[发明专利]用于传感器网络的传感器的操作系统以及相关传感器

说明书

用于传感器网络的传感器的该操作系统(101)配置为除了包括用于虚拟化传感器的硬件资源的多个通用系统功能，尤其是无线电通信功能(112)和路由功能(114)，还包括多个应用功能(122)，每个功能由软件角色(124、126)限定，每个软件角色由有限状态自动机组成，以预定的调度顺序来限定各个角色的执行，该预定的调度顺序确定在执行周期期间每个角色的调用时间顺序。

技术领域

本发明涉及专用于构成传感器网络节点的传感器的操作系统的技术领域。

背景技术

物联网(Internet of Things)或物联网(Web of Things)是当前因特网的扩展，物联网旨在在因特网和物理环境中存在的设备之间交换信息和数据。

在与因特网的连接将具有工业意义的设备中，存在包括多个传感器(例如在几十和几百个传感器之间)的传感器网络，该多个传感器放置在环境中以获取测量。例如，它可以是分布在农场上的传感器网络，以便收集与农场管理相关的一组地理定位测量：温度、湿度和土壤pH、空气湿度、风速、紫外线指数等。

这种传感器是智能的，因为它包括存储装置(例如存储器)、计算装置(例如处理器)、用于连接到一个或更多个检测器的输入/输出接口以及用于连接到网络的其他节点和因特网的网络接口，例如通过Wi-Fi、IEEE 802.15.4、NB-IoT(窄带物联网)或3G/4G类型的无线连接来连接到网络的其他节点和因特网。具体地，传感器存储器包括适于由处理器执行的计算机程序指令。

此外，这种传感器是自主的，因为它包括用于传感器操作的电源装置，例如电池。

但是，这种连接的设备仅具有有限的计算能力和信息存储，基本上允许获得测量和对这些原始测量进行简单处理的性能，以及将经处理的测量传输到连接到因特网的基站。

此外，每个传感器网络都是为特定目的而实现的。

因此，网络的每个传感器专门为预期用途而开发。

最后，网络的传感器必须分布在环境中。因此，它们仅需要低维护是必要的。因此，它们必须具有相当大的自主性和可靠性。

因此，需要为这些传感器提供操作系统以虚拟化通用传感器的硬件层，从而开发独立于所用设备的软件应用，特别是降低开发成本。

国际申请WO2013/032660描述了一种由多个基本操作系统和主操作系统组成的操作系统。由执行平台的相关处理器实现的每个基本操作系统包括实现TCP/IP通信协议的核。

主操作系统能够将软件应用的任务分解为多个基本过程，并将每个基本过程的执行分配给基本操作系统之一。

具体地，该操作系统允许通过将如下处理器待机来获得能量改进，该处理器的基本操作系统不被要求执行过程。

但是，这种操作系统在存储指令以及在其执行期间所需的存储空间方面都需要太大的存储量，以便配备通信传感器。

因此，本发明旨在满足这些需求。

发明内容

本发明的目的是一种用于传感器网络的传感器的操作系统，其特征在于，操作系统配置为除了包括用于虚拟化传感器的硬件资源的多个通用系统功能，尤其是无线电通信功能和路由功能，还包括多个应用功能，其中每个功能由软件角色限定，以及其中每个软件角色是有限状态自动机，其中以预定的调度顺序来限定不同软件角色的执行，该预定的调度顺序确定在执行周期期间每个角色的调用时间顺序。

该操作系统使得可以在通用传感器上开发软件应用以便将其配置成用于特定用途。该操作系统还允许对主传感器的能量消耗进行优化。

通过该操作系统的结构，可以容易地配备服务以使传感器的操作可靠。