一种用于电子阅读终端从开放性平台获取文件的方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于电子阅读终端从开放性平台获取文件的方法。

背景技术：

随着智能手机的普及，有阅读习惯或者阅读需求的用户，经常需要花费较长的时间在智能手机上阅读电子书、新闻、订阅文章等，由于手机屏幕亮度高、直接发光，对长时间盯着屏幕的眼睛刺激很大，因而长时间的阅读容易造成视觉疲劳、视力下降等问题。为了保护眼睛，电子墨水显示技术出现，并应用在电纸书阅读终端上，目前，市场上广为接受的是kindle电纸书阅读器(亚马逊amazon)，但是为了方便阅读，一般电纸书阅读器屏幕较大，不便于携带，而且用户在携带了智能手机的情况下，一般不会再愿意多携带一个“大个头”，这导致了电纸书阅读器无法大范围推广，也使得电纸书适于阅读地特性不能得到很好地发挥。

电纸书设备不能得到大范围应用的原因还有一个就是电纸书设备可获取的阅读资源非常有限或者不方便，比如亚马逊的kindle电纸书是通过在亚马逊网站的在线购买将电子书同步至电纸书设备中，以获得可阅读资源，这是得益于亚马逊有完备的图书在线平台；目前其他常见的获得阅读内容的方式大多是用户自己手动将智能手机或者pc端上的数据内容导入到与电纸书相关联的app中，然后利用app通过近距离通信的方式或者有线通信的方式将所述内容推送到电纸书设备中，这种操作很复杂，而且获取的内容非常有限。

在现有技术中，nb-iot模块通常作为(或设计初衷)智慧城市中低功耗的智能水表、天然气表使用。在与服务器进行通讯时，必须由nb-iot模块主动向服务器请求，服务器收到请求确认后，建立通讯连接(udp/tcp)。每次通讯时，nb-iot模块的ip地址为通讯运营商基站随机分配，通讯完成后(服务器推送或nb-iot模块上传)，模块进入psm模式(超低功耗休眠模式)，此时服务器无法唤醒nb-iot模块，也无法推送消息到模块。nb-iot模块在这些领域应用，最大的优点就是占用带宽低，而且使得智慧城市中的终端设备功耗很低，但配备有nb-iot模块的终端设备虽然具有上述优越的性能，但目前还未发现在其他领域有适合的应用。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。本发明的一个方面，提供了一种用于电子阅读终端从开放性平台获取文件的方法，该电子阅读终端包括nb-iot通讯模块，该方法包括：

在预定时间，nb-lot通信模块向服务器端固定端口发送连接请求；

接收服务器端返回的连接确认消息，确认建立连接；

向服务器端发送更新内容请求，该更新内容请求包含用户账户标识，以使服务端根据该用户账户标识查询对应的文件列表并确定更新文件的列表、从内容存储器获取到更新文件内容；

接收更新文件列表以及更新文件内容数据包，所述更新文件内容数据包包括有文件标识、文件包属性的消息内容；

根据更新文件列表以及消息内容对数据包进行组合，生成适合阅读的文件数据。

可选的，在nb-lot通信模块向服务器端固定端口发送更新请求前，终端建立一个socket，以与服务器端建立连接。

可选的，该方法还包括：根据所述消息内容对文件内容数据包的传输进行正确性校验。

可选的，该方法还包括，根据服务器端传送完文件下发的文件发送结束命令，终端进入省电模式，nb-lot通信模块不再工作。

可选的，该方法还包括，接收智能手机的连接请求，确认建立连接；接收文章或者图书内容数据；按照预定版式对所述内容数据进行编辑整理，并更新文件列表。

可选的，该方法还包括：

根据电子墨水显示屏的分辨率将数据文件数据转换成位图文件，所述位图文件包括矩阵、矩阵块；

基于矩阵、矩阵块产生相应的逻辑电平和时序，以控制电子墨水显示屏进行全局刷新或者局部刷新，显示文件内容。

可选的，控制电子墨水显示屏进行局部刷新包括：

在页面图像切换刷新时，将当前图像与上一时刻的图像进行比较，检测显示屏图像刷新区域的范围及坐标；

根据刷新区域的范围及坐标，对位图数据进行解码；

按照刷新时序控制电子墨水显示屏进行对应刷新区域的局部刷新。

可选的，该方法还包括，预先存储字库，将特定中文及英文字体的位图矩阵作为字库元素；在电子墨水屏显示所述字体时，调用所述字库。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

