CN103780685A - 多样化智能设备间自适应数据共享的方法 - Google Patents

Abstract

多样化嵌入式智能设备间自适应数据共享的方法，涉及移动智能设备软件领域，其特征在于方法包括三个方面：共享端设置共享数据，将原始共享数据上传到服务器，或运行转换插件将原始共享数据进行转换，将转换后的数据上传到服务器；受共享端根据当前设备的物理特性、支持的数据格式和设备运行环境变化，发送读取共享数据请求；服务器端接收共享数据，根据受共享端发送的读取数据请求，所述方法适用于移动智能设备，可以实现数据在不同物理特性的设备上自适应共享。将原始共享数据进行格式、属性转换，返回适合于受共享端使用的数据格式。本发明具有节省资源、增强用户体验、自动化程度高、易于使用等特点。

Description

多样化智能设备间自适应数据共享的方法

技术领域

本发明涉及移动数据共享领域，特别涉及一种嵌入式智能设备间自适应数据共享的方法。

背景技术

近些年来，随着3G网络的快速普及，各种各样的智能设备，如智能手机、智能汽车、智能家电已经越来越多进入到人们的日常生活，改变着人们的使用习惯。特别是像Googleglass、三星gear智能手表这样可穿戴设备的兴起，使得智能设备的种类五花八门，层出不穷。友盟最近发布的2013年上半年移动互联网数据报告显示，2013年第二季度，中国活跃智能设备已经超过5亿，其中，有3.4亿的活跃Android设备、1.5亿活跃的iOS设备，半年间中国的活跃设备数量翻了一番。与以往不同的是，人们通常会同时拥有和使用更多的智能设备。这些智能设备不仅种类繁多，而且的物理特性也不尽相同，在CPU计算能力、屏幕分辨率、存储能力以及网络链接方面都千差万别。

人们在使用这些智能设备的同时会产生大量的设备数据。随之而来，人们在多设备间数据共享的需求也越来越强烈。美国著名风险投资公司KPCB的互联网分析师玛丽·米克尔(Mary Meeker)发布2013的《互联网趋势报告》表明：人们每天分享数亿张的图片，这一数字以成倍速度增长，其中Snapchat每天分享的照片量每两个月增长一倍以上；视频方面，人们每分钟上传到YouTube的视频达100小时。由此可见，数据共享已经成为移动智能设备领域的重要问题。但是，由于设备特性的差异以及数据格式的不同，一种设备共享的数据可能无法在其他设备上共享使用或者共享使用的效果不佳。笔记本共享的1080P视频，由于手机和平板电脑的屏幕物理分辨率的限制，1080P格式的视频在手机和平板电脑也不会呈现清晰、细腻、逼真的效果，手机CPU的处理运算能力差，在实际的解码过程中，也会出现卡顿的现象，不能达到良好的用户体验。

在智能设备资源有限、带宽有限、电源有限、屏幕有限的情况下，设备数据需要有一种经济、高效的共享方式。

数据共享应该提供针对设备自适应适配的数据服务，以使用户的每个设备都能使用最合适的共享数据，而无需复杂的、手动的转换操作。如果数据共享不能实现自动针对设备进行适配，用户可能对数据不能正常使用或使用效果不佳，降低用户体验，转而选择其他共享方式。

移动智能设备间自适应数据共享非常有必要：

·自动转换：共享数据的自动转换，可以有效地帮助用户使用最合适的数据格式。

·节省资源：转换后的共享数据只要是符合设备使用的格式的，在传输过程中会节省网络资源，在使用过程中节省设备本身资源消耗。

在自适应数据共享方式出现以前，设备上的数据往往需要在用户的个人电脑上进行手动转换，然后再次将转换后的数据提供给另一种设备。这种方式下，通常用户只会对数据进行一次转换操作，转换后的数据是否适合于设备使用，只能等到放入到设备，使用后才能知道，如果不适合，还要再次重复转换操作。造成用户负担。

