固态硬盘状态数据的检测及处理方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于存储【技术领域】，提供了一种固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述方法包括如下步骤：初始步骤，接收指令，清除固态硬盘闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传；记录步骤，所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据；仿真步骤，处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。同时提供一种固态硬盘状态数据检测与处理系统。借此，本发明实现了仿真固态硬盘的运输过程的状态变化模型和运输过程中的损害责任确定。
【专利说明】固态硬盘状态数据的检测及处理方法及其系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及存储【技术领域】，尤其涉及一种固态硬盘状态数据的检测及处理方法及其系统。
【背景技术】
[0002]固态硬盘(Solid State Disk,固态硬盘)是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成。广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。固态硬盘中的闪存具备存取速度快，无噪音，功耗低的特点，在存储市场上得到了广泛的应用。由于闪存的物理介质特点，写数据消耗了较多的功能，导致flash芯片温度以及控制器温度上升，当温度超过警戒线后，这些器件可能被永久地损坏。当前固态硬盘逐步成为PC、服务器、超级本等领域发展主流方向，出货量飞速增长，固态硬盘在分类、分流、运输、使用过程中难免受到较大冲击力而损坏，给用户及供应商造成一定的损失；另外固态硬盘在使用中，根据大量实际调查显示，笔记本电脑在工作状态下跌落的情况绝大部分是从桌面或膝盖上跌落，即从Im以下高度跌落(通常人的膝盖高度为50cm，桌面高度为80cm)，对固态硬盘造成一定的伤害，因此对固态硬盘各种使用环境监控也是有应用价值的。通过在固态硬盘扩展，本发明可以实现对上述过程中固态硬盘状态的数据采集及存储。过程结束时，可以通过对采集数据的处理准确找到受损固态硬盘是在运输途中或者使用过程中的哪一个环节出的问题，实时时钟(Real-Time Clock)可以记下每个时间点，以便责任定位与问题节点防范。
[0003]综上可知，现有技术应用于固态硬盘时，在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
【发明内容】
[0004]针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种固态硬盘状态数据的检测及处理方法及其系统，以有效地监控固态硬盘的使用状态、外部颠簸冲击的情况，实现对固态硬盘运输及使用过程中状态的模拟。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述方法包括如下步骤:
[0006]初始步骤，接收指令，清除固态硬盘闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传；
[0007]记录步骤，所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据；
[0008]仿真步骤，处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。
[0009]根据本发明所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述记录步骤之前包括:[0010]预设所述固态硬盘的告警的状态数据阈值；
[0011]预设所述固态硬盘的记录数据的周期。
[0012]根据本发明所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述状态数据包括:
[0013]所述固态硬盘的冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数；
[0014]所述记录步骤还包括:
[0015]在检测到所述固态硬盘的加速度达到预设的加速度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记；和/或
[0016]在检测到所述固态硬盘的姿态偏转角度达到预设的姿态偏转角度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记。
[0017]根据本发明所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述记录步骤还包括:
[0018]在检测到所述固态硬盘的加速度呈现周期性变化时，标记所述固态硬盘的标记为普通震动；和/或
[0019]在检测到所述固态硬盘的姿态偏转角度降低至所述姿态偏转角度阈值以下时，恢复所述固态硬盘的标记为正常。
[0020]根据本发明所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，所述仿真步骤包括:
[0021]根据所述固态硬盘的状态数据读取所述时间参数、加速度值和/或姿态偏转角度；
