一種基于cps的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法包括以下步驟：基于時間外部事件觸發(fā)；判斷是否屬于基本觸發(fā)事件，屬于基本觸發(fā)事件調(diào)用基本事件觸發(fā)控制器；不屬于基本觸發(fā)事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調(diào)用無約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器；有約束條件調(diào)用帶約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器。本發(fā)明將CPS作為一個物理和工程系統(tǒng)，通過一個可計算和通信的核心實現(xiàn)了監(jiān)控、控制和集成；通過物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，滿足了CPS實時數(shù)據(jù)對于時間性、及時性屬性要求。本發(fā)明把CPS作為從傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種新理論，解決了數(shù)據(jù)易失性、可靠性、能耗方面的問題。
【專利說明】—種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息數(shù)據(jù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]嵌入式系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)處理，而Cyber-Physical Systems (CPS)作為從傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種新理論，所以基于CPS的實時數(shù)據(jù)處理；
[0003]傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)發(fā)展至今，其數(shù)據(jù)訪問模式仍然沿用著缺少交互、被動管控的主從模式，基本依賴于傳統(tǒng)的分層體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組織。主從數(shù)據(jù)訪問模式靈活性不足，當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生變化時，存儲系統(tǒng)難以作出相應(yīng)調(diào)整，分層體系結(jié)構(gòu)在一定程度上考慮到了構(gòu)成系統(tǒng)的多種資源特性，包括成本、速度、容量這三個要素，但多種新型存儲介質(zhì)的出現(xiàn)則帶來了更多未被這種體系涵蓋的內(nèi)容，比如數(shù)據(jù)易失性、可靠性、能耗等方面。S.Chen et al就I/O調(diào)度在嵌入式實時系統(tǒng)分別進行了研究，Xiaorui Wang er al對分布式嵌入式系統(tǒng)在不可預(yù)計操作環(huán)境下提供Q0S進行了研究，但是缺乏對數(shù)據(jù)及時性等特殊問題進行考慮。
[0004]目前的實時數(shù)據(jù)管理都沒有考慮把時間作為一個參數(shù)進行考慮。同時對于基于CPS的實時數(shù)據(jù)管理低功耗問題缺乏良好的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，旨在解決目前的實時數(shù)據(jù)管理都沒有考慮把時間作為一個參數(shù)進行考慮。同時對于基于CPS的實時數(shù)據(jù)管理低功耗問題缺乏良好的解決方案的問題。
[0006]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法包括以下步驟:
[0007]基于時間外部事件觸發(fā)；
[0008]判斷是否屬于基本觸發(fā)事件，屬于基本觸發(fā)事件調(diào)用基本事件觸發(fā)控制器；
[0009]不屬于基本觸發(fā)事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調(diào)用無約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器；
[0010]有約束條件調(diào)用帶約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器。
[0011]進一步，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法以通過一個可計算和通信的核心實現(xiàn)監(jiān)控、控制和集成的CPS作為一個物理和工程系統(tǒng)。
[0012]進一步，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法用于具有無線動態(tài)拓?fù)淇刂频囊苿咏M件的CPS系統(tǒng)的動態(tài)拓?fù)淇刂?，理解和最終控制有關(guān)實時性能、安全和健壯性的可重構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0013]進一步，CPS包含物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，能夠處理分布在時間和空間中的事件，具備空間和時間特性的能力。[0014]進一步，事件觸發(fā)控制器的時間參數(shù)的處理方法為:
[0015]時間處理控制器判斷是否屬于連續(xù)時間事件，屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用連續(xù)時間非線性事件處理函數(shù)，不屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用離散時間非線性事件處理函數(shù)。
