[發(fā)明專利]一種低功耗嵌入式云智能網(wǎng)關(guān)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310075758.7
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN103209119A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦綺玲;劉亞平;張兆云
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州漢辰數(shù)字科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/66
• 分類號(hào): H04L12/66
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低功耗嵌入式云智能網(wǎng)關(guān)，具體涉及云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、無線通訊、HTTP協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)等。

背景技術(shù)

WWW(World?Wide?Web)服務(wù)的發(fā)展帶動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的充分發(fā)展，也推動(dòng)了對服務(wù)器的動(dòng)力需求。世界上數(shù)以萬計(jì)的IDC中心，每個(gè)中心都擁有數(shù)百臺(tái)服務(wù)器，構(gòu)成龐大的、數(shù)以百萬計(jì)的服務(wù)器系統(tǒng)來為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。普通服務(wù)器需要耗費(fèi)大量的電能，產(chǎn)生大量的熱，占有大量的空間，使得IDC成為巨額投資的吸金洞。因而，發(fā)展低功耗、滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求的高性能服務(wù)器具有廣闊的前景。云技術(shù)的推廣，云存儲(chǔ)的大量采用，更加推動(dòng)了對網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器的大量需求，同時(shí)帶來對能源的大量需求和浪費(fèi)。

隨著在智能手機(jī)上大量使用AMR系統(tǒng)和不斷對性能的升級(jí)和提高，目前ARMCortex?A9已經(jīng)將主頻提高到1.6GHz，并推出4核SoC，不但在性能上能夠滿足嵌入式服務(wù)器的需求，而且在功耗耗上只是普通服務(wù)器的幾十分之一，為開發(fā)低功耗、性能符合要求的Web服務(wù)器和云計(jì)算服務(wù)器提供了基礎(chǔ)。

互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器需要運(yùn)行復(fù)雜的WWW服務(wù)器，如Apache，CERN?httpd，NC.sA?httpd等，其中Apache是最流行的Web服務(wù)器端軟件之一。Unix操作系統(tǒng)上的Apache為每個(gè)請求服務(wù)器提供一個(gè)預(yù)派生進(jìn)程，當(dāng)Apache父進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，它派生出很多子進(jìn)程，當(dāng)系統(tǒng)接收到一個(gè)連接時(shí)，系統(tǒng)便喚醒一個(gè)進(jìn)程，用以處理連接。由此可見，Apache服務(wù)器要占用很大的系統(tǒng)資源。對于在資源有限的嵌入式系統(tǒng)中，顯然是不合適的。由于嵌入式系統(tǒng)本身的硬件資源無法和普通服務(wù)器去相比，所以嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的開發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能的優(yōu)化代碼，節(jié)省系統(tǒng)資源，尤其是寶貴的硬件資源。

目前，LTE作為4G移動(dòng)核心技術(shù)，已經(jīng)得到廣泛的部署，特別是在數(shù)據(jù)服務(wù)方面，LTE和WiFi的無縫融合，給用戶提供更加經(jīng)濟(jì)高速的無線數(shù)據(jù)接入，市場已經(jīng)可以大量購買到LTE-WiFi融合的數(shù)據(jù)終端，將更多的應(yīng)用和其它功能整合將是LTE與WiFi網(wǎng)絡(luò)融合的方向。

針對以上技術(shù)背景和應(yīng)用環(huán)境，一種能夠降低能耗、減少空間、提高可靠性，具有開放式設(shè)計(jì)，集成度高、尺寸小、可擴(kuò)展性強(qiáng)的嵌入式服務(wù)器或嵌入式智能網(wǎng)關(guān)將適用于下一代互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、云計(jì)算、無線應(yīng)用、數(shù)字家電、車載設(shè)備、通信終端等應(yīng)用場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低功耗嵌入式云智能網(wǎng)關(guān)，所述云智能網(wǎng)關(guān)可用作云存儲(chǔ)和云內(nèi)容分發(fā)的主要設(shè)備，在新一代互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)創(chuàng)新中起到關(guān)鍵作用。所述的云智能網(wǎng)關(guān)解決現(xiàn)有技術(shù)中能耗高、體積大、散熱性能差、可靠性差的問題。所述云智能終端解決多種網(wǎng)絡(luò)融合、大容量高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)快速檢索、HTTP同時(shí)多接入、系統(tǒng)資源優(yōu)化、系統(tǒng)文件管理問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種低功耗嵌入式云智能網(wǎng)關(guān)，其中，所述系統(tǒng)包括：

至少一個(gè)多核ARM?SoC處理器，運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)和軟件實(shí)現(xiàn)各種功能和應(yīng)用，所述的處理器采用手機(jī)芯片大量采用的多核處理器，具有功耗低、性能高、可靠性高的特點(diǎn)；

RAM內(nèi)存通過數(shù)據(jù)總線與所述的處理芯片連接，存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

Nand?Flash存儲(chǔ)器通過數(shù)據(jù)總線與所述的處理器連接，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序；

一個(gè)大容量硬盤通過數(shù)據(jù)總線與所述的處理器連接，作為大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口通過PCI總線與所述的處理器連接，用來完成數(shù)據(jù)通訊，一般是以太網(wǎng)口，也可以采用光纖模塊或DSL模塊直接和物理網(wǎng)絡(luò)連接；

一個(gè)LTE模塊通過PCI總線與所述的處理器連接，實(shí)現(xiàn)與4G移動(dòng)網(wǎng)的連接與通訊；

一個(gè)WiFi模塊通過PCI總線與所述的處理器連接，在此設(shè)置成AP熱點(diǎn)功能，提供其它設(shè)備的WiFi接入；

外設(shè)控制模塊通過GPIO口與所述的處理器連接，完成對該設(shè)備的配置和其它控制等。

所述的云智能網(wǎng)關(guān)采用Linux或Android嵌入式操作系統(tǒng)，用瀏覽器作為網(wǎng)絡(luò)出入的口，運(yùn)行CGI解析和返回?cái)?shù)據(jù)，通過HTTP引擎封裝并傳輸數(shù)據(jù)。

所述的CGI指通用網(wǎng)關(guān)接口(Common?Gateway?Interface)，是一個(gè)在Web服務(wù)器中使用的技術(shù)。

所述的云智能網(wǎng)關(guān)從固定網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)LTD網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，在應(yīng)用層解析數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)存入硬盤作為長期保存。在所述的硬盤中保存的數(shù)據(jù)在需要時(shí)被調(diào)出，通過編碼TCP技術(shù)編碼，再通過HTTP封裝后，經(jīng)過固定網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)或WiFi網(wǎng)絡(luò)傳輸。