基于网络的多用户笔记本电脑系统的制作方法

专利名称：基于网络的多用户笔记本电脑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于有线或无线网络的多用户笔记本电脑系统，特别涉及一种将每一个笔记本电脑用户的输入输出及外围设备与计算、存储等产热部件相分离，并将所有笔记本电脑用户的电脑的计算存储等产热部件集中起来的可用于商业运作的运行模式和一个全新的基于网络的多用户笔记本电脑系统。
背景技术：
近年来自然科学和工程技术发展的一个重要趋势是超微型化、集成化发展。在个人电脑发展迅速的今天，便携式笔记本电脑因其体积小、携带方便越来越为人所钟爱，而且它正继续向小型化、廉价化和高性能化的方向发展。迅驰移动计算技术的出现极大地推动了笔记本电脑的发展，但是它仍需降频来减小CPU的发热量以使电脑结构更加紧凑。与此同时，今天的网络技术也已进入前所未有的发达程度。“网络”一词已几乎家喻户晓。宽带网也早已像电视一样走进了千家万户，并成为家庭生活中不可缺少的一部分。人们通过在线就可以看电影、听音乐、聊天等等。而无线通讯也正成为众多商家所追逐的方向。人们甚至通过手机就可以随时随地将视频信息传达到世界的任何一个角落。在科学技术高速发达的今天，电脑已经和网络结下不解之缘，两者互相依存。也正因如此，造就了今天高速发达的信息时代。可是，他们之间是否真的已经足够紧密的结合在一起了呢？情况并非如此。实际上，如果电脑和网络两者结合得再紧密些，以至于完全不可分开而合为一体；结合到没有网络，电脑就不能成其为电脑；结合到电脑本身就是一个巨型网络的时候，一个全新的电脑的概念就会孕育而生。我们知道电脑是由主机和输入输出设备所构成，输入设备包括键盘和鼠标等常用设备，输出设备往往是一个显示器、一个音箱或者加上一个打印机。而主机则包含了所有负责计算和存储数据的部件如CPU、显卡、硬盘、内存、各种插卡等。而这些计算和存储部件也往往最为昂贵、最为娇贵，也最容易出问题。比如，笔记本电脑由于其CPU、显卡、硬盘、内存等部件的散热问题使其体积进一步减小存在技术困难，其价格也因这一原因而始终居高不下。为减小其工作时的发热量，体积越小的笔记本其配置也往往越低。不仅如此，由于CPU、内存、显卡等地方出现问题，使用者常常不得不打开机箱，并逐一排查问题出现的部位，或者干脆直接拿到专业维修人员处进行修理。在这种情况下一种体积小、价格便宜、高性能、极易使用的电脑将成为人们的理想目标。
一种如前所述的网络和电脑完美结合的概念型电脑将使这些问题得到根本的解决。电脑使用过程中，真正必须随身使用的只不过是输入输出设备而已，如需要用键盘和鼠标来输入数据和指令，需要一个如显示器或打印机这样的输出设备来提供处理结果，至于这些数据在物理上是如何被机器处理的人们实际上是不会去关心它的，通常只需知道这些数据是按照用户的意愿来进行处理的就可以了。因此那些真正产热的、昂贵的、容易出问题的、容易发出噪音的并且占据了大量空间的诸如CPU、硬盘、内存、主板等部件，用户完全没有必要随身携带，也更没有必要去了解它们如何工作。用户只需要知道，它们是存在着的，当坏了的时候自会有专业人员去修理就可以了。
所以本发明提出一种全新概念的基于网络的多用户笔记本电脑系统，1.它是一个由庞大的用户群所共有的、固定不动的、长期稳定运行的巨型计算机或计算机群；2.它具有足够高的多任务并行运算速度，采用多CPU、多显卡、多声卡设计，具有极高的并行浮点、整数运算、图形音频数据处理能力；3.它具有足够好的散热效果以承受巨大运算量产生的热量；4.它具有足够大的，或者说足够多的内存来一起运行众多用户同时运行的各种程序；5.它具有足够大的缓存来最大限度的提升处理速度；6.它的各种芯片群(如CPU群、显卡群)必须分别具有一个非常快的、高效率的指令集的专用芯片；7.它具有一个足够灵活高效的总控制器来协调众多部件的并行工作；8.它的各种部件可以不一定全同，但必须按照类型分类，根据不同用户购买或要求的不同配置，总控制器可以方便的为相应的用户调用相应配置所指定类型的部件为其工作；9.它的体积也许是巨大的；10.它具有足够的海量存储硬盘或硬盘群供大量的用户同时使用；11.它具有一个极快的无线或有线数字信号接收发射设备供与用户群相互传送数据，有足够的带宽供用户传输使用。
12.它必须带有一个专用的基于多用户的有图形界面(类似于windows)的操作系统。
13.它对于每一个用户来说，每一个用户相当于有一个自己独立的操作系统。
