[发明专利]一种提高传感器可接入性的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机信息处理以及数据读取技术，更具体地，涉及一种提高传感器的数据读取和可接入性的系统和方法。

背景技术

物联网应用中涉及大量的传感器，不同的传感器所采用的传输技术(有线，无线)和传输协议标准均可能不同。为了能够对设备进行接入，需要适配传感器的传输技术和协议。

首先，很多健康传感器采用蓝牙技术进行通信，比如蓝牙血压计，为了便于用户使用和在健康应用平板上开发，用户可以通过触摸的方式进行操作，而不需要具备专业的计算机知识。目前，安卓(Android)是平板电脑常用的操作系统，在Android平台上开发应用时，需要在Android平板上对蓝牙血压计进行接入和适配。在此过程中，会遇到一系列的问题和挑战。

此外，操作平台会存在硬件限制的问题，很多平板电脑上没有蓝牙模块，这些平板无法用于应用开发，大大降低了可供选择的平板数量。而且，设备驱动程序与平台操作系统也存在限制，驱动程序是平板电脑操作系统中的重要软件，有了驱动程序，才能将硬件设备呈现在操作系统中，供上层使用。Android是较新的操作系统，相应的驱动程序成熟度和普及性低，并且更新率较高，且软件不完善，很多平板厂商在对Android操作系统进行定制的过程中，有意或者无意地影响或/且二次开发了驱动程序，使得硬件不能完全正常工作，给设备的接入也带来了很大的困难。

同时，Library/API及Profile等会限制设备的接入，因为即使有了正确的驱动，但驱动程序提供的是较底层的访问接口，为了能够进行高层语义的操作，比如通过蓝牙读取血压计的测量数据，实际上每次读操作之前，都要经历一系列的通信和协商步骤。这个过程不但复杂，而且容易出错；任何一步发生错误，通信就会失败，上层应用就无法读到数据。这些底层的步骤一般可以通过Library的方式进行提供，所谓Library是指进行封装了的程序，上层应用可以直接进行高层语义的调用，而不必关心底层交互细节。在Android操作系统上，经常没有可用的Library，开发人员只能花费大量时间去编写、调试这些底层代码。很多设备对应的应用还有进一步的定义，涉及应用层数据的编码、格式等，一般称为Profile。比如，蓝牙血压计传出的数据可能是符合康体佳(Continua)规范的，有特殊的格式和编码需求。

相应的，新操作系统又常常会发生频繁地升级，驱动、Library在新版本的操作系统上的可获得性及可用性(包括功能和性能)都需要花费研发人员的大量精力。比如某些在Android 2.2操作系统下能够接入的设备，再Android升级到2.3之后，就接入失败了。

另外还存在应用开发复杂性的问题，这种复杂性来自开发人员所面临的复杂任务。开发人员不但要熟悉应用的高层逻辑，比如血压监测应用，还需要把握底层的细节和实现，开发复杂度、周期和成本都显著增加。

这些问题对于其他计算机系统和传感器同样存在，以IPAD为例，其操作系统不是开放系统，目前对于蓝牙的访问不向第三方开放，因此其他人无法在IPAD上开发基于蓝牙血压计这样的应用。也有很多传感器采用Zigbee作为传输技术，而Zigbee本身不支持IP地址，其设备寻址、设备发现和设备管理均需要进行映射之后，才能为基于IP的应用所访问，且几乎没有平板电脑、台式机、笔记本带有内置的Zigbee模块，且不说相应的操作系统上是否有驱动和Library的支持。另外一个现状是，很多平板电脑USB接口不能作为Host，而有很多传感器的接口是在USB接口上虚拟的串口(RS232)，根本无法在Android系统上进行接入。所以，传感器的接入及应用开发的复杂性是一个普遍存在的问题，且目前缺乏有效的解决方法。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明设计了一种提高传感器可接入性、降低应用开发复杂性的系统和方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种提高传感器可接入性的系统，该系统具有多个通信模块，每个模块有相应的驱动模块，该系统的应用层包括：输入输出模块，其为所述系统提供输入输出；设备管理模块，其提供系统级的管理接口，使得所述系统可以被管理节点通过网络进行管理；数据处理与转换模块，负责数据的转换；以及适配管理模块，对于所述系统中所有的通信模块及其相应的适配进行统一的管理。