固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法及其系統的製作方法
2023-04-30 07:14:56 3
固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法及其系統的製作方法
【專利摘要】本發明適用於存儲【技術領域】，提供了一種固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述方法包括如下步驟：初始步驟，接收指令，清除固態硬碟快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳；記錄步驟，所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據；仿真步驟，處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。同時提供一種固態硬碟狀態數據檢測與處理系統。藉此，本發明實現了仿真固態硬碟的運輸過程的狀態變化模型和運輸過程中的損害責任確定。
【專利說明】固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法及其系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及存儲【技術領域】，尤其涉及一種固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法及其系統。
【背景技術】
[0002]固態硬碟(Solid State Disk,固態硬碟)是採用固態電子存儲晶片陣列而製成的硬碟，由控制單元和存儲單元(FLASH晶片)組成。廣泛應用於軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領域。固態硬碟中的快閃記憶體具備存取速度快，無噪音，功耗低的特點，在存儲市場上得到了廣泛的應用。由於快閃記憶體的物理介質特點，寫數據消耗了較多的功能，導致flash晶片溫度以及控制器溫度上升，當溫度超過警戒線後，這些器件可能被永久地損壞。當前固態硬碟逐步成為PC、伺服器、超級本等領域發展主流方向，出貨量飛速增長，固態硬碟在分類、分流、運輸、使用過程中難免受到較大衝擊力而損壞，給用戶及供應商造成一定的損失；另外固態硬碟在使用中，根據大量實際調查顯示，筆記本電腦在工作狀態下跌落的情況絕大部分是從桌面或膝蓋上跌落，即從Im以下高度跌落(通常人的膝蓋高度為50cm，桌面高度為80cm)，對固態硬碟造成一定的傷害，因此對固態硬碟各種使用環境監控也是有應用價值的。通過在固態硬碟擴展，本發明可以實現對上述過程中固態硬碟狀態的數據採集及存儲。過程結束時，可以通過對採集數據的處理準確找到受損固態硬碟是在運輸途中或者使用過程中的哪一個環節出的問題，實時時鐘(Real-Time Clock)可以記下每個時間點，以便責任定位與問題節點防範。
[0003]綜上可知，現有技術應用於固態硬碟時，在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
【發明內容】
[0004]針對上述的缺陷，本發明的目的在於提供一種固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法及其系統，以有效地監控固態硬碟的使用狀態、外部顛簸衝擊的情況，實現對固態硬碟運輸及使用過程中狀態的模擬。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供一種固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述方法包括如下步驟:
[0006]初始步驟，接收指令，清除固態硬碟快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳；
[0007]記錄步驟，所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據；
[0008]仿真步驟，處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。
[0009]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述記錄步驟之前包括:[0010]預設所述固態硬碟的告警的狀態數據閾值；
[0011]預設所述固態硬碟的記錄數據的周期。
[0012]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述狀態數據包括:
[0013]所述固態硬碟的衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數；
[0014]所述記錄步驟還包括:
[0015]在檢測到所述固態硬碟的加速度達到預設的加速度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記；和/或
[0016]在檢測到所述固態硬碟的姿態偏轉角度達到預設的姿態偏轉角度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記。
[0017]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述記錄步驟還包括:
[0018]在檢測到所述固態硬碟的加速度呈現周期性變化時，標記所述固態硬碟的標記為普通震動；和/或
[0019]在檢測到所述固態硬碟的姿態偏轉角度降低至所述姿態偏轉角度閾值以下時，恢復所述固態硬碟的標記為正常。
[0020]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，所述仿真步驟包括:
