一種基于跨平臺應用的智能家居系統技術方案

本發明專利技術屬于智能住宅的智能家居領域，涉及一種支持跨平臺應用程序的智能家居。它屏蔽了智能家居設備底層硬件系統和軟件系統的差異，使應用程序在各種智能家居設備之間跨平臺的運行，用戶可以根據自己的需求隨意的安裝或刪除應用程序。它使智能家居設備突破廠商定制功能的限制，更加滿足和貼近用戶的需求，使智能家居系統更具有人性化和個性化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于智能住宅的智能家居領域，涉及ー種支持跨平臺應用程序的智能家居。
技術介紹
目前國內的智能家居設備和智能家居系統種類繁多，智能家居廠家在按照用戶提出的需求定制設計安裝后，用戶通常只能使用其定制好的功能。當用戶需求増加或需求發生改變時，盡管智能家居設備提供ー些參數設置供用戶修改，但這種設置修改可能不能完全符合用戶需求尤其是功能上的需求；而用戶又無法自行安裝和擴充其功能，也無法刪除其不再使用的功能；由此智能家居系統變得不再符合用戶需求和用戶習慣了，久而久之，智能家居系統將成為ー種高科技的擺設。本專利技術的目的是為了解決用戶自行靈活的安裝應用程序問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決用戶自行安裝應用程序問題，使用戶可以根據自己使用需求和使用習慣自由地將應用程序下載安裝到智能家居設備上。本專利技術具體采用以下技術方案。ー種支持跨平臺應用程序的智能家居系統，包括硬件層、操作系統層、應用層；其特征在于在所述智能家居系統的操作系統層和應用層之間增加一層面向跨平臺應用程序的運行平臺；在所述硬件層為底層硬件系統，在底層硬件系統上運行操作系統形成操作系統層，所述操作系統負責管理智能家居系統中各個任務的運行、各個任務的資源分配、各個任務間的通信，并為用戶提供操作界面；所述應用層包括跨平臺應用程序和系統應用程序，其中所述跨平臺應用程序使用標準通用的運算控制語言，該語言與具體的底層硬件系統無關；所述面向跨平臺應用程序的運行平臺包括CPU指令翻譯轉換模塊、應用程序管理模塊、軟件接口和硬件接ロ，跨平臺應用程序通過所述軟件接ロ與系統應用程序通信，跨平臺應用程序還可以通過硬件接ロ實現與底層硬件系統的通信，從而實現對智能家居系統的數據采集和控制、實現對智能家居系統服務的調用；所述CPU指令翻譯轉換模塊為跨平臺應用程序提供翻譯服務，將標準通用語言翻譯成能為底層硬件所識別的ニ進制機器碼；所述應用程序管理模塊向用戶提供安裝、卸載、升級和管理應用程序的服務。本專利技術的有益效果是智能家居設備和系統的功能不再是局限于生產廠商定制好甚至于脫離用戶實際需要的功能；用戶可以突破這種限制，根據自身需要隨意的將應用程序下載安裝到智能家居設備上，使智能家居更滿足和貼近用戶的需求和使用習慣，使智能家居更具人性化和個性化，同時也使智能家居功能得到改進和完善。附圖說明下面結合附圖對本專利技術進一步說明。圖I是依據本專利技術的方法的一種支持跨平臺應用程序的智能家居示意圖。具體實施例方式在智能家居設備的應用程序和底層操作系統之間增加一層面向跨平臺應用程序的運行平臺。跨平臺應用程序使用標準通用的運算控制指令，而底層硬件使用CPU專用的運算控制指令，并且各種CPU的指令系統各不相同，運行平臺負責將應用層指令轉換翻譯成CPU對應的專用指令。運行平臺還向應用程序提供基于操作系統的應用接口，使應用程序和操作系統之間能夠相互通信。當應用程序向運行平臺發出運算控制指令后，運行平臺 在收到應用程序的指令后，它會將其轉換翻譯成底層硬件對應的CPU 二進制機器碼指令，然后將轉換后的CPU指令傳送給CPU執行。不同的硬件系統和軟件系統會有不同的運行平臺與之相對應，也就是說運行平臺本身是不具有跨平臺的特性，它是與具體的硬件系統及具體的軟件系統密切相關的，但是底層的硬件系統和軟件系統經過運行平臺的轉換翻譯之后，底層硬件系統和軟件系統的差異性被運行平臺屏蔽了，使整個系統能夠支持跨平臺的應用程序。隨著ARM尤其是Cortex系列的推廣應用，嵌入式CPU的速度、Falsh容量和內存容量越來越大，自帶的功能越來越多，價格卻越來越便宜。以現在ARM、Cortex等CPU的速度、Flash容量和內存容量，在應用程序和底層操作系統之間增加一層運行平臺不會大幅增加設備成本，也不會明顯影響應用程序的運行速度，但是卻能給用戶帶來很大的便利性，增強應用程序的通用性和復用性。