提出了一种用于电子阅读设备获取信息的通信方式，利用开放性平台，使得电子阅读设备可获取到广泛的阅读资源，而且能够从智能手机直接获取内容数据，并向用户提供电纸书。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明提出的墨宝终端设备的结构图；

图2示出了根据本发明提出的墨宝终端设备通过服务器获取开放平台数据的流程图；

图3示出了根据本发明提出的墨宝终端设备对获取到的数据进行处理的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的一个方面，提供了一种与开放性平台关联的电子阅读终端设备，如图1所示，该设备包括：nb-iot通信模块620、处理器600、电子墨水屏显示屏驱动及适配器605、电子墨水显示屏200，所述nb-lot通信模块620向云端发出文件更新请求，并通过通信网络接收文件数据，所述处理器根据电子墨水显示屏的分辨率将数据文件转换成位图文件，所述位图文件包括矩阵、矩阵块；电子墨水显示屏驱动及适配器605根据处理器指令并基于矩阵、矩阵块产生相应的逻辑电平和时序，以控制电子墨水屏进行全局刷新或者局部刷新。

在本发明提出的集成有电子墨水屏的终端设备(以下简称墨宝终端)中，设置有nb-iot通信模块，通过该通信模块，墨宝终端与服务器端进行通信获取文件数据。本发明创新性的提出在墨宝终端设备中采用nb-iot通信模块，是考虑到nb-iot带宽低，只消耗大约180khz的带宽，可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络，部署成本低、能够实现平滑升级。nb-iot支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，nb-iot支持网络高效连接，因为nb-iot通信方式在传输完数据之后支持终端设备进入待机模式，因而功耗很低。同时，一般适合于阅读的文本数据量较小，而且大部分情况下，文本数据并不需要实时获取，本发明试图利用nb-iot通信模块及其通信手段来解决墨宝终端获取待阅读的文件数据的技术问题。

所述nb-iot模块包括：nb-iot主芯片、电源芯片、晶体、功放回路、开关回路、sim卡、天线输入接口和天线接地端；所述电源芯片、晶体、功放回路、开关回路、通讯串口和sim卡均与所述nb-iot主芯片电连接；所述功放回路与开关回路电连接；所述开关回路与所述天线输入接口电连接；其中晶体提供时钟信号；电源芯片提供nb-iot主芯片、功放回路和开关回路对应的工作电压；功放回路提供发射信号的功率放大；开关回路进行接收和发射信号的切换，再通过天线完成nb-iot信号的收发，实现nb-iot模块与基站的通讯功能；模组的通讯串口与外部终端进行数据透传。这里的sim可以采用贴片安装在nb-iot芯片上的esim卡，以减小模组的体积，进一步实现小型化设计。为了使得终端设备的体积尽可能小，尽可能薄，最好将所述nb-lot通信模块、处理器、电子墨水屏显示屏驱动及适配器集成在芯片上。

如图1所示，该终端设备还包括总线bus614、主存储器604、静态存储器606，所述处理器600通过处理指令将其处理中间结果或者请求通过总线bus614分发到各个构成单元。处理器600将需要执行的指令集及数据存储在主存储器604，并保持与主存储器604的高速通讯，静态存储器606即静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory,sram),sram在保持供电的情况才可以保持数据不变，不需要刷新电路既可以保存内部数据，因此适合于墨宝终端设备保存内部数据，具有较高性能，可作为嵌入式硬件系统内存使用，以提高整体性能。

如图1所示，该终端设备还可包括加速度传感器611，用于测量用户走路步数，从而使得该终端设备可安装及运行运动监测软件，所述加速度传感器611还可检测用户的手势，作为一种手势输入手段，方便人机交互。

电子墨水显示屏200由多层基板组成，其中一层由微小的透明胶囊颗粒组成，这些胶囊紧密的排列并由胶囊内部密封的带正、负电荷的黑色和白色粒子构成，不同颜色的带电荷的颗粒会因施加电场的不同而形成上下层不同的分布，从而在显示屏表面呈现出黑白等显示效果。因而，在电子墨水显示屏的表面可以显示出与纸张印刷物极为类似的黑白、彩色图案及文字。同时，电子墨水显示屏200是反射光线而非主动发光，这可以确保显示画面在任何光照条件下都可以自然的显示。