[0021]根據所述固態硬碟的狀態數據讀取所述時間參數、加速度值和/或姿態偏轉角度；
[0022]模擬所述固態硬碟在任意時刻的運動狀態，進行顯示處理；
[0023]生成狀態檢測報告。
[0024]本發明還提供一種固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，所述固態硬碟接收指令後清除所述固態硬碟的快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳，並且所述系統包括:
[0025]固態硬碟控制模塊，用於所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據；
[0026]仿真模塊，用於處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。
[0027]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，所述固態硬碟控制模塊還包括:
[0028]第一預設子模塊，用於預設所述固態硬碟的告警的狀態數據的閾值；
[0029]第二預設子模塊，用於預設所述固態硬碟的記錄數據的周期。
[0030]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，
[0031]所述狀態數據包括:所述固態硬碟的衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數；
[0032]所述固態硬碟控制模塊還包括:
[0033]第一檢測子模塊，用於在檢測到所述固態硬碟的加速度，並且當加速度達到預設的加速度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記；和/或
[0034]第二檢測子模塊，用於檢測所述固態硬碟的姿態偏轉角度，並且當姿態偏轉角度達到預設的姿態偏轉角度閾值時，添加所述固態硬碟的告警標記。
[0035]根據本發明所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，還包括用於與主機端通信的SATA接口。[0036]本發明通過檢測固態硬碟的傳感器，然後根據所述傳感器數據，可仿真所述固態硬碟的姿態變化；保證了固態硬碟受到物理撞擊時的情況可以完整地呈現。具體的，在固態硬碟上添加加速度傳感器，或者陀螺儀，當加速度超過定義的閥值時，進行碰撞標記，讀取時間和位置參數；同時，本發明主要通過傳感器採集、固態硬碟存儲、SATA傳輸、主機端處理的方式，實現對固態硬碟運輸及使用過程中狀態的模擬。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明第一實施例提供的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統的結構示意圖；
[0038]圖2是本發明第二實施例提供的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統的電路示意圖；
[0039]圖3是本發明固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法一個實施例流程圖；
[0040]圖4是本發明固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法一個實施例提供的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0042]參見圖1，在本發明的第一實施例中，提供了一種固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100，固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100包括:
[0043]固態硬碟控制模塊30，用於所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據；
[0044]仿真模塊10，用於處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。
[0045]他們通過SATA接口 20傳輸數據，具體地，如圖1所示，本發明提供的實施例中，所述固態硬碟控制模塊30還包括:
[0046]第二預設子模塊34，用於預設所述固態硬碟的記錄數據的周期；
[0047]第一預設子模塊33，用於預設所述固態硬碟的告警的狀態數據的閾值，所述狀態數據包括:所述固態硬碟的衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數。
[0048]所述固態硬碟控制模塊30包括:
[0049]第一檢測子模塊31，用於在檢測到所述固態硬碟的加速度，並且當加速度達到預設的加速度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記；和/或
[0050]第二檢測子模塊32，用於檢測所述固態硬碟的姿態偏轉角度，並且當姿態偏轉角度達到預設的姿態偏轉角度閾值時，添加所述固態硬碟的告警標記。
[0051]具體實施時，第一檢測子模塊31，可以是用於檢測固態硬碟的加速度值的加速傳感器、以及第二檢測子模塊32是檢測姿態偏轉角度的陀螺儀。時間計數器，用於提供時間參數；固態硬碟控制模塊30，用於根據所述周期讀取所述傳感器的狀態數據；
[0052]同時，如圖2所示，所述固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100還包括用於數據存儲的固態硬碟的快閃記憶體陣列；用於與主機端通信的SATA接口 20 ;用於給所述固態硬碟供電的電池。