这样，用户只需拥有一个可移动的终端，或者说是一个只含有输入和输出设备的笔记本电脑，就可以用有线或者无线的方式通过键盘和鼠标发送命令和数据到远端的总机，总机在第一时间对数据进行处理并再用同样的有线或者无线的方式将要显示的结果传送回来在终端笔记本电脑的显示器上及时的显示出来，如果需要操作外围设备则将操作命令反馈回来在终端这边通过信号转换器解码完成对终端的外围设备的操作(如读取光驱等)。外围设备(如光驱)也通过信号转换器将读取的数据编码成数据包，然后交给信号发生接收器将数字信号通过无线或有线的方式发向总机端。这个传送的过程必须很快，让用户完全感觉不到数据的处理是在远端总机完成的。总机和移动终端之间可以采用有线或无线两种方式双向传送数据。无线方式是最理想的方式，可以让移动终端随时随地都可以工作，可真正的达到笔记本电脑的移动性能。有线方式也是一种可以选择的相对而言比较容易实现的方式，但是这样整个网络必须足够大，大到有足够多的接口供用户自由使用，用户要能在各个场合都能很容易的找到这样的接口使自己的终端与总机相连，这样才能让移动终端显示出自己的移动性能的优势。这样一来，用户购买电脑时只需要购买一个轻便的移动终端即可，就如同手机用户只需要购买一部手机而不用购买负责大量数据交换的设备一样。这样将输入输出设备和一些外围设备独立出来的好处是显而易见的1.体积小。由于移动终端最少可以只有一个有线或者无线的数字信号发生接收器、一个信号转换器、一个键盘、一个鼠标(或者是一个触摸板)、一块高容量电池和一个液晶显示器，不用考虑CPU等发热部件的散热问题，无疑它的体积可以做到尽可能的小。它的体积必定比现有的笔记本电脑小得多，轻得多，有更为出众的移动性能。
2.廉价。因为很多用户共用一个总机，用户不用购买主机，用户所支付的费用只不过是一些必要的输入输出设备和外围设备的费用加上一定的服务费用。这样电脑的价格可以大大的降低。
3.更容易实现硬件升级。总机的升级可以带来入网所有用户配置的升级。而用户如果想扩充私人的硬盘或者内存等空间也可以很容易的办到。比如用户像扩充自己的硬盘空间，用户只用缴纳增加的硬盘空间的价格，然后在总机端的硬盘上划给要升级的用户相应的硬盘空间即可。免除了以前还要处理旧的小硬盘的烦恼。
4.更易使用。很明显，这样做免除了大部分电脑部件维修的苦恼。这样的笔记本电脑只含有信号发送接收转换设备和输入输出设备，由于其结构的简单化，也注定它有着比带着主机的电脑更易使用的优势它不怕振动，可以随心所欲的在开动的汽车上、火车上等地方安全使用；它不怕温度过高烧坏芯片，可以随心所欲的在床上等柔软表面上使用而不用害怕排气孔会被堵塞；如果有了防水措施，它甚至可以轻易的做成在水里或者在浴室里使用。由于总机是一个常开的巨型计算机，终端连上以后即可工作，用户无需在电脑前等待电脑开机时硬件检测等漫长的启动过程而浪费宝贵的时间。同样的道理，关机则随时切断电源即可。电脑数据的维护、备份、硬盘碎片的整理等专业的维护可以在总机上统一完成，而完全不需要用户费心，真正的做到用户是电脑的使用者，使软件的使用和硬件的维护更大程度的分离。这样还可以从一定意义上增加电脑的使用寿命。
5.更安全。由于把所有的电脑数据都存放在一起，杀毒会更方便，只要操作系统做的足够好，个人隐私也可以完全得到保护。
6.更节约资源。显而易见，所有的用户把自己机器上的硬盘空间同时占满的几率是很小的，当用户群里用户的数量很大的时候，这种几率简直就是零。因此它所需要的硬盘的大小比所有用户需要的硬盘的大小相加起来的和要小得多。同样道理，在时间上，所有的用户一起使用的几率也几乎为零，所以总机的CPU群的所有CPU比所有用户单独配置普通CPU相加起来，其成本必然也要小得多。
7.更利于网际交流。很明显，这种全新概念上的笔记本电脑是基于网络的，它带有天生的网络特性优势，也正因为这一优越性，它更利于大家的网络交流。这种电脑间相互的数据传送，只不过是在一个硬盘上，或者是本地的两个硬盘间数据的传输(甚至根本就是一个标志数据位置指针的一个整数值的改变)，传输数据几乎可以在瞬间完成。所有网络的优点，可以在这里发挥得淋漓尽致，达到真正的数据共享。
8.无噪声。由于没有硬盘、风扇等产生噪音的设备，工作时可以真正的达到零噪声，让使用者有一个安静的工作环境。
9.更长的电池使用时间。很明显，没有了CPU、硬盘等多个耗电部件，同样容量的电池将会使用更长的时间。
可以认为，今后随着信息更加发达，本发明提供的电脑系统就像手机一样普及的时候，现在的个人电脑、笔记本电脑和windows操作系统的地位也许会被它取代。

发明内容
本发明的目的在于提供一种基于有线或无线网络的多用户笔记本电脑系统，特别涉及一种将大量用户的输入输出、外围设备和计算存储等产热的计算机主机部件相分离，并将大量电脑用户的计算存储等产热部件集中化的可用于商业运作的运行模式和一个全新的电脑使用理念。
本发明专利的技术方案如下本发明提供的基于网络的多用户笔记本电脑系统，包括在空间上完全分离的工作站总机端1、无线数字信号发射接收设备2和多用户笔记本电脑终端3，无线数字信号发射接收设备2为卫星发射和接收数字信号的装置，以达到最大的覆盖面积，或者为在各城市建立的总机分工作站，总机分工作站之间连成高速网络互相传送数据和信息；多用户笔记本式电脑终端3完成输入/输出以及终端接口上各种外围设备的数据传输，工作站总机端1完成其输入数据的处理和存储，工作站总机端1和多用户笔记本电脑终端3之间通过无线数据传送或者有线数据传送；所述工作站总机端1包括数字信号发射接收器11、数字信号转换器12、数据处理中心13、硬盘阵列14、硬盘后台管理系统15及其它资源设备16；所述数字信号发射接收器11由数字信号发射电路111和数字信号接收电路112组成；所述工作站总机端1的数字信号转换器12将从数字信号发射接收器11接收到的数据包解码还原成各