一種基於cps的低功耗實時數據處理的方法
2023-10-24 15:39:22 3
一種基於cps的低功耗實時數據處理的方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法包括以下步驟：基於時間外部事件觸發；判斷是否屬於基本觸發事件，屬於基本觸發事件調用基本事件觸發控制器；不屬於基本觸發事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調用無約束複雜事件觸發控制處理器；有約束條件調用帶約束複雜事件觸發控制處理器。本發明將CPS作為一個物理和工程系統，通過一個可計算和通信的核心實現了監控、控制和集成；通過物理過程的信息化以及信息的物理實現，滿足了CPS實時數據對於時間性、及時性屬性要求。本發明把CPS作為從傳統的嵌入式系統基礎之上發展而來的一種新理論，解決了數據易失性、可靠性、能耗方面的問題。
【專利說明】—種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於信息數據處理【技術領域】，尤其涉及一種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法。
【背景技術】
[0002]嵌入式系統實時數據處理，而Cyber-Physical Systems (CPS)作為從傳統的嵌入式系統基礎之上發展而來的一種新理論，所以基於CPS的實時數據處理；
[0003]傳統存儲系統發展至今，其數據訪問模式仍然沿用著缺少交互、被動管控的主從模式，基本依賴於傳統的分層體系結構的內部組織。主從數據訪問模式靈活性不足，當應用需求發生變化時，存儲系統難以作出相應調整，分層體系結構在一定程度上考慮到了構成系統的多種資源特性，包括成本、速度、容量這三個要素，但多種新型存儲介質的出現則帶來了更多未被這種體系涵蓋的內容，比如數據易失性、可靠性、能耗等方面。S.Chen et al就I/O調度在嵌入式實時系統分別進行了研究，Xiaorui Wang er al對分布式嵌入式系統在不可預計操作環境下提供Q0S進行了研究，但是缺乏對數據及時性等特殊問題進行考慮。
[0004]目前的實時數據管理都沒有考慮把時間作為一個參數進行考慮。同時對於基於CPS的實時數據管理低功耗問題缺乏良好的解決方案。
【發明內容】
[0005]本發明實施例的目的在於提供一種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，旨在解決目前的實時數據管理都沒有考慮把時間作為一個參數進行考慮。同時對於基於CPS的實時數據管理低功耗問題缺乏良好的解決方案的問題。
[0006]本發明實施例是這樣實現的，一種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法包括以下步驟:
[0007]基於時間外部事件觸發；
[0008]判斷是否屬於基本觸發事件，屬於基本觸發事件調用基本事件觸發控制器；
[0009]不屬於基本觸發事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調用無約束複雜事件觸發控制處理器；
[0010]有約束條件調用帶約束複雜事件觸發控制處理器。
[0011]進一步，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法以通過一個可計算和通信的核心實現監控、控制和集成的CPS作為一個物理和工程系統。
[0012]進一步，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法用於具有無線動態拓撲控制的移動組件的CPS系統的動態拓撲控制，理解和最終控制有關實時性能、安全和健壯性的可重構拓撲結構。
[0013]進一步，CPS包含物理過程的信息化以及信息的物理實現，能夠處理分布在時間和空間中的事件，具備空間和時間特性的能力。[0014]進一步，事件觸發控制器的時間參數的處理方法為:
[0015]時間處理控制器判斷是否屬於連續時間事件，屬於連續時間事件，調用連續時間非線性事件處理函數，不屬於連續時間事件，調用離散時間非線性事件處理函數。
[0016]本發明提供的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，將CPS作為一個物理和工程系統，通過一個可計算和通信的核心實現了監控、控制和集成；通過物理過程的信息化以及信息的物理實現，考慮了構成系統的多種資源特性，包括成本、速度、容量這三個要素，滿足了 CPS實時數據對於時間性、及時性屬性要求。本發明把時間作為一個參數進行考慮，同時對於基於CPS的實時數據管理低功耗問題提供了良好的解決方案，CPS作為從傳統的嵌入式系統基礎之上發展而來的一種新理論，解決了數據易失性、可靠性、能耗方面的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明實施例提供的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法的流程圖；
[0018]圖2是本發明實施例提供的事件觸發控制器的時間參數的處理方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]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。
[0020]下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0021]如圖1所示，本發明實施例的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法包括以下步驟:
[0022]S101:基於時間外部事件觸發；
[0023]S102:判斷是否屬於基本觸發事件，屬於基本觸發事件調用基本事件觸發控制器；
[0024]S103:不屬於基本觸發事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調用無約束複雜事件觸發控制處理器；
[0025]S104:有約束條件調用帶約束複雜事件觸發控制處理器。
[0026]在本發明中，事件觸發控制器的時間參數的處理方法為:
[0027]時間處理控制器判斷是否屬於連續時間事件，屬於連續時間事件，調用連續時間非線性事件處理函數，不屬於連續時間事件，調用離散時間非線性事件處理函數。
[0028]本發明的工作原理:CPS主要包含物理過程的信息化以及信息的物理實現，CPS作為一個物理和工程系統，其主要作用為通過一個可計算和通信的核心實現監控、控制和集成。而CPS中物理過程與計算機的交互要求可靠、安全、有效和實時，而且能夠達到低功耗的效果；CPS作為從傳統的嵌入式系統基礎之上發展而來的一種新理論，具有新的分布式實時計算和實時組通信方法，用於具有無線動態拓撲控制的移動組件的CPS系統的動態拓撲控制。理解和最終控制有關實時性能、安全和健壯性的可重構拓撲結構，將會對分布式CPS架構設計和控制有極重要的影響；CPS主要包含物理過程的信息化以及信息的物理實現，其能夠處理分布在時間和空間中的事件，編程模型能夠描述具備空間和時間特性的能力。編程抽象具備捕獲物理特性和邏輯特性的能力，如:物理定律，安全、能量約束，資源、健壯性和安全特性；實時並行編程抽象，該抽象應該在同時性模型基礎上構建:時間延遲應該比物理現象時間常量小很多，編程抽象應該在中間件和作業系統層提供支持，並且功耗很低。
[0029]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，其特徵在於，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法包括以下步驟:基於時間外部事件觸發；判斷是否屬於基本觸發事件，屬於基本觸發事件調用基本事件觸發控制器；不屬於基本觸發事件，判斷是否帶約束條件，沒有約束條件，調用無約束複雜事件觸發控制處理器；有約束條件調用帶約束複雜事件觸發控制處理器。
2.如權利要求1所述的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，其特徵在於，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法以通過一個可計算和通信的核心實現監控、控制和集成的CPS作為一個物理和工程系統。
3.如權利要求1所述的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，其特徵在於，該基於CPS的低功耗實時數據處理的方法用於具有無線動態拓撲控制的移動組件的CPS系統的動態拓撲控制，理解和最終控制有關實時性能、安全和健壯性的可重構拓撲結構。
4.如權利要求1所述的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，其特徵在於，CPS包含物理過程的信息化以及信息的物理實現，能夠處理分布在時間和空間中的事件，具備空間和時間特性的能力。
5.如權利要求1所述的基於CPS的低功耗實時數據處理的方法，其特徵在於，事件觸發控制器的時間參數的處理方法為:時間處理控制器判斷是否屬於連續時間事件，屬於連續時間事件，調用連續時間非線性事件處理函數，不屬於連續時間事件，調用離散時間非線性事件處理函數。
【文檔編號】G06F12/02GK103677212SQ201310682217
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】鍾少宏, 黃華軍, 潘麗麗, 秦姣華, 曾文斌, 黃輝 申請人:中南林業科技大學