[0053]本發明通過與固態硬碟充分結合，由第一檢測子模塊31、第二檢測子模塊32監控運動狀態，具體地，優選的是監控三軸加速度，用來檢測墜落時的零加速度等不穩定運動。藉此，本發明能在固態硬碟運輸過程中，或掉到地板上之前，記錄固態硬碟碰撞造成的事故，發生的狀態，地點時間，在系統軟體的輔助下可以將損傷發生時的狀態模擬出來，直觀的顯示碰撞過程，達到事後責任追溯的目的。
[0054]本發明中的技術的工作原理，當固態硬碟裝入運輸車輛後，系統開始工作時，可以將固態硬碟作為進行數據處理設備，同時固態硬碟控制模塊30讀取固態硬碟自身狀態數據，當衝擊力在持續2毫秒內小於200G時，一般不會造成損害，固態硬碟控制模塊30做告警標記，記錄下撞擊的時間、衝擊力、姿態偏轉角度。而當衝擊力在持續2毫秒內超過200G後，損害將會隨著撞擊能量的加大而加大。值得指出的是，傳感器由電池供應電力。
[0055]固態硬碟本身在I毫秒內最大可以承受數百G的衝擊，達到防護衝擊的閾值後損害將會隨著撞擊能量的加大而加大，本發明中技術就是基於上述原理，在預測到有可能發生撞擊後，及時地將固態硬碟遭受的撞擊的物理參數分析出來，隨時對運輸過程實時監控。同時，在運輸到目的地之後，也可以以本發明提供的設備保護固態硬碟的使用。
[0056]固態硬碟初始化後放入包裝箱，運輸途中會自動記錄狀態數據。交付後開箱取出固態硬碟，通過SATA接口 20將數據傳至主機端，主機端中的軟體對數據進行處理，通過用戶界面可以直接觀測出貨物運輸途中不同時刻的姿態與衝擊力變化。
[0057]所述固態硬碟遭受到撞擊的衝擊力後仍處於安全範圍的衝擊力閾值上限可以根據牛頓第二定律計算得到加速度閾值，偏轉角度閾值可以承受顛簸的劇烈程度，可根據實際運輸設定一個較小的值。仿真模塊10在接收到狀態數據時，進行所述狀態數據讀取衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數進行分析，並根據所述狀態數據按照時間序列生成連續的圖像。
[0058]在上述多個實施例中，固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100的多個模塊可以是內置於固態硬碟的軟體單元，硬體單元或軟硬體結合單元。
[0059]參見圖3，在本發明的第四實施例中，提供了一種增強固態硬碟可靠性的方法，所述方法包括如下步驟:
[0060]步驟S301中，接收指令，清除固態硬碟快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳。
[0061]步驟S302中，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據。當固態硬碟進入運輸狀態，執行該步驟S302由第一檢測子模塊31、第二檢測子模塊32實現，獲得的狀態數據傳輸到固態硬碟控制模塊30，寫入快閃記憶體陣列中。
[0062]步驟S303中，處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型，顯示仿真圖像。固態硬碟的運輸狀態結束後，拆箱取出固態硬碟，通過SATA接口將狀態數據傳輸到主機端，模擬出固態硬碟運輸過程中的狀態變化的圖像，通過界面顯示出來。
[0063]在該實施例中，為實時監控固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100姿態變化，優選的是固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100上的固態硬碟控制模塊從加速度傳感器讀取加速度數值，每5毫秒讀取一次，當該數值超過警戒線時，增加告警標記，同時傳送時間參數，方便後期分析數據時快速找到事故發生時間。[0064]在步驟S303中，固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100從固態硬碟控制模塊30控制狀態數據的上傳，從固態硬碟快閃記憶體陣列傳輸到主機端進行分析處理，由此，本發明可以快速查明固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100受撞擊而導致器件損壞的時間點。
[0065]在本發明的一個實施例中，固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100的固態硬碟控制模塊30控制向主機端發送數據信息，通過SATA接口 20連接到主機端，仿真模塊10從固態硬碟讀取相關狀態數據，通過發送傳輸指令到固態硬碟控制模塊30，返回快閃記憶體陣列中的狀態數據，再根據狀態數據進行運動圖像的模擬。
[0066]在本發明的一個實施例中，所述步驟S302還包括:
[0067]在檢測到固態硬碟的加速度恢復至所述閾值以下時，不做告警標記；該步驟由第一檢測子模塊31實現；和/或
[0068]在檢測到固態硬碟的姿態偏轉角度降低至所述閾值以下時，不做告警標記；該步驟由第二檢測子模塊32實現。
[0069]另外，第二檢測子模塊32在檢測到加速度達到預設的閾值時，增加告警標記。
[0070]在本發明另一個實施例中，所述步驟S303中，讀取所述衝擊力、時間參數、加速度、姿態偏轉角度，經過處理，顯示固態硬碟的運動狀態，可以生成簡約的報告，顯示撞擊的時刻的狀態數據，以及快速切換圖像到運輸車輛處於異常加速或減速的時刻。
[0071]參見圖4，在本發明的另一個實施例中，提供了固態硬碟的在裝機後使用監控系統的流程，描述如下:
[0072]步驟S401中，清除快閃記憶體陣列中的數據，將固態硬碟條形碼掃描寫入。
[0073]步驟S402中，按照設定周期查詢加速度、姿態偏轉角度，寫入快閃記憶體陣列中。
[0074]步驟S403中，檢測並記錄固態硬碟狀態數據，執行步驟S404。
[0075]步驟S404中，判斷是否超出預設閾值。分析狀態數據並判斷固態硬碟的加速度和姿態偏轉角度是否超過告警的預設閾值；是則執行步驟S405 ;否則執行步驟S402。
[0076]步驟S405中，增加告警標記。