种消息和数据，并将其传送给数据处理中心13，以及将从数据处理中心13反馈回来的各种消息和数据按一定规则打成数据包，传送给数字信号发射接收器12，数字信号发射接收器12再发送给数字信号发射接收器11而传输出去；所述数据处理中心13为一个装有多CPU、多显卡、多声卡、内存条群的大型专用主板，并且根据多用户笔记本电脑终端3的不同用户笔记本电脑调用相应不同配置的硬件为其数据处理服务的服务器；处理处理中心13所处理的各种数据存在与之相连的硬盘阵列14中，硬盘阵列14按照不同用户笔记本电脑的配置不同使用不同的份额和硬盘；所述的多CPU、多显卡、多声卡、多内存、多硬盘按照类型或大小在主板上排成硬盘阵列14；所述的多CPU、多显卡、多声卡、多内存集成在主板上；所述数据处理中心13对来自多用户笔记本电脑终端3的某用户笔记本电脑的消息和数据进行处理；所述硬盘后台管理系统15独立于数据处理中心12，根据硬盘阵列14是否空闲，进行日常维护和杀毒处理，使硬盘阵列14保持安全和高存取效率；在数据处理中心13对硬盘阵列14进行操作时，如果正在维护该硬盘或对该硬盘进行杀毒操作，后台硬盘管理系统15将暂停其维护和杀毒工作，待其空闲时再进行维护和杀毒处理；所述多用户笔记本式电脑终端3为仅含有输入和输出设备和可接外围设备的多种接口的多用户笔记本式电脑终端，包括可以发送和接收来自有线或无线数字信号的信号发生\接收器31，与信号发生\接收器31相连的信号转换器32，与所述信号转换器32相连的键盘、鼠标或触摸板，液晶显示器和高容量充电式电池；还可进一步包括一些其他与信号转换器32通过接口相连的输入输出辅助设备和外围设备，所述的输入输出辅助设备或外围设备包括CD/DVD设备、软驱、打印机或/和扫描仪；多用户笔记本式电脑终端3的用户使用各自的笔记本电脑的键盘、鼠标或其他输入设备输入数据，所输入的数据包括鼠标按键按下、弹起或移动、键盘按键按下或弹起产生的数据；与输入设备相连的数字信号转换器32将这些输入数据和用户的身份标识信息按照协议打成数据包，再将数据包传给数字信号发射接收器31把数据包通过无线方式或有线方式发向远端工作站总机端1的数字信号发射接收器11；工作站总机端1的数字信号发射接收器11接收到用户终端发来的数据包，通过数字信号转换器12按照专用的协议将数据包解码得到相应的输入设备的输入数据和用户身份标识信息，数字信号转换器12将转换后的输入数据信息和用户身份标识信息交给与之相连的数据处理中心13；数据处理中心13按照用户身份标识信息判断用户的相应配置等情况，将输入设备交付相应的处理元件进行数据的处理，同时在与数据处理中心13相连的硬盘阵列14中根据用户身份标识信息找到用户的相应硬盘份额，进行数据的存储和读取；数据处理后产生数据包括音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据和其他外围设备的专用数据；还包括一些对终端设备的控制指令；数字信号转换器12将这些输出数据和用户身份标识信息按照专用协议打成数据包，交给数字信号发射接收器11发送给多用户笔记本式电脑终端3的用户；多用户笔记本式电脑终端3的数字信号发射接收器31在接收到工作站总机端1发出的数据包后将数据包传给数字信号转换器32，将数据包按照协议解码，还原成相应的音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据、其他外围设备的专用数据和其他外围设备的控制指令，并将他们分别发给相应的设备；多用户笔记本式电脑终端3用户便在音响设备中听到声音，在显示器上看到传过来的图像，得到相应的输出结果；外围设备在收到相应的控制指令或数据之后产生相应的操作请求和数据的传送，外围设备的操作请求和传送数据和输入设备产生的数据以及用户身份标识信息一起通过协议编码打成数据包交给数字信号发射接收器13发给工作站总机端1的信号发射接收器12；工作站总机端1的数字信号发射接收器11将得到的数据包按照协议解码分离出外围设备的数据和操作请求交给数据处理中心13做相应的处理，以完成笔记本式电脑终端3用户的计算机使用。
所述工作站总机端1和多用户笔记本式电脑终端3之间按协议通过无线网络或有线网络进行数据和信息的传送；所述工作站总机1中的多CPU、多显卡、多声卡、多内存和多硬盘阵列排布，并编有各自的地址编码，每一地址编码对应于相应的个体用户笔记本式电脑终端；工作站总机1中的硬盘后台管理系统15独立于数据处理中心13，并在后台根据硬盘阵列里的每一个硬盘的空闲情况，选择对空闲的硬盘进行日常的维护和杀毒工作，保证使硬盘的安全和存取效率；所述多用户笔记本式移动终端3还进一步包括交流适配器及外挂式的输入输出设备和光驱外围设备；所述多用户笔记本式移动终端3中的数字信号发射接收器31、信号转换器32和电池集成一移动核心块，该移动核心块上设有内设或外设接口，所述的内设或外设接口包括USB接口、1394接口、S端子接口，所述的液晶显示器、鼠标或/和键盘分开单置；所述工作站总机端1设有专用的总操作系统操作和管理用于多用户笔记本式移动终端3的子操作系统；所述多用户笔记本式移动终端3的用户有其各自独立的子操作系统，在开机时，将需要启动的信息和标志用户身份的信息打包成数据包发送给向工作站总机端1，工作站总机端1接收到所述的数据包，进行解码后，按要求启动的信息和用户身份标志信息，通过用户身份调用用户自己的启动过程启动计算。