[0022]模拟所述固态硬盘在任意时刻的运动状态，进行显示处理；
[0023]生成状态检测报告。
[0024]本发明还提供一种固态硬盘状态数据检测与处理系统，所述固态硬盘接收指令后清除所述固态硬盘的闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传，并且所述系统包括:
[0025]固态硬盘控制模块，用于所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据；
[0026]仿真模块，用于处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。
[0027]根据本发明所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，所述固态硬盘控制模块还包括:
[0028]第一预设子模块，用于预设所述固态硬盘的告警的状态数据的阈值；
[0029]第二预设子模块，用于预设所述固态硬盘的记录数据的周期。
[0030]根据本发明所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，
[0031]所述状态数据包括:所述固态硬盘的冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数；
[0032]所述固态硬盘控制模块还包括:
[0033]第一检测子模块，用于在检测到所述固态硬盘的加速度，并且当加速度达到预设的加速度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记；和/或
[0034]第二检测子模块，用于检测所述固态硬盘的姿态偏转角度，并且当姿态偏转角度达到预设的姿态偏转角度阈值时，添加所述固态硬盘的告警标记。
[0035]根据本发明所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，还包括用于与主机端通信的SATA接口。[0036]本发明通过检测固态硬盘的传感器，然后根据所述传感器数据，可仿真所述固态硬盘的姿态变化；保证了固态硬盘受到物理撞击时的情况可以完整地呈现。具体的，在固态硬盘上添加加速度传感器，或者陀螺仪，当加速度超过定义的阀值时，进行碰撞标记，读取时间和位置参数；同时，本发明主要通过传感器采集、固态硬盘存储、SATA传输、主机端处理的方式，实现对固态硬盘运输及使用过程中状态的模拟。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是本发明第一实施例提供的固态硬盘状态数据检测与处理系统的结构示意图；
[0038]图2是本发明第二实施例提供的固态硬盘状态数据检测与处理系统的电路示意图；
[0039]图3是本发明固态硬盘状态数据的检测及处理方法一个实施例流程图；
[0040]图4是本发明固态硬盘状态数据的检测及处理方法一个实施例提供的流程图。
【具体实施方式】
[0041]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0042]参见图1，在本发明的第一实施例中，提供了一种固态硬盘状态数据检测与处理系统100，固态硬盘状态数据检测与处理系统100包括:
[0043]固态硬盘控制模块30，用于所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据；
[0044]仿真模块10，用于处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。
[0045]他们通过SATA接口 20传输数据，具体地，如图1所示，本发明提供的实施例中，所述固态硬盘控制模块30还包括:
[0046]第二预设子模块34，用于预设所述固态硬盘的记录数据的周期；
[0047]第一预设子模块33，用于预设所述固态硬盘的告警的状态数据的阈值，所述状态数据包括:所述固态硬盘的冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数。
[0048]所述固态硬盘控制模块30包括:
[0049]第一检测子模块31，用于在检测到所述固态硬盘的加速度，并且当加速度达到预设的加速度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记；和/或
[0050]第二检测子模块32，用于检测所述固态硬盘的姿态偏转角度，并且当姿态偏转角度达到预设的姿态偏转角度阈值时，添加所述固态硬盘的告警标记。
[0051]具体实施时，第一检测子模块31，可以是用于检测固态硬盘的加速度值的加速传感器、以及第二检测子模块32是检测姿态偏转角度的陀螺仪。时间计数器，用于提供时间参数；固态硬盘控制模块30，用于根据所述周期读取所述传感器的状态数据；
[0052]同时，如图2所示，所述固态硬盘状态数据检测与处理系统100还包括用于数据存储的固态硬盘的闪存阵列；用于与主机端通信的SATA接口 20 ;用于给所述固态硬盘供电的电池。
[0053]本发明通过与固态硬盘充分结合，由第一检测子模块31、第二检测子模块32监控运动状态，具体地，优选的是监控三轴加速度，用来检测坠落时的零加速度等不稳定运动。借此，本发明能在固态硬盘运输过程中，或掉到地板上之前，记录固态硬盘碰撞造成的事故，发生的状态，地点时间，在系统软件的辅助下可以将损伤发生时的状态模拟出来，直观的显示碰撞过程，达到事后责任追溯的目的。
