于复用。
构建关节控制器的时间自动机模型，包括：
关节控制器的时间自动机如图6所示，初始态idle表示关节处于空闲状态，当自动机收到来自主控制器发送的同步信号后转到receiving接收态，并且开始执行相关命令。局部时钟变量t_execute表示执行周期，在执行周期结束后，节点需要通过发送中断信号interrupt[id]！将采集到的信息反馈到主控制中。此时自动机迁移到反馈feedback状态。在feedback状态引出两个分支分别表示反馈的是位置信息还是状态信息。在节点反馈信息时也需要参与总线的仲裁，只有仲裁成功后才能发送信息，如果仲裁失败则退出总线等待下一次的仲裁。待信息成功发送后向主控制器发送send_ok[id]！信号触发主控制器进入接收状态，并将变量ack的值置为1，表示该节点已经成功反馈信息。为记录节点仲裁失败的次数，引入了整型变量failNum，设定当仲裁失败的次数为n次时，对该节点的优先级进行提升,并通过函数Raise_pri()实现，当节点通过提升优先级而获得总线完成传输后，要恢复其优先级，保证通信正常运行。其优先级的恢复由函数reset_pri()实现。
构建收发器的时间自动机模型，包括：
收发器的时间自动机如图7所示，初始状态idle空闲状态,当收发器接收到来自节点向总线发送的请求信号sendMesg[id]！，开始探测总线，如果当前有节点占用总线,则转到waiting等待状态。如果总线空闲，总线时间自动机则会发送next！信号，收发器自动机迁移到start_arb状态，同时触发仲裁自动机并发送仲裁开始信号arb_start[id]！，其中id表示的是当前参与仲裁的节点。仲裁失败后自动机迁移到req_denied状态，表示请求失败。并向仲裁器自动机发送仲裁结束信号arb_over[id]！，同时向上层控制器发送仲裁失败arbfail[id]！信号。count的值减1，表示当前请求发送的节点数减一。仲裁成功后自动机迁移到req_suc状态，表示请求占有总线成功。同样也向仲裁器自动机发送仲裁结束信号arb_over[id]！进入sending状态，传输成功后向上层控制器发送transmitted[id]！信号。同时更新active和count的值，重置总线值。在该自动机中引入了局部clock变量t1用来表示节点的传输时延，用t1<＝Trans_t描述位置不变量，表示自动机在发送状态最多只能停留Trans_t时间单位，就要迁移到idle态。
构建仲裁器的时间自动机模型，包括：
仲裁器的时间自动机如图8所示，初始状态idle表示该节点处于空闲状态，等待CAN收发器发送仲裁请求arb_start[id]！。当收到仲裁请求信号后进入start_arb状态开始总线仲裁过程，即按位对帧仲裁场的11位标识符进行位仲裁，具体过程为：
计算总线值：自动机由start_arb状态迁移到listen_bus状态时计算当前总线值。即signal[i]:＝signal[i]*Id[id][i]，其中signal[i]表示当前计算所得的总线值，它的初始值是signal[i]＝{1,1,…1}，Id[id][i]表示当前节点所发送帧的仲裁场的11位标识符序列，两个数组进行按位“与”运算所得的结果即为当前所要求的总线值；
比较当前发送位的值与所求得的总线的值是否相同，如果不同，则节点请求发送失败，退出仲裁，此时自动机所处状态为req_fail；如果当前发送位的值与所求得的总线值相同但11位标识符序列还没有完全比较完，则按此方式继续对下一位进行仲裁；如果当前发送位的值与所求得的总线值相同并且11位标识符均已仲裁完毕，则表示该节点请求成功，仲裁过程结束，此时自动机所处状态为req_success。无论仲裁成功还是仲裁失败，仲裁时间自动机都会接收到仲裁结束信号arb_over[id]！，并回到idle态等待下一次的仲裁。这样整个系统才能持续运行。
模型在listen_bus状态引入状态不变量t<＝Tbit描述总线上每个位时间的持续时间信息，其中局部时钟变量t作为该状态的时钟约束，描述该状态下的时间迁移。输出分支中t>＝Tbit作为状态迁移的条件约束用来保障总线上位时间的持续时间，即总线上位传输成功后才会做后续的值比对。
构建总线的时间自动机模型，包括：
总线的时间自动机如图9所示，当没有节点向总线发送数据且也没有节点从总线上读取数据时，总线处于空闲态。只要有节点占有总线，总线即为忙碌状态。为表示总线的状态引入了两个变量count和active，count代表向总线发送请求的节点数，每当有节点向总线发出请求时count的值都会加1，当count值为1时表示当前只有一个节点发送请求此时该节点可以占有总线发送数据，当count的值大于1时表示有多个节点向总线发送请求，此时需要参与总线仲裁，赢得总线的节点才可以发送或接受数据。active变量表示当前是否有节点占有总线，active的值为1表示当前有节点占用总线，此时总线处于忙碌状态，当active的值为0时，总线由忙碌状态转为空闲状态。
构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型后，需要判断机器人关节系统的中通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束，包括：
当利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型满足所有约束指标时，则所述时间自动机模型满足正确性约束；否则，不满足正确性约束；
所述约束指标包括时间自动机模型处于不死锁状态、时间自动机模型处于关节通信节点能成功接收主控制器发送的控制命令状态、时间自动机模型处于不同优先级的通信节点能够向所述主控制器反馈信息状态、时间自动机模型处于下位关节通信节点之间不可通信状态、时间自动机模型处于同一时刻总线上只有一个通信节点传输数据状态、时间自动机模型处于同一时刻有多个通信节点请求发送数据状态和时间自动机模型处于高优先级节点总能获得总线权状态。