本发明的基于网络的大型笔记本电脑系统与现有的个人电脑、笔记本电脑相比，具有体积小便于携带、价格低、硬件升级依赖于工作站总机1端，使用更方便，更安全、更节约资源、更利于网际交流、无噪声、电池使用时间更长。
本发明采用将大量用户计算机的输入输出外围设备和CPU、内存、硬盘、显卡、声卡等计算、存储数据的核心部分完全分离，并将所有用户的CPU、内存、硬盘等计算、存储数据的核心部件整合成一个工作站式的巨型高速计算机，为所有用户提供分时或实时服务。用户手中的笔记本式终端和总机之间可以采用无线或者有线方式进行数据传输。用户手中的笔记本终端由于没有诸如CPU、内存、显卡、声卡、主板、硬盘等产热等精密设备，笔记本终端就可以做的非常小巧，而且使用极其方便。用户在使用时，笔记本终端基本上只是起到发送消息命令和查看运行结果的作用(如果有如光驱或软驱的外围设备，还可能兼有外围设备数据的传送)，数据的操作、读取和存储(外围设备数据的读取和存储除外)都在远端总机上进行。总机应是一个多CPU、多显卡、多声卡、多内存、多硬盘的系统，它可以允许来自不同的用户的程序进程在不同的CPU上同时运行，并且同时占有不同的显卡、不同的声卡、不同的物理内存和不同的硬盘(或者并发控制同一个部件)，彼此不会互相干扰。总机的各种CPU、显卡、声卡、内存、硬盘都分别按照性能不同分别开来以满足不同用户的配置需要。总机与笔记本式终端之间数据的互相传输必须遵循专用的传输协议，总机和笔记本式终端都必须有一个信号转换器对数据进行打包和解包。他们之间通过打包，将要传输的数据、命令、数据来源、数据传送对象、命令来源、命令对象、用户信息(可以是ID号)，加上校对码含在数据包里发送出去，到另一端再解包，按照相应的指示进行操作。在制作中，可以把笔记本式终端中的信号接收发射器、信号转换器和电池整合在一起成为移动核心块，键盘、鼠标(或者是触摸杆等控制鼠标的设备)和液晶显示器整合在一起，两大块之间也可以分开。移动核心块上应该设有丰富的接口，如USB接口、1394接口、PS/2、S端子(视频接口)等。因为键盘和鼠标是比较常见的较为廉价的设备，而液晶显示器平时可以用电视通过S端子接入代替之，所以平时有时可以只携带移动核心块即可，到了应用场合，通过接口接入鼠标键盘和电视即可使用。其他如光驱、移动硬盘等外围设备也可采用外挂的形式通过接口接入使用。在总机存在一个巨大的用户信息的数据库，存放用户的ID号、密码、最大可使用内存大小、最大可使用的硬盘大小以及CPU、显卡等计算芯片的级别等私人信息。总机通过解码得到用户ID号后，通过查询用户信息得到用户的配置信息在数据处理中心调用相应的硬件对数据进行处理。
本发明的关键之处在于将电脑中产热最严重的计算和存储部件与人机界面做到了完完全全的分离，并且将所有的计算和存储部件集成化，用户在购买电脑时只需购买移动终端即可。本发明与一般的终端系统，如便携式无线终端(专利号01112897.6)、远程公共电脑系统(专利号97114185.1)、具有无线通讯的个人电脑系统(专利号00100836.6)、一种单主机拖带多用户界面的电脑系统及拖带方法(专利号02117375.3)等的区别主要也就在于此本发明是将终端完全解放出来，可以有自己专用的通讯协议，终端有光驱等外围设备的各种接口(不仅仅是键盘鼠标这些输入输出设备，这是一个重大差别。因为只有这样才能让用户完全不需要主机就可以使用电脑)，用户在这个终端上可以完成现有电脑的所有软件方面的功能，在使用上与使用一台电脑除了更为方便外没有任何差别。可以说本发明是使用电脑的一个全新概念，将电脑的使用者彻底的从硬件中解放出来，让使用者使用电脑就像使用手机(无线)或电话(有线)一样方便快速，而不是仅仅在形式上的变化。不仅如此，由于本发明在总机端是一个全新的(用户数量可能非常巨大)大型多用户系统，彼此硬盘数据要完全保密(共享除外)。当用户数量增多时，每个用户将会对硬件有不同的需要，(当用户很多时，所有用户使用一样的硬件配置是不切实际、也是不可能的)所以在本发明中各个用户之间可以使用不同的硬件配置，并要在每个用户端虚拟出一个独立的操作系统，这就涉及到在操作系统中每个用户会有不同的硬件驱动、不同的调用硬件的方式等问题，而现有的操作系统均难以完全达到要求，所以本发明应该使用一个全新的操作系统。这也是本发明与其他类似发明的一个主要不同之处。用户在购买笔记本终端时，可以同时购买需要提供服务的具体方式并在主机端提供相应的服务，比如最大可使用的内存的大小、内存的型号、最大可使用的硬盘的大小、硬盘的型号、CPU的型号、显卡的型号、声卡的型号等。并根据需要支付相应的费用。由于维持总机运行的需要，可以按月、按年或按使用情况向用户收取一定的费用。
本发明的基于网络的大型笔记本电脑系统和现有的个人电脑、笔记本电脑来说有体积小便于携带、价格低、硬件升级更容易、更易使用、更安全、更节约资源、更利于网际交流、无噪声、电池使用时间更长等优点，是现在电脑的一种理想替代品。