电子墨水显示屏200通过处理器600进行控制，显示来自存储器或者nb-iot模块或者其他通信模块(比如蓝牙、有线数据接口、wifi等)的信息，电子墨水显示屏200只有在画面产生变化时才耗电，在电源断电后，因为屏幕中分布的胶囊中带电荷的黑白粒子的位置和分布不会变动，所以显示的图像仍然可以保留，也就是说，电子墨水显示屏200只需要在画面变化时供电进行刷新即可，因此非常省电，在本发明中，电子墨水显示屏200上显示的时间等固定的信息内容都以局部刷新的方式以固定时间间隔进行。举例来说，屏幕中显示的时间信息，可以通过每分钟刷信息一次时钟显示区域，进行分钟变化时的显示变换(时间只显示到分钟，不显示秒钟)，日期显示区域，则每天刷新一次，达到节省功耗的目的。

对于新闻信息、书籍信息、推送、消息等信息只有在接收到这些信息的刷新和同步后，再根据用户对终端设备的电子墨水显示屏200的显示设置，在屏幕中进行刷新，因为刷新的频率很低，同时又结合相应的局部刷新技术，因此在显示这一部分的功耗做到极低。

处理器600运行嵌入式操作系统和文件管理系统，在显示图像时，需要对图像进行电子墨水显示屏属性对应的数据转换。首先，将图像文件转换成位图文件，根据电子墨水显示屏200的相应分辨率通过处理器600的运算转换成相应二维数组矩阵。处理后的矩阵及矩阵块作为元数据，通过处理器600及相应系统程序控制，对电子墨水显示屏200进行全局刷新或者局部刷新操作，具体流程为：处理器600通过运行程序产生对应的处理器指令，电子墨水显示屏驱动及适配器605收到所述处理器指令，解释所述处理器指令，处理元数据矩阵数据，并在此基础上根据处理器指令信号产生相应的逻辑电平和时序，用于控制电子墨水显示屏200每个像素点胶囊的工作时序和状态，改变胶囊中黑白带电荷粒子的分布比例和位置，从而使电子墨水显示屏200能够显示所需文字或者图案。

在显示文字时，根据系统低功耗和处理能力两个方面，本发明提出两种具体实施方式，一种是：采用片上系统soc(systemonchip)方案，即处理器600本身为系统级芯片，也称片上系统，包含完整的嵌入软件系统，并集成了处理器cpu及静态存储器606和系统运行需要的相应硬件如无线通讯模块(蓝牙通讯模块、无线wifi通讯模块等)、电子墨水显示屏驱动及适配器605，并提供强大的多任务处理能力和支持简单ai应用的多核架构，在该实施方式中，将图像和文字的处理器全部交给soc片上系统，极大简化了嵌入式开发的周期，同时也可以带来用户体验的提升，但是不能长时间处于超低功耗使用状态。另一种实施方式是采用超低功耗处理芯片作为处理器600，同时配合低功耗嵌入式设计和系统使用功耗限制，实现终端设备的长时间低功耗运行与休眠状态(长时间不使用)的切换。在这种方案的系统架构及硬件架构下，在嵌入式程序中解释了位图图像向电子墨水显示屏200显示的流程，并通过图像的矩阵转换实现图片的全局刷新和局部刷新，具体为：首先将图片转换为具有灰度的位图数据，便于在之后的操作处理中加速，然后，在页面图像切换刷新时，将当前图像与上一时刻的图像进行比较，检测显示屏图像刷新区域的范围及坐标，在这基础上，根据屏幕刷新区域的范围及坐标，结合波形文件对波形数据进行计算解码，按照刷新时序，在电子墨水显示屏200上进行对应刷新区域的局部刷新显示。

为了进行文字显示，预先制作并存储特定中文及英文字体的中英文字库，以固定分辨率(每个文字考虑衬线、行距、字间距等)做每个字体的位图矩阵作为字库元素，在字库中存储。在需要使用特定字体和大小的中英文文字时，调用相应字库的文字。这样做的好处是：1、在从手机微信(小程序)端传输书籍以及大量文本数据到墨宝终端设备时，可以以字体库代码(如ascⅱ码)的形式直接传输对应关系，而不是文本数据本身，极大地降低了数据的传输量；2、因为字库中文字的位图矩阵式保存方式，可以方便处理器600和调用程序根据屏幕中ui的分布和屏幕尺寸，方便地根据文字的对应关系组合成刷新区域的全局矩阵或局部矩阵，直接刷新屏幕全局或相应区域，极大降低了屏幕的刷新时间，但实现操作的快速响应和应用拓展的难度有些高。