[0016]本發(fā)明提供的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，將CPS作為一個物理和工程系統(tǒng)，通過一個可計算和通信的核心實現(xiàn)了監(jiān)控、控制和集成；通過物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，考慮了構(gòu)成系統(tǒng)的多種資源特性，包括成本、速度、容量這三個要素，滿足了 CPS實時數(shù)據(jù)對于時間性、及時性屬性要求。本發(fā)明把時間作為一個參數(shù)進行考慮，同時對于基于CPS的實時數(shù)據(jù)管理低功耗問題提供了良好的解決方案，CPS作為從傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種新理論，解決了數(shù)據(jù)易失性、可靠性、能耗方面的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法的流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的事件觸發(fā)控制器的時間參數(shù)的處理方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法包括以下步驟:
[0022]S101:基于時間外部事件觸發(fā)；
[0023]S102:判斷是否屬于基本觸發(fā)事件，屬于基本觸發(fā)事件調(diào)用基本事件觸發(fā)控制器；
[0024]S103:不屬于基本觸發(fā)事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調(diào)用無約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器；
[0025]S104:有約束條件調(diào)用帶約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器。
[0026]在本發(fā)明中，事件觸發(fā)控制器的時間參數(shù)的處理方法為:
[0027]時間處理控制器判斷是否屬于連續(xù)時間事件，屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用連續(xù)時間非線性事件處理函數(shù)，不屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用離散時間非線性事件處理函數(shù)。
[0028]本發(fā)明的工作原理:CPS主要包含物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，CPS作為一個物理和工程系統(tǒng)，其主要作用為通過一個可計算和通信的核心實現(xiàn)監(jiān)控、控制和集成。而CPS中物理過程與計算機的交互要求可靠、安全、有效和實時，而且能夠達到低功耗的效果；CPS作為從傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種新理論，具有新的分布式實時計算和實時組通信方法，用于具有無線動態(tài)拓?fù)淇刂频囊苿咏M件的CPS系統(tǒng)的動態(tài)拓?fù)淇刂?。理解和最終控制有關(guān)實時性能、安全和健壯性的可重構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將會對分布式CPS架構(gòu)設(shè)計和控制有極重要的影響；CPS主要包含物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，其能夠處理分布在時間和空間中的事件，編程模型能夠描述具備空間和時間特性的能力。編程抽象具備捕獲物理特性和邏輯特性的能力，如:物理定律，安全、能量約束，資源、健壯性和安全特性；實時并行編程抽象，該抽象應(yīng)該在同時性模型基礎(chǔ)上構(gòu)建:時間延遲應(yīng)該比物理現(xiàn)象時間常量小很多，編程抽象應(yīng)該在中間件和操作系統(tǒng)層提供支持，并且功耗很低。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，其特征在于，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法包括以下步驟:基于時間外部事件觸發(fā)；判斷是否屬于基本觸發(fā)事件，屬于基本觸發(fā)事件調(diào)用基本事件觸發(fā)控制器；不屬于基本觸發(fā)事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調(diào)用無約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器；有約束條件調(diào)用帶約束復(fù)雜事件觸發(fā)控制處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，其特征在于，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法以通過一個可計算和通信的核心實現(xiàn)監(jiān)控、控制和集成的CPS作為一個物理和工程系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，其特征在于，該基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法用于具有無線動態(tài)拓?fù)淇刂频囊苿咏M件的CPS系統(tǒng)的動態(tài)拓?fù)淇刂疲斫夂妥罱K控制有關(guān)實時性能、安全和健壯性的可重構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，其特征在于，CPS包含物理過程的信息化以及信息的物理實現(xiàn)，能夠處理分布在時間和空間中的事件，具備空間和時間特性的能力。
5.如權(quán)利要求1所述的基于CPS的低功耗實時數(shù)據(jù)處理的方法，其特征在于，事件觸發(fā)控制器的時間參數(shù)的處理方法為:時間處理控制器判斷是否屬于連續(xù)時間事件，屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用連續(xù)時間非線性事件處理函數(shù)，不屬于連續(xù)時間事件，調(diào)用離散時間非線性事件處理函數(shù)。
【文檔編號】G06F12/02GK103677212SQ201310682217
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】鐘少宏, 黃華軍, 潘麗麗, 秦姣華, 曾文斌, 黃輝 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)