系統架構圖如圖I所示，在最底層的是硬件系統，它包括CPU、外圍設備、外圍接口等硬件；在硬件之上運行的是操作系統，它可以是uCOS、FreeRTOS、Linux、WinCE等系統，它是負責管理各個任務的運行、各個任務的資源，各個任務間的通信，為用戶提供操作界面；在操作系統之上運行的是以任務進行劃分的系統應用程序，在這操作系統之上還并列運行著為跨平臺應用程序提供服務的運行平臺；運行平臺提供轉換翻譯CPU指令、軟件接口、硬件接口、應用程序管理等服務；而在這運行平臺之上運行的是跨平臺的應用程序。運行平臺提供的翻譯CPU指令服務是將跨平臺應用程序的通用運算控制指令翻譯成能被底層硬件CPU所識別的CPU專用指令；軟件接口服務是方便跨平臺應用程序能夠與操作系統進行一些常用和必要的通信和調用操作系統提供的一些基本功能和服務，主要包括系統時間、系統消息管理、進程管理、文件管理、存儲管理、系統延時、人機輸入輸出接口、網絡通信等接口 ；硬件接口服務是方便跨平臺應用程序能夠使用和控制一些常用的硬件接口和外圍設備，主要包括IO數字量的輸入輸出、繼電器的開斷、D/A模擬量的輸出、A/D模擬量的測量、電參量包括電壓、電流、功率等的測量、熱工量包括溫度、濕度、流量、壓力等的測量、定時器等接口 ；而應用程序管理服務是方便用戶去管理、安裝、和刪除跨平臺應用程序，主要包括安裝、卸載、升級、和管理應用程序等功能。跨平臺應用程序發出運算控制指令后，運行平臺會先將其指令轉換翻譯成CPU專用指令，然后傳送給CPU執行，CPU執行后的結果首先傳遞給運行平臺，然后再由運行平臺傳給應用程序。當應用程序要訪問系統文件、系統時間、硬件IO吋，它通過調用運行平臺提供的軟件接口和硬件接ロ來完成他們的操作。當用戶需求發生改變需要安裝應用程序吋，它可以通過應用程序管理界面來安裝應用程序；當用戶不再需要已安裝的應用程序或存儲空間不足時，用戶可以通過管理界面來刪除ー些不需要或不重要的應用程序。通過運行平臺在應用程序和硬件之間的指令轉換，運行平臺屏蔽了各種底層硬件系統之間以及各種底層軟件系統之間的差異性，應用程序可以不作修改就可以在各種硬件構建的智能家居設備上運行，而不用擔心因硬件系統或軟件系統的不同而導致無法運行。同樣由于運行平臺提供了基于操作系統標準通用的應用接ロ，應用程序同樣也可以通過運行平臺與底層各種操作系統進行通信和調用系統的文件訪問、時間讀寫、硬件IO訪問等服務。用戶還可以通過運行平臺來管理應用程序。在運行平臺之上運行的應用程序不再與具體的硬件系統相關，也不再與具體的軟件系統相關，應用程序可以在基于不同硬件系統和不同軟件系統的智能家居設備上安裝使 用，也就是說不同廠商、不同型號的智能家居設備可以以共享的方式來使用這些程序，不用針對不同廠商不同型號的智能家居設備開發專用的應用程序，廠商和用戶可以以共享應用程序的方式將應用程序下載安裝到智能家居設備上。通過共享應用程序，開發廠商不用再組織專門的開發人員去重復開發這些具有相同功能的應用程序，從而縮短了智能家居的開發時間，加快了智能家居的開發進度。由于整個系統是開放性的，用戶可以通過ー些網站下載自己想要的應用程序安裝到智能家居上從而使智能家居設備的功能更為完善，也跟貼近用戶的需求。本專利技術具有以下主要優點I、應用程序可以在各個智能家居設備間跨平臺的運行，它不依本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于跨平臺應用的智能家居系統，包括硬件層、操作系統層、應用層；其特征在于：在所述智能家居系統的操作系統層和應用層之間增加一層面向跨平臺應用程序的運行平臺；在所述硬件層為底層硬件系統，在底層硬件系統上運行操作系統形成操作系統層，所述操作系統負責管理智能家居系統中各個任務的運行、各個任務的資源分配、各個任務間的通信，并為用戶提供操作界面；所述應用層包括跨平臺應用程序和系統應用程序，其中所述跨平臺應用程序使用標準通用的運算控制語言，該語言與具體的底層硬件系統無關；所述面向跨平臺應用程序的運行平臺包括CPU指令翻譯轉換模塊、應用程序管理模塊、軟件接口和硬件接口，跨平臺應用程序通過所述軟件接口與系統應用程序通信，跨平臺應用程序還可以通過硬件接口實現與底層硬件系統的通信，從而實現對智能家居系統的數據采集和控制、實現對智能家居系統服務的調用；所述CPU指令翻譯轉換模塊為跨平臺應用程序提供翻譯服務，將標準通用語言翻譯成能為底層硬件所識別的二進制機器碼；所述應用程序管理模塊向用戶提供安裝、卸載、升級和管理應用程序的服務。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭炳慶，王鶴，李杰，潘明明，郭明珠，卜凡鵬，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：