附图1为基于网络的笔记本电脑系统无线方案的示意图；附图2为基于网络的笔记本电脑系统有线方案的示意图；附图3为本发明的工作站总机端1的结构及工作流程示意图；附图4为本发明的多用户笔记本电脑终端3的结构及工作流程示意图。
其中工作站总机1 无线数字信号发射接收设备2多用户笔记本电脑终端3接口4数字信号发射接收器11 数字信号转换器12数据处理中心13 硬盘阵列14硬盘后台管理系统15 其它资源设备16数字信号发射电路111 数字信号接收电路112数字信号发射接收器31 鼠标34数字信号发射电路311 数字信号接收电路312数字信号转换器32 键盘33 电池37其它输入设备35 其它外围设备36
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例进一步描述本发明图1为基于网络的大型笔记本电脑系统(无线方案)的示意图，也是本发明的一个实施例。由图1所示的无线方案包括工作站总机端1、无线数字信号发射接收设备2、多用户笔记本电脑终端3；无线数字信号发射接收设备2可以通过卫星发射和接收数字信号达到最大的覆盖面积，也可以采用在各城市建立自己的总机的方式。如果采用各城市建立自己的总机的方式，总机最好建立在高处以达到最清晰的效果。所有的总机之间应该连成高速网络，可以互相传送数据。当用户由一个城市到另一个城市时，可以事先申请漫游服务，在目标城市的总机做一个该用户数据的镜像或将用户的硬盘数据以及用户信息通过总机之间的高速网络传送到目标城市总机中保存，以备用户在目标城市使用。
图2为基于网络的大型笔记本电脑系统(有线方案)的示意图。当无线方案不易实现或由于传输速度限制无法达到需要的速度时可以采用有线方案。由图2所示的有线方案包括工作站总机端1、多用户笔记本电脑终端3和接口4。为达到较好的移动性能，有线方案中总机中应引出足够多的接口分布在用户活动的范围之内，让用户在工作的范围之内能比较容易的找到接口入网。和无线方案一样，有线方案可以在各地建立自己的工作站总机，各个总机之间用高速网络相连。当用户在不同城市之间移动时，通过申请漫游服务让自己在各地都可以正常使用电脑。由于无线方案和有线方案只是在信号接收发射方面方式有所不同，有线方案只要把无线发射和无线接收改成有线的传输就可以了，所以下面将以无线方案为例进行说明。
图3为工作站总机端1的结构及工作流程示意图。图4为多用户笔记本电脑终端3的结构及工作流程示意图。由图可以看到工作站总机端1包括数字信号发射接收器11、数字信号转换器12、数据处理中心13、硬盘阵列14、硬盘后台管理设备15；多用户笔记本电脑终端3包括数字信号发射接收器31、数字信号转换器32、键盘33、鼠标34、其他输入输出设备35、其他外围设备36、电池37；工作站总机端1和多用户笔记本电脑终端3之间按照一定的专用协议进行数据的相互传送；多用户笔记本电脑终端3通过输入设备(键盘、鼠标或其他输入设备)输入数据(包括产生的消息数据，如鼠标按键按下、弹起或移动、键盘按键的按下或弹起等消息)，与输入设备相连的数字信号转换器将输入的数据和笔记本式电脑用户的身份标识信息按照协议打成数据包，再将数据包传给数字信号发射接收器把数据包通过无线方式或有线方式发向远端工作站总机端1的数字信号发射接收器；工作站总机端1的数字信号发射接收器接收到笔记本式电脑用户的笔记本式电脑终端发来的数据包，通过数字信号转换器按照专用的协议将数据包解码得到相应的输入设备的输入数据和用户身份标识信息(如用户ID信息)，数字信号转换器将转换后的输入数据信息和用户身份标识信息交给与之相连的数据处理中心；数据处理中心按照用户身份标识信息判断用户的相应配置，将输入设备交付相应的处理元件(如CPU、显卡等)进行数据的处理，同时在与数据处理中心相连的硬盘阵列中根据用户身份标识信息找到用户的相应硬盘份额，进行数据的存储和读取；数据处理之后进行一定的输出数据产生，如音频数据(比如音箱等的音频数据)、视频数据(比如显示器等的显示数据)、其他输出设备的输出数据(比如打印机的打印数据)、其他外围设备的控制指令(比如光驱的数据读取命令)和其他外围设备的专用数据(比如刻录机的刻录数据)；数字信号转换器将这些输出数据和用户身份标识信息按照专用协议打成数据包，交给数字信号发射接收器发送给笔记本式终端3；笔记本式终端3的数字信号发射接收器在接收到工作站总机1发出的数据包后将数据包传给数字信号转换器，将数据包按照协议解码，还原成相应的音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据、其他外围设备的控制指令和其他外围设备的专用数据，并将他们分别发给相应的设备；用户就可以在音响设备中听到声音，在显示器上看到传过来的图像，得到相应的输出结果；外围设备在收到相应的控制指令或数据之后会产生相应的操作请求(比如光驱的异常弹出、无盘等要求停止操作的请求)和数据的传送(光驱读取光盘的数字信息)，外围设备的操作请求和传送数据会和输入设备产生的数据以及用户身份标识信息一起通过协议编码打成数据包交给数字信号发射接收器发给总机的信号发射接收器。总机端的数字信号发射接收器将得到的数据包按照协议解码分离出外围设备的数据和操作请求交给数据处理中心做相应的处理。这个过程不断循环，从而完成用户计算机的使用。在总机端，由于用户不会同时在线使用，所以硬盘阵列中会有硬盘处于空闲状态。硬盘后台管理设备将会对硬盘阵列中空闲的硬盘进行维护、整理和杀毒。另外，数据处理中心还可以与其他资源如internet网络、手机网络等连接完成更多的功能得到更广阔的数据。