本发明中设备间自适应数据共享的定义为：主要负责共享数据针对设备特性自适应转换。主要功能有：

·定义设备属性以及支持数据格式。

·安装、维护数据转换插件

·管理不同的转换数据与原始共享数据。

·管理数据更新同步方式，在数据改变后自动同步。

本发明给出智能设备间自适应数据共享的方法，解决共享数据不能在其他设备上使用或使用效果不佳的问题。用户只需要通过简单的设置操作，就能完成共享数据自动对不同类型、不同属性设备适配的复杂操作。具有重要的实际意义和应用价值。

发明内容

本发明根据当今广泛使用的智能设备的嵌入式物理特性和所支持数据格式的多样性，设计出一种智能设备间自适应数据共享的方法，本方法针对目前共享数据不能根据智能设备属性进行自适应适配的问题，要求处理的目标操作系统满足以下条件：(1)设备运行操作系统，可以安装数据转换插件；(2)设备能够通过3G、WIFI网络链接数据服务器。

本发明的特征在于，所述方法是针对大量不同物理特性的智能设备和设备所支持数据格式的多样性，如何选择最适合于设备的共享数据问题。该方法分为共享端、受共享端和服务器端三个部分，服务器运行在服务器端，其他两个部分运行在嵌入式智能设备端。

附图说明

图1示出本发明方法中服务器端和移动终端之间的交互关系图；

图2示出本发明中插件系统调用插件流程示意图；

图3示出本发明中多种设备自适应共享数据的流程示意图。

图4示出本发明的程序流程图

具体实施方式

本发明包含共享端、服务器端和受共享端三个部分，均采用软件实现，称为共享端、受共享端、服务器端，参看附图1，前者运行于设备上，调用插件系统将设备特有的数据格式转换成通用数据格式，并完成上传共享数据；中间部分也运行在设备上，根据设备的物理特性和设备支持数据格式的多样性，以及被共享设备的运行环境，发送读取数据请求给服务器端；后者运行于服务器端，接收共享端发送共享数据，将共享数据存放在服务器的公共共享空间中。等待受共享端发送的读取数据请求，根据请求的数据格式，将共享数据转换成最接近的数据格式，然后将转换后的共享数据发送给受共享端。

所述方法采取以下步骤进行：

步骤101：共享端允许用户或开发者安装数据转换插件，模块在设备上设置共享数据。模块采用定时方式链接数据服务器，如果数据转换插件可以转换共享数据，则在上传数据前先调用数据转换插件对共享数据进行转换，然后再将转换后的共享数据上传到服务器中；如果不能转换，则直接上传原始共享数据到服务器。

本方法在本步骤中，实现了插件系统来管理用户或开发者所安装数据转换插件。插件系统允许用户注册、卸载插件，如果针对同一数据格式，存在多个插件，则插件系统调用最节省资源的插件来实现转换过程，插件损坏时，插件系统不再使用该插件，直到用户或开发者修复这个错误。

1)插件注册。插件的注册过程通过简单的注册接口便可完成。注册时，转换程序需要提供以下信息：

插件的详细描述信息，插件名、作者、版本等。

可以在共享端执行的可执行程序（二进制文件）或库文件。如果是可执行程序，还要提供调用可执行程序所使用的参数；如果是库文件，本方法要求库实现统一的接口函数。

插件所对应的数据格式和数据格式转换的事件。如，插件支持jpeg类型的文件；可以将修改分辨率或转换成png格式的文件。

2)插件卸载。只需要在插件空闲的时候，调用卸载接口，并提供注册时插件名即可。

3)插件运行。本方法首先会注册一个简单的判断文件类型的插件，该插件根据数据文件的后缀名来判断文件类型的。当得知数据类型后，如果数据需要发生转换，查询当前注册的所有插件，查看是否插件能够满足转换要求，流程如图2所示：

如果只有一个插件满足要求，则调用该插件执行数据转换。

如果同时有多个插件满足要求：

如果其中一个插件设置了高级优先级，则选择这个插件。

如果所有插件的优先级都是一样的，则从中选择一个权重最大的插件。权重的计算公司为：w=r*0.8+m*0.2，r为数据转换的速率，m为数据转换的内存剩余量（即，插件调用前后内存量的差）。每次调用插件时，都会统计该这些数据。

