用于物联网的操作系统及物联网终端设备技术方案

本发明专利技术提出了一种用于物联网的操作系统及物联网终端设备，包括：BSP层子系统与多个硬件平台相适配，用于初始化操作系统内核的环境；kernel层子系统与BSP层子系统相连，用于对BSP层子系统提供的移植接口和文件系统用进行管理；服务层子系统在kernel层子系统的管理下，对程序应用提供远程无感知升级服务，设置基于物联网的专属IPv6协议；第三方开源库子系向kernel层子系统和服务层子系统提供运行过程中采用的数据库和安全算法。本发明专利技术在SUB‑GHZ、2.4G等无线频段上实现IPv6技术，提供远程无感知升级服务、支持基于ELPLUS IPv6协议的室内定位服务、云接入服务和传感器服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网及网络通信
，特别涉及一种用于物联网的操作系统及物联网终端设备。
技术介绍
当前应用到智能设备端的操作系统多种多样，例如ucos，linux，vxworks，tinyOS，contiki等系统。这些操作系统仍然按照传统思维，仅提供系统层面的功能，例如多线程、存储管理、I/O管理、文件管理、网络通信。但是在物联网领域，更需要一种可定制、可以提供更多服务的操作系统，满足日益复杂化的物联网智能设备的需要。专利(申请号：201310325297.4；名称：物联网的网络操作系统装置及方法)提出了一种物联网的网络拓扑结构、操作装置和操作方法，可以对物联网中的各设备和多个设备构成的虚拟智能设备实现联合检测和联合控制的智能业务按照优先级别进行精准操控。但是，该技术方案仍没有给出一种适于物联网的操作系统及相应的通信协议，并且缺乏外部服务业务的扩展。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种用于物联网的操作系统及物联网终端设备，在SUB-GHZ、2.4G等无线频段上实现IPv6技术，提供远程无感知升级服务、支持基于ELPLUSIPv6协议的室内定位服务、云接入服务和传感器服务。为了实现上述目的，本专利技术一方面的实施例提供一种用于物联网的操作系统，包括：板级支持包BSP层子系统、操作系统内核kernel层子系统、服务层子系统和第三方开源库子系统，其中，所述BSP层子系统与多个硬件平台相适配，用于初始化操作系统内核的环境，建立文件系统，向下层的所述硬件平台提供移植接口，并向上层的所述操作系统内核kernel层子系统屏蔽所述硬件平台的信息；所述kernel层子系统与所述BSP层子系统相连，用于对所述BSP层子系统提供的移植接口和文件系统用进行管理，以及对操作系统的任务和存储数据进行管理；所述服务层子系统与所述kernel层子系统和外部的程序应用相连，用于在所述kernel层子系统的管理下，对所述程序应用提供远程无感知升级服务，并通过云接入接口与外部的云平台相连，以提供云接入服务，以及设置基于物联网的专属IPv6协议，通过所述基于物联网的专属IPv6协议与外部的物联网终端进行通信；所述第三方开源库子系统与所述kernel层子系统和所述服务层子系统相连，用于向所述kernel层子系统和所述服务层子系统提供运行过程中采用的数据库和安全算法。进一步，所述BSP层子系统提供的移植接口包括：I/O接口、射频RF接口。进一步，所述服务层子系统对所述程序应用提供远程无感知升级服务，包括：所述服务层子系统通过云接入接口向云平台上报物联网终端的类型和版本号；所述云平台读取所述当前物联网终端的类型和版本号并存储至本地，并定时从所述物联网终端的厂商服务器获取最新版本号，并根据所述当前物联网终端的类型判断本地存储的对应版本号是否为所述最新版本号，如果不是，则通过所述云接入接口向所述服务层子系统发送应用程序更新命令；所述服务层子系统在接收到所述应用程序更新命令后，从所述云平台下载最新版本号对应的应用程序升级文件，存储至所述BSP层子系统的文件系统中，由所述kernel层子系统对所述文件系统中的应用程序升级文件进行完整性校验，并在校验成功后，由所述服务层子系统将所述应用程序升级文件写入对应的程序应用中，以对所述程序应用进行升级。进一步，所述kernel层子系统采用循环校验码CRC方式对所述应用程序升级文件进行完整性校验。进一步，所述服务层子系统还用于采用基于物联网的专属IPv6协议与外部的物联网终端设备进行通信，获取当前物联网终端与外部的每个物联网终端之间通信的信号强度，根据所述信号强度解算出当前物联网终端与外部的每个物联网终端的相对位置，对所述当前物联网终端的地理位置进行定位。进一步，所述基于物联网的专属IPv6协议包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，其中，所述物理层和所述数据链路层采用IEEE802.15.4标准；所述网络层采用低速无线个人域网LoWPAN和IPv6协议标准；所述传输层采用用户数据协议UDP和传输控制协议TCP协议标准；所述应用层采用消息队列遥测传输MQTT协议标准。进一步，所述服务层子系统进一步接收物联网终端设备内的多个传感器采集的环境监测数据，包括：所述服务层子系统通过预设传感器接口接收所述多个传感器返回的环境监测数据，将所述环境监测数据存储至本地的物联网终端设备内，以及通过云接入接口推送至远程的云平台，由所述云平台提供给其他终端设备。