一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及戶外物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、自動(dòng)化控制、囊型分布式緩存、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、超微型嵌入式計(jì)算系統(tǒng)、硬件制造和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)，特別涉及一種工業(yè)級(jí)、全自動(dòng)化、采用“類富客戶”結(jié)構(gòu)、具有可回溯性存儲(chǔ)邏輯、具有一個(gè)以上處理器單元、可彈性部署的智能聚合計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，受限于使用環(huán)境、需求和制造成本，現(xiàn)有的戶外物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)，一般僅進(jìn)行單純的傳感器控制和數(shù)據(jù)傳輸，大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理邏輯往往被安置于服務(wù)中心或計(jì)算中心，即使是基于戶內(nèi)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)(例如家庭聯(lián)網(wǎng)代理設(shè)備)或自治的物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)系統(tǒng)，也往往也只側(cè)重于信號(hào)的匯聚、反饋和遞送，而不是真正意義上的彈性分布式智能計(jì)算節(jié)點(diǎn)。另一方面，目前市面可見(jiàn)的傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)終端，在應(yīng)用中由于側(cè)重于重現(xiàn)傳感器狀態(tài)和信息交換，對(duì)上位計(jì)算系統(tǒng)有較強(qiáng)的依賴，同時(shí)沒(méi)有快速預(yù)處理的數(shù)據(jù)傳送會(huì)大量消耗帶寬資源。此外，傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品往往還缺乏全網(wǎng)開(kāi)放性，一般是采用封閉協(xié)議進(jìn)行交換，不具有可擴(kuò)展性，更不具有協(xié)同計(jì)算的可能，因而稱為物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)產(chǎn)品更為合適。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，它能獨(dú)立或協(xié)同運(yùn)作，對(duì)一種或一種以上的傳感數(shù)據(jù)按需進(jìn)行采集、分析、壓縮、預(yù)處理和傳送。
[0004]達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是:為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，它主要包括一超微型印刷電路板，其特征在于:該印刷電路板處分別設(shè)有一中央處理器單元、一浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器單元、一內(nèi)部動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、內(nèi)部固化存儲(chǔ)器、內(nèi)部基礎(chǔ)傳感器、內(nèi)部傳感控制單元以及三類擴(kuò)展塢口，并通過(guò)內(nèi)部電路和總線互相連接。
[0005]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，其解決的技術(shù)問(wèn)題在于:實(shí)現(xiàn)了基于感知的智能監(jiān)控和處理邏輯，可依據(jù)其計(jì)算能力，同時(shí)應(yīng)對(duì)多路不同種類的傳感器產(chǎn)品。并依據(jù)不同的策略為這些傳感器定制伺服事件和主動(dòng)處理流程。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了基于IPV6的全互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放，可在任意聯(lián)網(wǎng)位置進(jìn)行安全的訪問(wèn)，采用基于動(dòng)態(tài)密鑰加密的數(shù)據(jù)壓縮和傳輸，以及依據(jù)感知策略的事件觸發(fā)系統(tǒng)，無(wú)需與上位系統(tǒng)頻繁交互，從而僅需極小的帶寬資源，節(jié)約通訊成本和電力供應(yīng)成本。
[0007]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了分布計(jì)算數(shù)據(jù)模型，并設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的浮點(diǎn)協(xié)處理單元，可大大增加數(shù)學(xué)計(jì)算效率。通過(guò)任務(wù)協(xié)同列表，空閑計(jì)算單元既可依據(jù)內(nèi)部主線索實(shí)現(xiàn)內(nèi)部聯(lián)合處理，又可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)主控線索進(jìn)行分布式的外部聯(lián)合處理，由此實(shí)現(xiàn)高效的協(xié)同計(jì)算應(yīng)用，或?qū)ν话l(fā)狀態(tài)和大并發(fā)數(shù)據(jù)的高效應(yīng)對(duì)，充分保障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性。