本发明所提供的基于网络的笔记本电脑系统的具体制作时须注意的地方如下1.本发明所涉及的工作站总机端1和多用户笔记本电脑终端3之间数据传输应该遵循一个专门的协议进行操作，数据包中应该含有用户ID信息，发送数据的设备类型、要接受数据的设备类型、数据类型、数据内容、数据长度、数据校验码等必要信息；这个协议可以按照数据传送要求设计出来。
2.本发明的工作站总机端1包括数字信号发射接收器、数字信号转换器、数据处理中心、硬盘阵列、硬盘后台管理设备；其中数据处理中心包括一个主板和多CPU、多显卡、多声卡和内存条群。
3.本发明中工作站总机端1的数据处理中心和硬盘采用多CPU、多显卡、多声卡、多内存和多硬盘的方式，并且CPU、显卡、声卡、内存、硬盘等按照类型或大小在主板上排成阵列；CPU、显卡、声卡、内存和硬盘等为节约空间起见可以集成在主板上。使用时根据用户的ID判断用户的配置水平，调用相应类型的CPU、显卡、声卡、内存和硬盘份额。由于计算产热部件集中，可以采用较为强有力的散热措施，比如采用大功率电扇、各种空调制冷甚至可以采用水冷或者在关键部位采用液氮冷却芯片。
4.工作站总机端1的CPU、显卡、声卡、内存、硬盘可以排成阵列并进行地址编码，其地址码唯一并和每一个元件一一对应，地址码可以做为相应硬件的唯一标识。任何一个用户可以随机使用同一类型的硬件，具体使用哪一个硬件可以根据硬件当时的空闲情况决定。
5.为解决工作站总机端1接收到数据包的速度与数据处理中心处理数据的速度不匹配的问题，应该在其之间建立一个足够大的数据缓冲区，以免数据包的丢失。
6.为保证双方的数据包都被对方无误的收到，当解码的时候发现校验码有错误时，应该发出信息让对方重发该数据包。
7.工作站总机端1可以和Internet、手机网络等资源连接达到数据的共享。
8.硬盘后台管理系统在控制上可以独立于数据处理中心，它在后台根据硬盘是否空闲，对空闲的硬盘进行日常的维护和杀毒等工作，使硬盘更安全、存取效率更高。但是当数据处理中心对硬盘进行操作的时候，如果正在维护该硬盘或对该硬盘进行杀毒操作，后台维护应该马上暂停其维护和杀毒工作，等待其空闲时继续进行维护、杀毒工作。
9.多用户笔记本电脑终端3包括数字信号发射接收器、数字信号转换器、键盘、鼠标(或触摸板、触控笔)、其他输入输出设备、其他外围设备、液晶显示器和电池；配件可以加一个交流电源适配器；电池可以是一块高容量的锂电池，可以在当附近没有电源时起到供电的作用；多用户笔记本电脑终端3可以做成笔记本的大小或更小以携带方便。
10.多用户笔记本电脑终端3可以由数字信号发射接收器和数字信号转换器相连接并和电池一起构成一个移动核心块，它和键盘、鼠标、触摸板、触控笔、液晶显示器之间可以分开；移动核心块上应该有大量的标准接口如USB接口、1394接口、S端子、PS/2、并行接口等。因为键盘和鼠标是比较常见的设备、而显示器可以用电视机通过S端子和移动核心块相连来代替，所以用户可以只携带移动核心块，到达目的地插上相应的装置使用，使电脑使用更轻松，且有更多选择。各种其他的输入输出设备和外围设备也可以通过移动核心块上的各种接口和机器相连完成更多的功能，如打印、扫描、看影片等。当有设备插入移动终端上的接口时，移动终端马上通过有线或无线方式将设备插入的信息发送到总机端，判断出设备类型，驱动之。
11.每个用户有自己独立的子操作系统，当用户端开机时，多用户笔记本电脑终端3把要求启动的信息和标志用户身份的信息打包成数据包向总机端发送，总机端接收到数据包解码成要求启动信息和用户身份标志信息，通过用户身份调用用户自己的启动过程启动计算机。
使用时，多用户笔记本式电脑终端3的用户使用各自的笔记本电脑的键盘、鼠标或其他输入设备输入数据，所输入的数据包括鼠标按键按下、弹起或移动、键盘按键按下或弹起产生的数据；与输入设备相连的数字信号转换器32将这些输入数据和用户的身份标识信息按照协议打成数据包，再将数据包传给数字信号发射接收器31把数据包通过无线方式或有线方式发向远端工作站总机端1的数字信号发射接收器11；工作站总机端1的数字信号发射接收器11接收到用户终端发来的数据包，通过数字信号转换器12按照专用的协议将数据包解码得到相应的输入设备的输入数据和用户身份标识信息，数字信号转换器12将转换后的输入数据信息和用户身份标识信息交给与之相连的数据处理中心13；数据处理中心13按照用户身份标识信息判断用户的相应配置等情况，将输入设备交付相应的处理元件进行数据的处理，同时在与数据处理中心13相连的硬盘阵列14中根据用户身份标识信息找到用户的相应硬盘份额，进行数据的存储和读取；数据处理后产生数据包括音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