如果没有插件满足要求，共享端则发送消息查询服务器端是否有合适的插件，如果有则下载该插件、注册并执行这个插件。

以上条件都不满足，则无法实现数据转换。

4)插件维护与升级。当执行数据转换操作时，若因为某些原因插件执行失败，插件系统就会标记该插件有问题，不能再次被执行，并且转换插件运行时生成转换数据是放在一个临时转换的目录下，为避免错误数据的产生，如果转换插件运行失败，转换插件运行过程中产生的临时文件会被删除掉。当下次插件系统有数据转换请求，发现该插件被标记为不能执行则忽略这个插件，查询下一个插件。为了修复这个插件，用户可以再次调用插件注册接口来重新安装该插件，老的插件会被删除。插件系统为每个插件升级提供了版本管理，当用户第一次调用插件时，每个插件的初始版本号为0。插件更新后，之前统计该插件的数据转换速率和内存消耗量将会全部清零，重新进行统计。

步骤102：受共享端采用定时方式链接数据服务器，根据当前设备定义的设备描述信息，查看设备的物理特性、设备所能支持的数据格式种类以及设备当前的运行环境，将这些信息组织成读取服务器端的共享数据请求，并发送共享数据请求给服务器。

本方法中使用设备描述文件device.cfg来描述设备的信息，其中包含了设备名称，设备属性，支持的数据类型描述和数据格式的详细说明。如下仅以某一数码相机作为实例，说明设备描述文件：

例为数码相机的设备描述。设备名称为″Digital Frame″，屏幕分辨率为″1204*768″，支持的图片，视频，电子书等媒体数据；其中图片支持JPEG和PNG格式，分辨率分别为：″320*240-640*480″和″640*480-1024*768″；视频支持AVI，MKV和MPEG4格式，分辨率分别为：任意分别率和″320*480-720*576″。

本方法中根据当前设备所运行的环境不同，受共享端请求不同格式的数据。如果当前网络是WIFI网络时，受共享端请求满足设备所能支持的最好的结果，例如，将在WIFI的网络下，获取完整分辨率的图片格式；如果当前网络是3G网络时，受共享端会请求更加“轻巧”的数据格式，例如只获取原始分辨率的1/2格式。当设备当前的电源低于某一阈值时，本方法也提供相类似的优化过程。

步骤103：服务器端接收共享数据，将共享数据放置在服务器的公共共享空间中，然后等待受共享端发送的读取数据请求，接收请求后，根据受共享端设备的物理信息、请求的数据格式和属性、设备的运行环境等信息，对共享数据进行格式、属性转换，转换成适合于设备使用的数据格式，并发送转换后的数据给受共享端。

服务器端的数据转换操作也是通过转换插件来完成的。插件运行的过程同共享端基本一致。只是注册过程有所区别：

服务器端插件注册与卸载：有两种方式可以在服务器上添加一个插件。一是由服务器的系统管理员添加一个可以在服务器上运行转换程序，需要的信息同在共享端注册插件的方式，这种方式注册的插件对于所有用户都是通用的。卸载的时候也简单调用卸载接口即可。另外一种就是通过共享端上传转换插件到服务器端，通过这种方式上传的插件只能针对上传用户自己私有目录下的数据，卸载时也是共享端发送卸载插件的命令从服务器端将插件删除。

原始共享数据和转换后的共享数据同时存储在服务器端，因此，为了对共享设备提供同一的共享数据服务。本方法在设备与服务器之间设计了一个虚拟数据层。通过这个虚拟数据层，设备可以浏览相同内容但是格式不同的数据。其中主要包含三方面数据：

1）设备原始数据，是由智能设备产生的，未经过加工的数据。

2）转换后的云端数据，是为了方便云端存储和提取而转换的数据。

3）转换后的设备数据，是经过转换的，适用于另一台设备访问的数据。

服务器端对共享数据进行预转换处理，换处理后的数据可以减少受共享端请求数据的时间。服务器端统计某一类数据和某一类设备对数据的转换结果，并根据这些结果对存放在共享目录下的数据进行预转换处理。每次预转换后的数据被用户访问时，都会增加预转换的有效计数，当预转换有效计数到达一个阈值时，表明预转换非常有效。服务器会定期查看这些有效计数，清理有效计数较低的预转换处理。所有的预转换处理会被应用到每一个用户。