[0008]上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型，通過(guò)可擴(kuò)展的塢口結(jié)構(gòu)，可隨時(shí)拓展新的工業(yè)級(jí)傳感應(yīng)用控制板或處理器單元板，而采用統(tǒng)一體系的三防設(shè)計(jì)、部件保護(hù)、異常警示、智能感應(yīng)、多鏈路支持和數(shù)據(jù)防抖動(dòng)技術(shù)，則實(shí)現(xiàn)了各層硬、軟件級(jí)的高度安全性，大大降低管理成本和難度。
【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0010]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)的框圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)部固件的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的計(jì)算模型工作框圖。
[0013]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于感知的事件觸發(fā)框圖。
[0014]其中:1印刷電路板；2中央處理器單元；3浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器單元；
[0015]4內(nèi)部動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器；5內(nèi)部固化存儲(chǔ)器；6內(nèi)部基礎(chǔ)傳感器；7內(nèi)部傳感控制單元；81 A類擴(kuò)展塢口 ； 82 B類擴(kuò)展塢口 ；
[0016]83 C類擴(kuò)展塢口 ； 91擴(kuò)展處理器模塊；92擴(kuò)展協(xié)處理模塊；
[0017]10擴(kuò)展工具模塊；11擴(kuò)展磁盤(pán)存儲(chǔ)模塊；12擴(kuò)展傳感器模塊；
[0018]13擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模塊；14擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例:如圖1所示，一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，它主要包括一印刷電路板1，其區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)在于:該印刷電路板1處分別設(shè)有一中央處理器單元2 (CPU)、一浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器單元3 (FPU)、一內(nèi)部動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器4 (RAM)、內(nèi)部固化存儲(chǔ)器5 (R0M)、內(nèi)部基礎(chǔ)傳感器6 (Seneor inside)、內(nèi)部傳感控制單元7 (S⑶)以及三類擴(kuò)展塢口(Dock)，并通過(guò)內(nèi)部電路和總線互相連接。
[0020]在具體實(shí)施時(shí)，所述三類擴(kuò)展塢口擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以插接不同的功能擴(kuò)展模塊，A類擴(kuò)展塢口 81 (Type A Dock)插接不同的內(nèi)部功能性擴(kuò)展模塊(Ext App Module)，B類擴(kuò)展塢口 82 (Type B Dock)插接不同的外部可通信功能化擴(kuò)展模塊(Ext Communicat1n Module)，C類擴(kuò)展塢口 83為寬口的專用塢口，用于連接電源和電池模塊。
[0021]在具體實(shí)施時(shí)，所述內(nèi)部功能性擴(kuò)展模塊分別為擴(kuò)展處理器模塊91 (Ext CPUModule)、擴(kuò)展協(xié)處理模塊 92 (Ext FPU Module)、擴(kuò)展工具模塊 10 (Ext Tool Module)、擴(kuò)展磁盤(pán)存儲(chǔ)模塊11 (Ext Disk Module)，以及其它內(nèi)部功能性擴(kuò)展模塊。
[0022]在具體實(shí)施時(shí)，所述外部可通信功能化擴(kuò)展模塊分別為擴(kuò)展傳感器模塊12 (ExtSeneor Module)、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模塊13 (Ext Network Module)和擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊14 (Extffifi/3G Module),以及其它具有外部通信功能的擴(kuò)展模塊(如紅外線、藍(lán)牙、Wimax、NFC等)。
[0023]在具體實(shí)施時(shí)，上述的A類和B類擴(kuò)展模塊由一些功能化芯片和器件組成，所述的功能芯片和器件位于一片小型印刷電路板(PCB)上，對(duì)于B類塢口對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展模塊，根據(jù)其功能，應(yīng)含有外部天線或接口電路(如RJ45、RJ232、天線等)。
[0024]在具體實(shí)施時(shí)，超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)放置在一個(gè)具有三防功能設(shè)計(jì)的超微型盒體中。