该终端设备还包括用户的人机交互的触控介质210、触控介质驱动及适配器606以及按键。所述触控介质为附着在电子墨水显示屏上的触觉感应层，所述触觉感应层通过电容或者电阻对人体手指的感应，产生电势差，并通过触控介质驱动及适配器606,生成手指触控的部位在屏幕上的二维坐标xy,实时反馈给处理器600。通过按键的单次按压、长按、组合按压等操作可以表达不同的输入，以提供给处理器600处理判断相应的用户请求。

作为更优的实施方式，该终端设备包括加速度传感器611，用于感测终端设备的不同方向加速度，从而可以通过运动的频率和剧烈程序来判断手势输入，作为一种特殊的人机交互方式，可启动相应的交互操作对应的程序功能，比如通过摇晃2次、或者轻拍2、敲击两次，可在电子墨水显示屏200上弹出二维码，极大地方便了用户使用二维码地操作以及交互流程。

墨宝终端设备作为一种阅读终端，其获取可供阅读的文件数据是很重要的一个方面。作为一种实施方式，通过与智能手机的近距离通讯直接将智能手机上的文件数据传送到墨宝终端上，因而墨宝终端设备包括wifi通信模块、蓝牙通信模块、nfc线圈中的至少一个。实施该种方式时，智能手机已经获取到文件数据，一般是不需要实时阅读的内容，或者已经在智能手机端进行了阅读，但需要将其集中存储到墨宝终端上。这种方式下，墨宝终端不需要接入互联网，直接完成从智能手机端到墨宝终端预定目录下的传输即可。

作为第二种实施方式，墨宝终端从墨宝云端获取文件数据，因而本发明还提供一种基于前面所述的集成有电子墨水屏的电子阅读终端设备的文件获取方法，如图2所示，该方法包括：

s1.在固定时间，nb-lot通信模块向服务器端固定端口发送连接请求；

s2.接收服务器端返回的连接确认消息，确认建立连接；

s3.向服务器端发送更新内容请求，该更新内容请求包含用户账户标识，以使服务端根据该用户账户标识查询对应的文件列表并确定更新文件的列表、从内容存储器获取到更新文件内容；

s4.接收更新文件列表以及更新文件内容数据包，所述更新文件内容数据包包括有文件标识、文件包属性的消息内容；

s5.根据更新文件列表以及消息内容对数据包进行组合，生成适合阅读的文件数据。

服务器端接收到文件的传输请求后，按照自定义的通讯协议，分割文件并组装成特定大小的nb数据包序列；所述传送的数据包序列包括有文件标识以及文件包属性，校验位等内容。

所述文件列表存储在服务器中，记录服务器中存储的用户的购买图书、收藏文章、推送新闻等项目。用户在智能手机的开放性平台加载与该电子阅读终端相关的插件程序，或者与该电子阅读终端相关的特定账号空间，建立用户在开放性平台的用户账号与墨宝云下墨宝终端用户账号或者直接与墨宝终端侧用户账号的关联性，从而可将在开放性平台上转发、收藏的文章、图书、新闻等推送至电子阅读终端。开放性平台可以是微信平台或者qq平台，在该平台上通过小程序、服务号等技术手段建立所属开放平台与墨宝云平台的通信通道，从而将智能手机上购买的电子书、收藏的文章以及新闻等的链接由开放平台发送到墨宝云平台，从而墨宝云平台获取到与手机同步的数据内容，然后再提供给墨宝终端。

本发明能够在终端低功耗、长待机时间的前提下，保证终端基于事件的响应，及终端阅读内容与用户账户数据同步的准确性。

下面具体说明墨宝终端通过智能手机的应用开放平台获取文件内容的具体实现过程。

根据用户智能手机的第一客户端(优选微信客户端)操作向第一平台(所述第一客户端对应的服务器，优选微信云)发送墨宝阅读请求，所述墨宝阅读请求包括待阅读文件链接信息；在根据用户智能手机的微信客户端操作向微信云发送墨宝阅读请求时，具体可通过微信转发、收藏、购买等方式；所述第一平台根据所述链接信息获取对应的文件内容，并将所述文件内容发送至第二平台(或者说第二服务端，为墨宝终端服务的云或者服务器)；在该种实施方式中，需要预先将智能手机微信账户与墨宝终端设备进行绑定。之所以优选微信，是因为微信是一种开放平台，其可加载小程序，实现微信云与其他第三方服务器之间的通道。