[0054]本发明中的技术的工作原理，当固态硬盘装入运输车辆后，系统开始工作时，可以将固态硬盘作为进行数据处理设备，同时固态硬盘控制模块30读取固态硬盘自身状态数据，当冲击力在持续2毫秒内小于200G时，一般不会造成损害，固态硬盘控制模块30做告警标记，记录下撞击的时间、冲击力、姿态偏转角度。而当冲击力在持续2毫秒内超过200G后，损害将会随着撞击能量的加大而加大。值得指出的是，传感器由电池供应电力。
[0055]固态硬盘本身在I毫秒内最大可以承受数百G的冲击，达到防护冲击的阈值后损害将会随着撞击能量的加大而加大，本发明中技术就是基于上述原理，在预测到有可能发生撞击后，及时地将固态硬盘遭受的撞击的物理参数分析出来，随时对运输过程实时监控。同时，在运输到目的地之后，也可以以本发明提供的设备保护固态硬盘的使用。
[0056]固态硬盘初始化后放入包装箱，运输途中会自动记录状态数据。交付后开箱取出固态硬盘，通过SATA接口 20将数据传至主机端，主机端中的软件对数据进行处理，通过用户界面可以直接观测出货物运输途中不同时刻的姿态与冲击力变化。
[0057]所述固态硬盘遭受到撞击的冲击力后仍处于安全范围的冲击力阈值上限可以根据牛顿第二定律计算得到加速度阈值，偏转角度阈值可以承受颠簸的剧烈程度，可根据实际运输设定一个较小的值。仿真模块10在接收到状态数据时，进行所述状态数据读取冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数进行分析，并根据所述状态数据按照时间序列生成连续的图像。
[0058]在上述多个实施例中，固态硬盘状态数据检测与处理系统100的多个模块可以是内置于固态硬盘的软件单元，硬件单元或软硬件结合单元。
[0059]参见图3，在本发明的第四实施例中，提供了一种增强固态硬盘可靠性的方法，所述方法包括如下步骤:
[0060]步骤S301中，接收指令，清除固态硬盘闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传。
[0061]步骤S302中，检测并记录所述固态硬盘的状态数据。当固态硬盘进入运输状态，执行该步骤S302由第一检测子模块31、第二检测子模块32实现，获得的状态数据传输到固态硬盘控制模块30，写入闪存阵列中。
[0062]步骤S303中，处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型，显示仿真图像。固态硬盘的运输状态结束后，拆箱取出固态硬盘，通过SATA接口将状态数据传输到主机端，模拟出固态硬盘运输过程中的状态变化的图像，通过界面显示出来。
[0063]在该实施例中，为实时监控固态硬盘状态数据检测与处理系统100姿态变化，优选的是固态硬盘状态数据检测与处理系统100上的固态硬盘控制模块从加速度传感器读取加速度数值，每5毫秒读取一次，当该数值超过警戒线时，增加告警标记，同时传送时间参数，方便后期分析数据时快速找到事故发生时间。[0064]在步骤S303中，固态硬盘状态数据检测与处理系统100从固态硬盘控制模块30控制状态数据的上传，从固态硬盘闪存阵列传输到主机端进行分析处理，由此，本发明可以快速查明固态硬盘状态数据检测与处理系统100受撞击而导致器件损坏的时间点。
[0065]在本发明的一个实施例中，固态硬盘状态数据检测与处理系统100的固态硬盘控制模块30控制向主机端发送数据信息，通过SATA接口 20连接到主机端，仿真模块10从固态硬盘读取相关状态数据，通过发送传输指令到固态硬盘控制模块30，返回闪存阵列中的状态数据，再根据状态数据进行运动图像的模拟。
[0066]在本发明的一个实施例中，所述步骤S302还包括:
[0067]在检测到固态硬盘的加速度恢复至所述阈值以下时，不做告警标记；该步骤由第一检测子模块31实现；和/或
[0068]在检测到固态硬盘的姿态偏转角度降低至所述阈值以下时，不做告警标记；该步骤由第二检测子模块32实现。
[0069]另外，第二检测子模块32在检测到加速度达到预设的阈值时，增加告警标记。
[0070]在本发明另一个实施例中，所述步骤S303中，读取所述冲击力、时间参数、加速度、姿态偏转角度，经过处理，显示固态硬盘的运动状态，可以生成简约的报告，显示撞击的时刻的状态数据，以及快速切换图像到运输车辆处于异常加速或减速的时刻。
[0071]参见图4，在本发明的另一个实施例中，提供了固态硬盘的在装机后使用监控系统的流程，描述如下:
[0072]步骤S401中，清除闪存阵列中的数据，将固态硬盘条形码扫描写入。
[0073]步骤S402中，按照设定周期查询加速度、姿态偏转角度，写入闪存阵列中。
[0074]步骤S403中，检测并记录固态硬盘状态数据，执行步骤S404。
[0075]步骤S404中，判断是否超出预设阈值。分析状态数据并判断固态硬盘的加速度和姿态偏转角度是否超过告警的预设阈值；是则执行步骤S405 ;否则执行步骤S402。
[0076]步骤S405中，增加告警标记。
[0077]步骤S406中，生成仿真图像、状态检测报告。运输状态结束后，通过SATA接口 20连接主机端，仿真模块10通过程序将状态数据进一步处理，并模拟出固态硬盘运输过程中的状态变化，通过界面显示出图像。固态硬盘装机后使用时，直接使用主机端模拟软件，显示使用时所记录的状态。
[0078]在该实施例中，通过固态硬盘状态数据检测与处理系统100为固态硬盘预设记录数据的周期，比如:间隔8秒查询加速度传感器，当冲击超过警戒线后，解析该信息，除监控之外，还可以生成可直接呈现总计事故次数，类似于表格的形式的状态检测报告，给予使用者帮助，告知预测的危险因素。