据和其他外围设备的专用数据；还包括一些对终端设备的控制指令；数字信号转换器12将这些输出数据和用户身份标识信息按照专用协议打成数据包，交给数字信号发射接收器11发送给多用户笔记本式电脑终端3的用户；多用户笔记本式电脑终端3的数字信号发射接收器31在接收到工作站总机端1发出的数据包后将数据包传给数字信号转换器32，将数据包按照协议解码，还原成相应的音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据、其他外围设备的专用数据和其他外围设备的控制指令，并将他们分别发给相应的设备；多用户笔记本式电脑终端3用户便在音响设备中听到声音，在显示器上看到传过来的图像，得到相应的输出结果；外围设备在收到相应的控制指令或数据之后产生相应的操作请求和数据的传送，外围设备的操作请求和传送数据和输入设备产生的数据以及用户身份标识信息一起通过协议编码打成数据包交给数字信号发射接收器13发给工作站总机端1的信号发射接收器12；工作站总机端1的数字信号发射接收器11将得到的数据包按照协议解码分离出外围设备的数据和操作请求交给数据处理中心13做相应的处理，以完成笔记本式电脑终端3用户的计算机使用。
本发明和现有的台式机、笔记本电脑比较起来有很多优点它体积小、重量轻便于携带、价格低、硬件升级更容易、更易使用、更安全、更节约资源、更利于网际交流、无噪声、电池使用时间更长。本发明的使用方法和常规的笔记本电脑的使用没有太大的区别。对于用户来说笔记本式的终端和笔记本电脑的表现是一样的，用户应该感觉不到数据的处理是在遥远的总机里完成的。
权利要求
1.一种基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于，包括在空间上完全分离的工作站总机端(1)、无线数字信号发射接收设备(2)和多用户笔记本电脑终端(3)，无线数字信号发射接收设备(2)为卫星发射和接收数字信号的装置，以达到最大的覆盖面积，或者为在各城市建立的总机分工作站，总机分工作站之间连成高速网络互相传送数据和信息；多用户笔记本式电脑终端(3)完成输入/输出以及终端接口上各种外围设备的数据传输，工作站总机端(1)完成其输入数据的处理和存储，工作站总机端(1)和多用户笔记本电脑终端(3)之间通过无线数据传送或者有线数据传送；所述工作站总机端(1)包括数字信号发射接收器(11)、数字信号转换器(12)、数据处理中心(13)、硬盘阵列(14)、硬盘后台管理系统(15)及其它资源设备(16)；所述数字信号发射接收器(11)由数字信号发射电路(111)和数字信号接收电路(112)组成；所述工作站总机端(1)的数字信号转换器(12)将从数字信号发射接收器(11)接收到的数据包解码还原成各种消息和数据，并将其传送给数据处理中心(13)，以及将从数据处理中心(13)反馈回来的各种消息和数据按一定规则打成数据包，传送给数字信号发射接收器(12)，数字信号发射接收器(12)再发送给数字信号发射接收器(11)而传输出去；所述数据处理中心(13)为一个装有多CPU、多显卡、多声卡、内存条群的大型专用主板，并且根据多用户笔记本电脑终端(3)的不同用户笔记本电脑调用相应不同配置的硬件为其数据处理服务的服务器；处理中心(13)所处理的各种数据存在与之相连的硬盘阵列(14)中，硬盘阵列(14)按照不同用户笔记本电脑的配置不同使用不同的份额和硬盘；所述的多CPU、多显卡、多声卡、多内存、多硬盘按照类型或大小在主板上排成硬盘阵列(14)；所述的多CPU、多显卡、多声卡、多内存集成在主板上；所述数据处理中心(13)对来自多用户笔记本电脑终端(3)的某用户笔记本电脑的消息和数据进行处理；所述硬盘后台管理系统(15)独立于数据处理中心(12)，根据硬盘阵列(14)是否空闲，进行日常维护和杀毒处理，使硬盘阵列(14)保持安全和高存取效率；在数据处理中心(13)对硬盘阵列(14)进行操作时，如果正在维护该硬盘或对该硬盘进行杀毒操作，后台硬盘管理系统(15)将暂停其维护和杀毒工作，待其空闲时再进行维护和杀毒处理；所述多用户笔记本式电脑终端(3)为仅含有输入和输出设备和可接外围设备的多种接口的多用户笔记本式电脑终端，包括可以发送和接收来自有线或无线数字信号的信号发生\接收器(31)，与信号发生\接收器(31)相连的信号转换器(32)，与所述信号转换器(32)相连的键盘、鼠标或触摸板，液晶显示器和高容量充电式电池；还可进一步包括一些其他与信号转换器(32)通过接口相连的输入输出辅助设备和外围设备，所述的输入输出辅助设备或外围设备包括CD/DVD设备、软驱、打印机或/和扫描仪；多用户笔记本式电脑终端(3)的用户使用各自的笔记本电脑的键盘、鼠标或其他输入设备输入数据，所输入的数据包括鼠标按键按下、弹起或移动、键盘按键按下或弹起产生的数据；与输入设备相连的数字信号转换器(32)将这些输入数据和用户的身份标识信息按照协议打成数据包，再将数据包传给数字信号发射接收器(31)把数据包通过无线方式或有线方式发向远端工作站总机端(1)的数字信号发射接收器(11)；工作站总机