物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置及其应用的制作方法

本公开涉及物联网，尤其涉及一种物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置及其安装方法、应用方法和控制系统。

背景技术：

1、物联网操作系统，涉及到硬件和软件的安装和使用。现有物联网操作系统的软件应用主要采取如下以下几种方案：

2、方案1：软件应用和硬件单独安装，计算机服务器上单独安装某些硬件，再配套安装应用软件；

3、方案2：硬件专门作为存储介质，存放软件数据，安装到服务器上，由系统来安装软件，硬件本身不提供计算能力，如u盘，移动硬盘之类的存储设备；

4、方案3：芯片级的处理方案，如soc和sip,由芯片硬件实际，芯片本身带有硬件资源和计算能力，同时也会带有部分软件功能实现。

5、上述方案存在如下技术问题：

6、针对方案1，现有的技术实现，基本上是软件和硬件分开处理，少量有软硬件一体实现的，在安全级别比较高受限情况下无法安装软件(比如不通网络，不允许插u盘)，软件和硬件版本配套管理也比较麻烦，在物联网操作系统上没有专门的实现方案；

7、针对方案2，硬件本身不作为应用用到的计算资源一部分，只能作为存储介质，应用安装完成后，硬件本身已经无用；

8、针对方案3，软件的功能实现，是芯片级的领域功能实现，与物联网终端用户使用的业务功能单元差很大，另外，应用的运行环境也基本在芯片内部，能利用的硬件资源只仅限于芯片。

9、因此，上述方案不能实现物联网操作系统由一块板卡实现同时扩展应用软硬件的功能。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提出一种物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置及其安装方法、应用方法和控制系统。

2、本申请一方面，提出一种物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置，包括：

3、板卡，其上预置物联网软件包；

4、硬件接口，设于所述板卡上，用于读写数据文件；

5、应用管理模块，部署于所述主机的物联网操作系统上，用于加载所述物联网软件包；

6、所述板卡通过所述硬件接口，将所述物联网软件包读入所述物联网操作系统中，并生成对应的软件应用实例以及设备id；

7、所述软件应用实例运行时，通过所述设备id调用所述板卡中的计算模块进行数据计算处理，并响应所述软件应用实例。

8、作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述物联网软件包，包括：

9、待读入并加载于所述物联网操作系统中的应用包；

10、待读入并加载于所述主机中的驱动包；

11、其中，所述驱动包括通信驱动和计算驱动。

12、作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

13、存储模块，部署于所述板卡上，用于存储所述应用包和所述驱动包。

14、作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

15、至少一计算模块，部署于所述板卡上，用于进行数据计算处理。

16、本申请另一方面，提出一种所述物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置的安装方法，包括如下步骤：

17、将预置好应用包和驱动包的板卡，通过硬件接口插入主机；

18、识别板卡上的存储模块，并标记存储模块在主机上的第一设备id；

19、所述主机读取所述存储模块的驱动包，形成驱动实例，并标记板卡中计算模块在主机上的第二设备id；

20、所述主机读取所述存储模块的应用包，形成应用实例；

21、安装完毕，等待应用运行。

22、作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述主机读取所述存储模块的驱动包，形成驱动实例，并标记板卡中计算模块在主机上的第二设备id，包括：

23、通过物联网操作系统的应用管理模块读取所述存储模块的驱动包；

24、执行安装，安装对应的驱动包文件到所述主机上，形成驱动实例；

25、完成驱动安装，主机加载驱动程序，将对应的硬件驱动信息发送于所述物联网操作系统，并将标准的操作系统指令转化成计算模块专用命令；

26、所述物联网操作系统通过驱动程序识别计算模块，并在所述物联网操作系统上对识别的计算模块进行标记并生成第二设备id。

27、作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述主机读取所述存储模块的应用包，形成应用实例，包括：

28、通过物联网操作系统的应用管理模块读取所述存储模块的应用包；

29、执行安装，安装对应的应用包文件到所述所述物联网操作系统的运行环境中，形成应用实例；

30、等待应用执行任务。

31、本申请另一方面，还提出一种所述物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置的应用方法，包括如下步骤：

32、确定应用任务；

33、根据应用任务，通过应用实例调用主机寻找第二设备id，并向驱动实例发送计算任务请求；

34、驱动实例接收所述计算任务请求，调用板卡中的计算模块进行数据计算处理，并返回计算结果至应用实例；

35、应用实例接收计算结果，完成任务处理。

36、本申请另一方面，还提出一种控制系统，包括：

37、处理器；

38、用于存储处理器可执行指令的存储器；

39、其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现所述的应用方法。

40、本发明的技术效果：

41、本申请通过基于物联网操作系统实现，把物联网操作系统的应用与所需要的计算资源硬件封装在一块硬件板卡上，由一块板卡实现同时扩展应用软硬件的能力。实现即插即用，应用也能利用板卡上硬件的计算资源来实际相关功能，在很多的物联网边缘计算场景上，前期不确定业务需求时，采购硬件成本可以比较低，在需要某些特殊硬件计算资源和应用时，可以快速一体化安装实现。

42、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

技术特征：

1.物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的物联网操作系统软硬一体化应用扩展的方法，其特征在于，所述物联网软件包，包括：

3.根据权利要求2所述的物联网操作系统软硬一体化应用扩展的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的物联网操作系统软硬一体化应用扩展的方法，其特征在于，还包括：

5.权利要求1-4中任一项所述物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于，所述主机读取所述存储模块的驱动包，形成驱动实例，并标记板卡中计算模块在主机上的第二设备id，包括：

7.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于，所述主机读取所述存储模块的应用包，形成应用实例，包括：

8.权利要求1-4中任一项所述物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.一种控制系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及一种物联网操作系统软硬一体化应用扩展装置及其应用，通过基于物联网操作系统实现，把物联网操作系统的应用与所需要的计算资源硬件封装在一块硬件板卡上，由一块板卡实现同时扩展应用软硬件的能力。实现即插即用，应用也能利用板卡上硬件的计算资源来实际相关功能，在很多的物联网边缘计算场景上，前期不确定业务需求时，采购硬件成本可以比较低，在需要某些特殊硬件计算资源和应用时，可以快速一体化安装实现。

技术研发人员：封霞洪,郦才足,秦钢,宋杨,花京武
受保护的技术使用者：杭州指令集智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15