[0079]在规律性运动期间，第二检测子模块32需要监控固态硬盘姿态偏转角度异常的信息，可按照一固定时间，比如5秒，进行状态数据的读取。如此重复N次，在此期间，如果没有收到固态硬盘姿态异常信息，则增加上述措施的时间频率，让读取更加频繁。一段时间后，比如15分钟，如果仍没有收到固态硬盘返回超出设定的偏转角度、以及颠簸的强度造成的姿态异常信息，再根据应用需求添加一动态延时，对规律性的颠簸有更好的感知，区分突然性因素造成的撞击。
[0080]对固态硬盘进行监控过程中，从加速感应芯片中接收到相应的信号，通过分析判断出哪些是对固态硬盘有害的，哪些是规律性的运动。第二检测子模块32会忽略对固态硬盘不能造成伤害的规律性运动，并立刻将该规律性运动的信息记录下来，作为文字分析显示到报告中，结合仿真图像供管理者参考，同时根据数据记录仿真显示固态硬盘受到冲击的直观图像。
[0081]综上所述，本发明通过检测固态硬盘的加速度，通过分析判断出哪些是对固态硬盘有害的，明确所述固态硬盘的受创责任追溯工作。具体的，在固态硬盘上添加加速度传感器，当加速度值超过定义的告警的阀值时，可添加告警标记，同时保留状态数据用于模拟仿真固态硬盘在运输过程中的姿态，直到固态硬盘运达目的地，接入主机端，读取状态数据，有效地生成固态硬盘运输状态模型，增强了固态硬盘的事故责任可追溯性。
[0082]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种固态硬盘状态数据的检测及处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 初始步骤，接收指令，清除固态硬盘闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传； 记录步骤，所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据； 仿真步骤，处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，其特征在于，所述记录步骤之前包括: 预设所述固态硬盘的告警的状态数据阈值； 预设所述固态硬盘的记录数据的周期。
3.根据权利要求2所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，其特征在于，所述状态数据包括: 所述固态硬盘的冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数； 所述记录步骤还包括: 在检测到所述固态硬盘的加速度达到预设的加速度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记；和/或 在检测到所述固态硬盘的姿态偏转角度达到预设的姿态偏转角度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记。
4.根据权利要求3所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，其特征在于，所述记录步骤还包括: 在检测到所述固态硬盘的加速度呈现周期性变化时，标记所述固态硬盘的标记为普通震动；和/或 在检测到所述固态硬盘的姿态偏转角度降低至所述姿态偏转角度阈值以下时，恢复所述固态硬盘的标记为正常。
5.根据权利要求3所述的固态硬盘状态数据的检测及处理方法，其特征在于，所述仿真步骤包括: 根据所述固态硬盘的状态数据读取所述时间参数、加速度值和/或姿态偏转角度； 模拟所述固态硬盘在任意时刻的运动状态，进行显示处理； 生成状态检测报告。
6.一种固态硬盘状态数据检测与处理系统，其特征在于，所述固态硬盘接收指令后清除所述固态硬盘的闪存阵列中的数据，并将所述固态硬盘的识别码上传，并且所述系统包括: 固态硬盘控制模块，用于所述固态硬盘进入运输状态后，检测并记录所述固态硬盘的状态数据； 仿真模块，用于处理所述固态硬盘记录的状态数据，获取所述固态硬盘的运输状态模型。
7.根据权利要求6所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，其特征在于，所述固态硬盘控制模块还包括: 第一预设子模块，用于预设所述固态硬盘的告警的状态数据的阈值； 第二预设子模块，用于预设所述固态硬盘的记录数据的周期。
8.根据权利要求6所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，其特征在于， 所述状态数据包括:所述固态硬盘的冲击力、加速度、姿态偏转角度及时间参数； 所述固态硬盘控制模块还包括: 第一检测子模块，用于在检测到所述固态硬盘的加速度，并且当加速度达到预设的加速度阈值时，增加所述固态硬盘的告警标记；和/或 第二检测子模块，用于检测所述固态硬盘的姿态偏转角度，并且当姿态偏转角度达到预设的姿态偏转角度阈值时，添加所述固态硬盘的告警标记。
9.根据权利要求6~8任一项所述的固态硬盘状态数据检测与处理系统，其特征在于，还包括用于与主机 端通信的SATA接口。
【文档编号】G06F11/30GK103761177SQ201310703846
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】李坤和, 胡万锋 申请人:记忆科技(深圳)有限公司