端(1)的数字信号发射接收器(11)接收到用户终端发来的数据包，通过数字信号转换器(12)按照专用的协议将数据包解码得到相应的输入设备的输入数据和用户身份标识信息，数字信号转换器(12)将转换后的输入数据信息和用户身份标识信息交给与之相连的数据处理中心(13)；数据处理中心(13)按照用户身份标识信息判断用户的相应配置等情况，将输入设备交付相应的处理元件进行数据的处理，同时在与数据处理中心(13)相连的硬盘阵列(14)中根据用户身份标识信息找到用户的相应硬盘份额，进行数据的存储和读取；数据处理后产生数据包括音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据和其他外围设备的专用数据；还包括一些对终端设备的控制指令；数字信号转换器(12)将这些输出数据和用户身份标识信息按照专用协议打成数据包，交给数字信号发射接收器(11)发送给多用户笔记本式电脑终端(3)的用户；多用户笔记本式电脑终端(3)的数字信号发射接收器(31)在接收到工作站总机端(1)发出的数据包后将数据包传给数字信号转换器(32)，将数据包按照协议解码，还原成相应的音频数据、视频数据、其他输出设备的输出数据、其他外围设备的专用数据和其他外围设备的控制指令，并将他们分别发给相应的设备；多用户笔记本式电脑终端(3)用户便在音响设备中听到声音，在显示器上看到传过来的图像，得到相应的输出结果；外围设备在收到相应的控制指令或数据之后产生相应的操作请求和数据的传送，外围设备的操作请求和传送数据和输入设备产生的数据以及用户身份标识信息一起通过协议编码打成数据包交给数字信号发射接收器(13)发给工作站总机端(1)的信号发射接收器(12)；工作站总机端(1)的数字信号发射接收器(11)将得到的数据包按照协议解码分离出外围设备的数据和操作请求交给数据处理中心(13)做相应的处理，以完成笔记本式电脑终端(3)用户的计算机使用。
2.按权利要求1所述的基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于，工作站总机端(1)和多用户笔记本式电脑终端(3)之间按协议通过无线网络或有线网络进行数据和信息的传送。
3.按权利要求1所述的基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于工作站总机(1)中的多CPU、多显卡、多声卡、多内存和多硬盘阵列排布，并编有各自的地址编码，每一地址编码对应于相应的个体用户笔记本式电脑终端。
4.按权利要求1所述的基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于，工作站总机(1)中的硬盘后台管理系统(15)独立于数据处理中心(13)，并在后台根据硬盘阵列里的每一个硬盘的空闲情况，选择对空闲的硬盘进行日常的维护和杀毒工作，保证使硬盘的安全和存取效率。
5.按权利要求1所述的基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于，多用户笔记本式移动终端(3)还进一步包括交流适配器及外挂式的输入输出设备和光驱外围设备。
6.按权利要求1所述的基于网络的多用户笔记本电脑系统，其特征在于，多用户笔记本式移动终端(3)中的数字信号发射接收器(31)、信号转换器(32)和电池集成一移动核心块，该移动核心块上设有内设或外设接口，所述的内设或外设接口包括USB接口、1394接口、S端子接口，所述的液晶显示器、鼠标或/和键盘分开单置。
7.按权利要求1所述的基于网络的大型多用户笔记本电脑系统，其特征在于，工作站总机端(1)设有专用的总操作系统操作和管理用于多用户笔记本式移动终端(3)的子操作系统。
8.按权利要求1所述的基于网络的大型多用户笔记本电脑系统，其特征在于，每一个多用户笔记本式移动终端(3)有其各自独立的子操作系统，在开机时，将需要启动的信息和标志用户身份的信息打包成数据包发送给向工作站总机端(1)，工作站总机端(1)接收到所述的数据包，进行解码后，按要求启动的信息和用户身份标志信息，通过用户身份调用用户自己的启动过程启动计算机。
全文摘要
本发明的基于网络的多用户笔记本电脑系统，包括在空间上完全分离的工作站总机端、无线数字信号发射接收设备和多用户笔记本电脑终端，无线数字信号发射接收设备为卫星发射和接收数字信号的装置，以达到最大的覆盖面积，或者为在各城市建立的总机分工作站，总机分工作站之间连成高速网络互相传送数据和信息；多用户笔记本式电脑终端完成输入/输出以及终端接口上各种外围设备的数据传输，工作站总机端完成其输入数据的处理和存储，总机端和多用户笔记本电脑终端之间通过无线数据传送或者有线数据传送；具有体积小便于携带、价格低、硬件升级容易、使用更安全、更节约资源、更利于网际交流、无噪声、电池使用时间更长等优点。
文档编号G06F15/00GK1673987SQ20041000899
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者桂林, 刘静, 李腾 申请人:中国科学院理化技术研究所