进一步，所述环境监测数据包括：温湿度数据、气体数据、PM2.5浓度数据、水质监测数据、红外信号监测数据、光照强度数据和紫外线强度数据。进一步，所述第三方开源库子系统提供的安全算法包括数据加密标准DES算法、高级加密标准AES算法和公钥加密算法RSA算法。根据本专利技术实施例的用于物联网的操作系统，采用板级支持包BSP层、操作系统内核kernel层、服务层的三层结构，通过在BSP层提供的RF接口，可以在SUB-GHZ、2.4G等无线频段上实现IPv6技术，网络设备的穿透性更强，传输更远，在空间结构更复杂，网络设备距离更远的地方尤为适用。在服务层设计基于物联网的专属IPv6协议，增加对IPv6的支持，网路结构更灵活，网络容量更大。在基于物联网的专属IPv6协的应用层采用标准MQTT协议，统一了应用层的标准，更容易的应用开发和更好的开放性。服务层提供远程无感知升级服务、支持基于ELPLUSIPv6协议的室内定位服务、云接入服务和传感器服务。本专利技术采用模块化的设计可以根据智能硬件的需求，来定制操作系统可以提供的各种服务。本专利技术另一方面的实施例提出一种物联网终端设备，该物联网终端设备采用上述实施例提供的用于物联网的操作系统。根据本专利技术实施例的物联网终端设备，内置用于物联网的操作系统，该系统可以在SUB-GHZ、2.4G等无线频段上实现IPv6技术，网络设备的穿透性更强，传输更远，在空间结构更复杂，网络设备距离更远的地方尤为适用。在服务层设计基于物联网的专属IPv6协议，增加对IPv6的支持，网路结构更灵活，网络容量更大。在基于物联网的专属IPv6协的应用层采用标准MQTT协议，统一了应用层的标准，更容易的应用开发和更好的开放性。服务层提供远程无感知升级服务、支持基于ELPLUSIPv6协议的室内定位服务、云接入服务和传感器服务。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于物联网的操作系统，其特征在于，包括：板级支持包BSP层子系统、操作系统内核kernel层子系统、服务层子系统和第三方开源库子系统，其中，所述BSP层子系统与多个硬件平台相适配，用于初始化操作系统内核的环境，建立文件系统，向下层的所述硬件平台提供移植接口，并向上层的所述kernel层子系统屏蔽所述硬件平台的信息；所述kernel层子系统与所述BSP层子系统相连，用于对所述BSP层子系统提供的移植接口和文件系统用进行管理，以及对操作系统的任务和存储数据进行管理；所述服务层子系统与所述kernel层子系统和外部的程序应用相连，用于在所述kernel层子系统的管理下，对所述程序应用提供远程无感知升级服务，并通过云接入接口与外部的云平台相连，以提供云接入服务，以及设置基于物联网的专属IPv6协议，通过所述基于物联网的专属IPv6协议与外部的物联网终端进行通信；所述第三方开源库子系统与所述kernel层子系统和所述服务层子系统相连，用于向所述kernel层子系统和所述服务层子系统提供运行过程中采用的数据库和安全算法。

【技术特征摘要】
1.一种用于物联网的操作系统，其特征在于，包括：板级支持包BSP层子系统、操作
系统内核kernel层子系统、服务层子系统和第三方开源库子系统，其中，
所述BSP层子系统与多个硬件平台相适配，用于初始化操作系统内核的环境，建立文
件系统，向下层的所述硬件平台提供移植接口，并向上层的所述kernel层子系统屏蔽所述
硬件平台的信息；
所述kernel层子系统与所述BSP层子系统相连，用于对所述BSP层子系统提供的移植
接口和文件系统用进行管理，以及对操作系统的任务和存储数据进行管理；
所述服务层子系统与所述kernel层子系统和外部的程序应用相连，用于在所述kernel
层子系统的管理下，对所述程序应用提供远程无感知升级服务，并通过云接入接口与外部
的云平台相连，以提供云接入服务，以及设置基于物联网的专属IPv6协议，通过所述基于
物联网的专属IPv6协议与外部的物联网终端进行通信；
所述第三方开源库子系统与所述kernel层子系统和所述服务层子系统相连，用于向所
述kernel层子系统和所述服务层子系统提供运行过程中采用的数据库和安全算法。
2.如权利要求1所述的用于物联网的操作系统，其特征在于，所述kernel层子系统
提供的移植接口包括：I/O接口、射频RF接口。
3.如权利要求1所述的用于物联网的操作系统，其特征在于，所述服务层子系统对所
述程序应用提供远程无感知升级服务，包括：
所述服务层子系统通过云接入接口向云平台上报物联网终端设备的类型和版本号；
所述云平台读取所述当前物联网终端设备的类型和版本号并存储至本地，并定时从所
述物联网终端设备的厂商服务器获取最新版本号，并根据所述当前物联网终端设备的类型
判断本地存储的对应版本号是否为所述最新版本号，如果不是，则通过所述云接入接口向
所述服务层子系统发送应用程序更新命令；
所述服务层子系统在接收到所述应用程序更新命令后，从所述云平台下载最新版本号
对应的应用程序升级文件，存储至所述BSP层子系统的文件系统中，由所述kernel层子系
统对所述文件系统中的应用程序升级文件进行完整性校验，并在校验...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈清甫，
申请(专利权)人：英科信息技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11