第二种实施方式为：用户利用智能手机在电商平台进行图书购买，购买后智能手机将包含电子书链接信息以及账户识别信息的墨宝阅读请求发送至第一平台，第一平台与墨宝服务器相通信，向墨宝服务器提供与该墨宝阅读请求相对应的文件内容；墨宝服务器有两种工作方式，一种是实时地从电商平台获取相应的文件内容，然后将文件内容存储在服务器内，并及时更新与墨宝终端对应的文件列表，在墨宝终端发出更新请求时，再将文件发送至墨宝终端。一种是先存储该请求，在达到预定更新时间时，再从电商平台获取相应的文件内容，更新文件列表后，将获取的内容再向墨宝终端传送。

第三种实施方式为：用户利用智能手机在第三方客户端上获取新闻或者其他文章，将包含文章链接信息以及账户识别信息的墨宝阅读请求发送至服务器，由服务器根据该请求从该第三方客户端对应的服务器(以下称第三方服务器)获取相应的文章内容；服务器有两种共工作方式，一种是根据该请求实时从第三方服务器获取相应的文章内容，一种先存储该请求，在达到预定更新时间时，再从第三方服务器获取相应的文章内容，获取后及时向墨宝终端传送。

墨宝终端向服务器发送获取数据内容的请求，可由墨宝终端默认设定，也可由用户自行设定，比如用户习惯在晚上8点阅读，则可将获取数据的时间设定在晚上9点，这样墨宝终端可在晚上9点一直到第二天晚上8点不间断的从服务器获取文件内容，以保证晚上8点阅读的内容是已经缓存在墨宝终端本地的数据，如此阅读时几乎不会有任何延迟。

在nb-iot通信模块向服务器端固定端口发送更新请求前，终端建立一个socket，以与服务器端建立连接，因为墨宝终端采用nb-lot通信模块，墨宝在终端在发出获取更新文件数据请求时，才会与服务器建立连接，并从其接收文件数据，在服务器将数据传输完毕后，会发出文件发送结束命令，墨宝终端根据该结束命令，会断开与服务器端的连接，墨宝终端进入省电模式，nb-lot通信模块不再工作，不再从服务器接收数据。因此这种数据获取方法使得墨宝终端的功耗低。

在本发明中，墨宝终端除了能够通过服务器从开放性平台获取内容数据外，还能够直接通过智能手机从开放性平台获取内容数据，具体包括：墨宝终端接收智能手机的连接请求，确认建立连接；接收文章或者图书内容数据；按照预定版式对所述内容数据进行编辑整理，并更新文件列表。该种实施方式适用于在智能手机手段已经打开阅读的文章、新闻数据量较小的文件，即智能手机已经获取到完整的内容数据，存储在临时存储器中，为了减小服务器负担，可通，过智能手机与墨宝终端之间的短距离通信手段，直接将内容数据发送至墨宝终端，因为这种近距离通信手段不会发生堵塞，文件传输的安全性高，且仅通过墨宝终端主动向服务器发送连接请求，并将更新后的文件列表发送至服务器，以使服务器端与墨宝终端的文件信息同步。

墨宝终端获取到数据文件后，如图3所示，墨宝终端处理器对数据文件执行如下处理过程：

s51.根据电子墨水显示屏的分辨率将数据文件数据转换成位图文件，所述位图文件包括矩阵、矩阵块；

s52.基于矩阵、矩阵块产生相应的逻辑电平和时序，以控制电子墨水显示屏进行全局刷新或者局部刷新，显示文件内容。控制电子墨水显示屏进行局部刷新包括：

s521.在页面图像切换刷新时，将当前图像与上一时刻的图像进行比较，检测显示屏图像刷新区域的范围及坐标；

s522.根据刷新区域的范围及坐标，对位图数据进行解码；

s523.按照刷新时序控制电子墨水显示屏进行对应刷新区域的局部刷新。

为了使得墨宝终端的反应更快，降低墨宝终端数据处理量，墨宝终端预先存储字库，将特定中文及英文字体的位图矩阵作为字库元素；在电子墨水屏显示所述字体时，调用所述字库。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

将集成有电子墨水屏的终端设备形成为智能手机的附件，增加了电纸书设备的使用功能性；

对硬件结构进行集成、紧凑化设计，提供了一种整体轻巧、便于携带的集成有电子墨水屏的终端设备；

提出了一种用于电纸书设备的信息的通信方式，利用开放性平台，使得电纸书设备可获取到广泛的阅读资源。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。