[0077]步驟S406中，生成仿真圖像、狀態檢測報告。運輸狀態結束後，通過SATA接口 20連接主機端，仿真模塊10通過程序將狀態數據進一步處理，並模擬出固態硬碟運輸過程中的狀態變化，通過界面顯示出圖像。固態硬碟裝機後使用時，直接使用主機端模擬軟體，顯示使用時所記錄的狀態。
[0078]在該實施例中，通過固態硬碟狀態數據檢測與處理系統100為固態硬碟預設記錄數據的周期，比如:間隔8秒查詢加速度傳感器，當衝擊超過警戒線後，解析該信息，除監控之外，還可以生成可直接呈現總計事故次數，類似於表格的形式的狀態檢測報告，給予使用者幫助，告知預測的危險因素。
[0079]在規律性運動期間，第二檢測子模塊32需要監控固態硬碟姿態偏轉角度異常的信息，可按照一固定時間，比如5秒，進行狀態數據的讀取。如此重複N次，在此期間，如果沒有收到固態硬碟姿態異常信息，則增加上述措施的時間頻率，讓讀取更加頻繁。一段時間後，比如15分鐘，如果仍沒有收到固態硬碟返回超出設定的偏轉角度、以及顛簸的強度造成的姿態異常信息，再根據應用需求添加一動態延時，對規律性的顛簸有更好的感知，區分突然性因素造成的撞擊。
[0080]對固態硬碟進行監控過程中，從加速感應晶片中接收到相應的信號，通過分析判斷出哪些是對固態硬碟有害的，哪些是規律性的運動。第二檢測子模塊32會忽略對固態硬碟不能造成傷害的規律性運動，並立刻將該規律性運動的信息記錄下來，作為文字分析顯示到報告中，結合仿真圖像供管理者參考，同時根據數據記錄仿真顯示固態硬碟受到衝擊的直觀圖像。
[0081]綜上所述，本發明通過檢測固態硬碟的加速度，通過分析判斷出哪些是對固態硬碟有害的，明確所述固態硬碟的受創責任追溯工作。具體的，在固態硬碟上添加加速度傳感器，當加速度值超過定義的告警的閥值時，可添加告警標記，同時保留狀態數據用於模擬仿真固態硬碟在運輸過程中的姿態，直到固態硬碟運達目的地，接入主機端，讀取狀態數據，有效地生成固態硬碟運輸狀態模型，增強了固態硬碟的事故責任可追溯性。
[0082]當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟: 初始步驟，接收指令，清除固態硬碟快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳； 記錄步驟，所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據； 仿真步驟，處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。
2.根據權利要求1所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，其特徵在於，所述記錄步驟之前包括: 預設所述固態硬碟的告警的狀態數據閾值； 預設所述固態硬碟的記錄數據的周期。
3.根據權利要求2所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，其特徵在於，所述狀態數據包括: 所述固態硬碟的衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數； 所述記錄步驟還包括: 在檢測到所述固態硬碟的加速度達到預設的加速度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記；和/或 在檢測到所述固態硬碟的姿態偏轉角度達到預設的姿態偏轉角度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記。
4.根據權利要求3所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，其特徵在於，所述記錄步驟還包括: 在檢測到所述固態硬碟的加速度呈現周期性變化時，標記所述固態硬碟的標記為普通震動；和/或 在檢測到所述固態硬碟的姿態偏轉角度降低至所述姿態偏轉角度閾值以下時，恢復所述固態硬碟的標記為正常。
5.根據權利要求3所述的固態硬碟狀態數據的檢測及處理方法，其特徵在於，所述仿真步驟包括: 根據所述固態硬碟的狀態數據讀取所述時間參數、加速度值和/或姿態偏轉角度； 模擬所述固態硬碟在任意時刻的運動狀態，進行顯示處理； 生成狀態檢測報告。
6.一種固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，其特徵在於，所述固態硬碟接收指令後清除所述固態硬碟的快閃記憶體陣列中的數據，並將所述固態硬碟的識別碼上傳，並且所述系統包括: 固態硬碟控制模塊，用於所述固態硬碟進入運輸狀態後，檢測並記錄所述固態硬碟的狀態數據； 仿真模塊，用於處理所述固態硬碟記錄的狀態數據，獲取所述固態硬碟的運輸狀態模型。
7.根據權利要求6所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，其特徵在於，所述固態硬碟控制模塊還包括: 第一預設子模塊，用於預設所述固態硬碟的告警的狀態數據的閾值； 第二預設子模塊，用於預設所述固態硬碟的記錄數據的周期。
8.根據權利要求6所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，其特徵在於， 所述狀態數據包括:所述固態硬碟的衝擊力、加速度、姿態偏轉角度及時間參數； 所述固態硬碟控制模塊還包括: 第一檢測子模塊，用於在檢測到所述固態硬碟的加速度，並且當加速度達到預設的加速度閾值時，增加所述固態硬碟的告警標記；和/或 第二檢測子模塊，用於檢測所述固態硬碟的姿態偏轉角度，並且當姿態偏轉角度達到預設的姿態偏轉角度閾值時，添加所述固態硬碟的告警標記。
9.根據權利要求6~8任一項所述的固態硬碟狀態數據檢測與處理系統，其特徵在於，還包括用於與主機 端通信的SATA接口。
【文檔編號】G06F11/30GK103761177SQ201310703846
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】李坤和, 胡萬鋒 申請人:記憶科技(深圳)有限公司