通信节点的时间自动机模型不死锁状态表示整个系统能够正常运行，在UPPAAL中是否存在无死锁属性表示为：A[]not deadlock。
通信节点的时间自动机模型中关节通信节点能成功接收在主控制器一个控制周期内发送的控制命令，关系着系统设计的高效性，也影响着机器人能否按照指令完成相应的动作，在UPPAAL中关节通信节点能否成功接收主控制器发送的控制命令表示为E<>Master.sending and(forall(1:jid_t)i imply Joint_Controller(i).receiving)，当Master处于sending状态时，各个关节节点最终都能处于receiving状态。
通信节点的时间自动机模型中不同优先级的通信节点能够向所述主控制器反馈信息，在UPPAAL中该属性表示为：E<>(forall(i:jid_t)i imply Joint_Controller(i).ack_waitting)and Master.receiveing。
通信节点的时间自动机模型中下位关节通信节点之间不可通信的属性，在UPPAAL中表示为：E<>not(forall(i:jid_t)Joint_Controller(i).
ack_waitting and
Joint_Controller(i).receiving)。
通信节点的时间自动机模型中同一时刻总线上只有一个通信节点传输数据，在UPPAAL中表示为：A[]not(forall(i:jid_t)forall(j:jid_t)
Joint_Controller(i).ack_send and Joint_Controller(j).ack_send)。
通信节点的时间自动机模型中存在同一时刻有多个通信节点请求发送数据，在UPPAAL中表示为：E<>(forall(i:jid_t)forall(j:jid_t)
Joint_Controller(i).ack_waitting and Joint_Controller(j).
ack_waitting)。
通信节点的时间自动机模型中高优先级节点总能获得总线权，在UPPAAL中表示为：A[]not Arbitration(0).req_fail。
若通信节点的时间自动机模型不满足正确性约束，则则重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型。
若满足正确性约束，则判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束，包括：
利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型的数据帧传输请求仲裁失败的次数是否超过阈值，若是，则不满足实时性约束，若否，则满足实时性约束。
其中，为记录节点的仲裁失败次数，引入整型变量failNum。
若通信节点的时间自动机模型不满足实时性约束，则该通信节点的数据帧传输原优先级修正为最高优先级。
从CAN报文仲裁场的11位标识符中预留一个最高优先级系列，在仲裁过程中发现不满足实时性，则将该节点的优先级进行升级，提升到最高优先级，将预留的序列赋给该节点，为了保证正常的通信，当所述通信节点利用CAN总线传输数据帧完毕，将该通信节点的数据帧传输的优先级恢复为该通信节点的数据帧传输的所述原优先级。这样可以避免为提升节点优先级而导致出现多个节点拥有相同优先级的问题发生。
一种机器人关节通信系统模型的验证系统，如图10所示，所述系统包括：
第一判断单元，用于判断机器人关节通信系统中的通信节点的时间自动机模型是否满足正确性约束；
构建单元，用于若不满足正确性约束，则重新构建机器人关节通信系统中通信节点的时间自动机模型；
第二判断单元，用于若满足正确性约束，则判断通信节点的时间自动机模型是否满足实时性约束；
结束单元，用于若满足实时性约束，则结束操作；
修正单元，用于若不满足实时性约束，则将该通信节点的数据帧传输原优先级修正为最高优先级,所述该通信节点的数据帧传输完毕后，将该通信节点的数据帧传输的优先级恢复为该通信节点的数据帧传输的所述原优先级；
所述通信节点利用CAN总线传输数据帧。
所述构建单元，包括：
用于根据机器人节点通信系统中通信节点的运行状态，利用UPPAAL工具构建机器人节点通信系统中通信节点的时间自动机模型。
所述第一判断单元，包括：
判断模块，当利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型满足所有约束指标时，则所述时间自动机模型满足正确性约束；否则，不满足正确性约束；
状态模块，所述约束指标包括时间自动机模型处于不死锁状态、时间自动机模型处于关节通信节点能成功接收主控制器发送的控制命令状态、时间自动机模型处于不同优先级的通信节点能够向所述主控制器反馈信息状态、时间自动机模型处于下位关节通信节点之间不可通信状态、时间自动机模型处于同一时刻总线上只有一个通信节点传输数据状态、时间自动机模型处于同一时刻有多个通信节点请求发送数据状态和时间自动机模型处于高优先级节点总能获得总线权状态。
所述第二判断单元，包括：
利用UPPAAL工具检测所述通信节点的时间自动机模型的数据帧传输请求仲裁失败的次数是否超过阈值，若是，则不满足实时性约束，若否，则满足实时性约束。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
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