[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810947151.6
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN110851116A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘尚;馬小晶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天長峰科技工業(yè)集團有限公司
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件，在應(yīng)用該嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件的嵌入式設(shè)備上，將協(xié)議規(guī)劃成一個四層結(jié)構(gòu)，自下而上分為物理層、驅(qū)動層、中間件層、應(yīng)用層，中間件使用方為中間件提供驅(qū)動層接口，中間件層為應(yīng)用層提供中間件層接口；由使用方提供具體通信接口的收/發(fā)接口，中間件層根據(jù)系統(tǒng)要求增加校驗功能后，為應(yīng)用層提供收/發(fā)接口，不再使用其驅(qū)動層收/發(fā)接口收發(fā)數(shù)據(jù)；中間件層將用戶數(shù)據(jù)組合成幀，發(fā)送給接收方，收到對方數(shù)據(jù)后，解析并驗證數(shù)據(jù)的有效性，若為錯誤幀則丟棄，請求對方重發(fā)，若為正確數(shù)據(jù)幀，則回復(fù)確認幀，并將有效數(shù)據(jù)反饋給應(yīng)用層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件，用于在完成消息通信協(xié)議的一系列開發(fā)過程中，抽象出消息交互過程中的鏈路可靠性保障、數(shù)據(jù)正確性與完整性保障、數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)實時性等通用功能。

背景技術(shù)

在一些嵌入式系統(tǒng)中，由于主控芯片的控制能力有限，或者為了減少代碼量，常使用裸機開發(fā)的方式進行，對于系統(tǒng)需要與外部設(shè)備交互的接口，在進行了硬件連接確認、通信方式規(guī)范的基礎(chǔ)上，還需要規(guī)范消息交互協(xié)議、考慮嵌入式系統(tǒng)的可靠性、數(shù)據(jù)安全性、實時性等。對于一個由多個嵌入式設(shè)備組成的復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)，各個嵌入式設(shè)備可能采用不同的主控芯片進行設(shè)計，他們之間的通信接口，雖然都采用同樣的通信總線，卻要針對不同的系統(tǒng)設(shè)計硬件與軟件。在這個過程當(dāng)中，嵌入式硬件設(shè)計具有專用性，需要針對不同的嵌入式設(shè)備單獨設(shè)計，而嵌入式軟件設(shè)計具有通用性，如系統(tǒng)的可靠性、數(shù)據(jù)安全性、實時性等，都需要進行同樣的約束保證嵌入式設(shè)備間消息交互的完美對接。這種具有通用性的軟件功能最適合采用中間件的技術(shù)進行設(shè)計，用以減少重復(fù)的工作量和保證消息交互。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對由不同獨立嵌入式設(shè)備組成的復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)，且這些嵌入式設(shè)備之間存在消息交互的訴求，在完成消息通信協(xié)議的一系列開發(fā)過程中，抽象出消息交互過程中的鏈路可靠性保障、數(shù)據(jù)正確性與完整性保障、數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)實時性等通用功能，開發(fā)各個嵌入式設(shè)備通用的輕量級中間件，保證通信協(xié)議的一致性，減少冗余工作量，簡化系統(tǒng)測試，縮短開發(fā)周期，分散工作量、提高開發(fā)效率，為項目開發(fā)贏取更多寶貴時間。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件，其特征在于：在應(yīng)用該嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件的嵌入式設(shè)備上，將協(xié)議規(guī)劃成一個四層結(jié)構(gòu)，自下而上分為物理層、驅(qū)動層、中間件層、應(yīng)用層，中間件使用方為中間件提供驅(qū)動層接口，中間件層為應(yīng)用層提供中間件層接口；由使用方提供具體通信接口的收/發(fā)接口，中間件層根據(jù)系統(tǒng)要求增加校驗功能后，為應(yīng)用層提供收/發(fā)接口，不再使用其驅(qū)動層收/發(fā)接口收發(fā)數(shù)據(jù)；中間件層將用戶數(shù)據(jù)組合成幀，發(fā)送給接收方，收到對方數(shù)據(jù)后，解析并驗證數(shù)據(jù)的有效性，若為錯誤幀則丟棄，請求對方重發(fā)，若為正確數(shù)據(jù)幀，則回復(fù)確認幀，并將有效數(shù)據(jù)反饋給應(yīng)用層。

一個由多個嵌入式設(shè)備組成的復(fù)雜嵌入系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，對系統(tǒng)穩(wěn)定性、通信協(xié)議規(guī)范性、可靠性、實時性、開發(fā)周期、可維護性和可移植性等屬性有著越來越高的要求。在使用了消息交互中間件的嵌入式系統(tǒng)中，為開發(fā)者節(jié)省了中間件所實現(xiàn)相應(yīng)功能的軟件開發(fā)時間和測試時間，假設(shè)單個嵌入式設(shè)備節(jié)省的時間為T，則在一個有N個嵌入式設(shè)備通信的系統(tǒng)中，節(jié)省的時間總和為N*T。消息交互中間件的使用，不僅規(guī)范了工程開發(fā)流程，節(jié)省了開發(fā)時間，降低了開發(fā)復(fù)雜度，還使用了分層設(shè)計的思想，增加了同一層軟件的內(nèi)聚性，降低了不同層級間的耦合性，具有可維護性高，可移植性好等優(yōu)點，對具有相同特性的其他工程開發(fā)，該方法也依然實用。

附圖說明

圖1是中間件消息幀轉(zhuǎn)義方案圖；

圖2是中間件接口使用流程圖。

具體實施方式

在應(yīng)用該嵌入式系統(tǒng)消息交互中間件的嵌入式設(shè)備上，將協(xié)議規(guī)劃成一個四層結(jié)構(gòu)，自下而上分為物理層、驅(qū)動層、中間件層、應(yīng)用層，中間件使用方為中間件提供驅(qū)動層接口，中間件層為應(yīng)用層提供中間件層接口。