[0025]在具體實(shí)施時(shí)，內(nèi)部固化存儲(chǔ)器5安裝有嵌入操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)虛擬了兩級(jí)微核心來(lái)統(tǒng)一控制和管理系統(tǒng)資源，一個(gè)是計(jì)算控制核心、另一個(gè)是傳感控制核心，計(jì)算控制核心對(duì)應(yīng)管理內(nèi)、外部的計(jì)算應(yīng)用單元和模塊，而傳感控制核心對(duì)應(yīng)管理內(nèi)、外部的傳感器和通訊單元和模塊。
[0026]如圖2為內(nèi)部固件的結(jié)構(gòu)框圖。矩形框及其連接表示硬件邏輯，圓形或橢圓形及其連接表示軟件邏輯。
[0027]如圖3為計(jì)算模型工作框圖，圖中為可回溯協(xié)同計(jì)算處理過(guò)程。圖4為基于感知的事件觸發(fā)框圖。圖中所示的傳感控制核心負(fù)責(zé)外部通訊，計(jì)算控制核心負(fù)責(zé)計(jì)算管理。
[0028]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0029]應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于經(jīng)充分說(shuō)明的本實(shí)用新型來(lái)說(shuō)，還可具有多種變換及改型的實(shí)施方案，并不局限于上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例。上述實(shí)施例僅僅作為本實(shí)用新型的說(shuō)明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制?？傊緦?shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的變換或替代以及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，它主要包括一印刷電路板，其特征在于:該印刷電路板上設(shè)有一中央處理器單元、一浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器單元、一內(nèi)部動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、內(nèi)部固化存儲(chǔ)器、內(nèi)部基礎(chǔ)傳感器、內(nèi)部傳感控制單元以及三類擴(kuò)展塢口，并通過(guò)內(nèi)部電路和總線互相連接，所述三類擴(kuò)展塢口擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以插接不同的功能化擴(kuò)展模塊，A類擴(kuò)展塢口插接不同的內(nèi)部功能性擴(kuò)展模塊，B類擴(kuò)展塢口插接不同的外部可通信功能化擴(kuò)展模塊，C類擴(kuò)展塢口為寬口的專用塢口，用于連接電源和電池模塊，所述塢口與所述擴(kuò)展模塊，通過(guò)擴(kuò)展電路和擴(kuò)展總線互相連接，所述內(nèi)部功能性擴(kuò)展模塊分別為擴(kuò)展處理器模塊、擴(kuò)展協(xié)處理模塊、擴(kuò)展工具模塊、擴(kuò)展磁盤(pán)存儲(chǔ)模塊，所述擴(kuò)展模塊，通過(guò)擴(kuò)展電路和擴(kuò)展總線互相連接，所述外部可通信功能化擴(kuò)展模塊分別為擴(kuò)展傳感器模塊、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)模塊和擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述擴(kuò)展模塊通過(guò)擴(kuò)展電路和擴(kuò)展總線互相連接。2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)放置在一個(gè)具有三防功能設(shè)計(jì)的超微型盒體中。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可擴(kuò)展應(yīng)用的超微型戶外物聯(lián)網(wǎng)感知計(jì)算節(jié)點(diǎn)，它主要包括一印刷電路板，其特征在于：該印刷電路板上設(shè)有一中央處理器單元、一浮點(diǎn)數(shù)字協(xié)處理器單元、一內(nèi)部動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、內(nèi)部固化存儲(chǔ)器、內(nèi)部基礎(chǔ)傳感器、內(nèi)部傳感控制單元以及三類擴(kuò)展塢口，并通過(guò)內(nèi)部電路和總線互相連接。本實(shí)用新型,通過(guò)可擴(kuò)展的塢口結(jié)構(gòu)，可隨時(shí)拓展新的工業(yè)級(jí)傳感應(yīng)用控制板或處理器單元板，而采用統(tǒng)一體系的三防設(shè)計(jì)、部件保護(hù)、異常警示、智能感應(yīng)、多鏈路支持和數(shù)據(jù)防抖動(dòng)技術(shù)，則實(shí)現(xiàn)了各層硬、軟件級(jí)的高度安全性，大大降低管理成本和難度。
【IPC分類】H04L12/40, H04L29/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205029686
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520521133
【發(fā)明人】顧自強(qiáng), 顧寧
【申請(qǐng)人】顧自強(qiáng), 顧寧
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年7月18日