根据本发明的设备间自适应数据共享方法的实现，解决用户的共享数据无法针对不同设备差异性自动适配的的问题。

该方法与常规的智能设备上运行应用软件相结合，可应用于手机、平板电脑、上网本等智能设备的数据管理，为数据在不同设备间自适应共享提供了方便的手段和渠道。该自适应共享数据方法具有对节省资源、增强用户体验、自动化程度高、易于使用等优点。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，以数码相机NikonCOOLPIX L11，手写板DigiMemo、手机Nexus One和平板电脑摩托罗拉XOOM MZ606共享数据为实例对本发明的实施方式作进一步地详细描述。其中产生的数据格式为*.top，可以通过相应的应用程序转换成*.jpg格式的文件，其他设备无法使用。

图1示出本发明方法中设备与数据服务器的交互关系图。共享端调用转换插件将设备特有格式的数据转换成通用格式，然后上传共享数据到服务器端；受共享端根据设备描述信息和当前运行环境发送读取数据请求；云端部分是服务器提供的数据服务，为设备提供数据存储空间。服务器端根据受共享端读取数据的请求将共享数据进行，转换成最适合于设备的数据格式和属性，并将转换后的数据发送给受共享端。

图2示出本方法中插件系统的运行流程。如果有插件可以满足数据转换请求，则调用高优先级或者权重最高的插件运行；如果没有插件则下载合适的插件运行；如果以上条件都不满足，则调用失败。

如附图3所示，步骤103、105所示内容由部署于服务器端的软件自动完成，可以通过网络方式同时为不同属性设备提供数据自动匹配服务；步骤101、102、104所示内容则由部署于移动终端的共享端和被共享程序自动完成。

首先在步骤101：用户分别在数码相机和手写板设置共享数据，将数据共享给手机和平板电脑。用户在手写板安装数据转换插件，用于转换手写板产生的特殊数据格式。

接着在步骤102中，用户使用数码相机照相、使用手写板画图分别产生共享数据。由于手写板产生的数据格式为*.top，不能被其他设备使用，必须经过适当转换，因此，手写板上调用数据转换插件，将手写板产生的数据转换成jpg图片格式。数码相机和手写板上的共享端上传共享数据。

在步骤103中，服务器接收共享端上传的共享数据，将共享数据存放到服务器的共享空间中。

在步骤104中，用户设置受共享端，分别设置平板获取原始分辨率1/2大小的jpg图片格式，设置手机连接服务器的网络为3G，并在3G网络条件下，获取分辨率为手机屏幕尺寸的图片，手机和平板上的受共享端分别发送读取共享数据请求至服务器端。

在步骤105中，服务器接收手机和平板读取数据请求，根据请求的数据格式，调用插件，分别将对共享数据转换成原始分辨率1/2和手机分辨率的图片格式，并分别返回给手机和平板。自此，完成整个设备间自适应共享数据过程，具体流程参考附图3。

评估自适应数据共享的实验结果表明，平板电脑受共享端只下载了原始图片一半大小的图片。这不仅节省了很大的网络流量，而且下载的图片在平板上显示的效果也足可以满足用户的需求。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制，相关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

本发明具有如下优点：

1.节省资源：本文提出的自适应数据共享方法，数据根据设备特性自动适配，在网络传输过程中，只需要下载经过转换的、轻量级的数据，便可以实现共享功能，大大降低了网络传输流量；并且设备端在使用转换后的数据后，相比于使用完整格式的数据，设备自身的资源也得到大大节省；

2.增强用户体验：本方法将数据转换成最适合于设备的数据格式，因此，在传输过程中，大大节省了时间消耗，让用户不必长时间苦苦等待；转换后的数据格式在设备上使用，也不会感到任何差异变化，大大增强了用户体验；

3.自动化程度高：本方法提供设备间自适应数据共享的方法，共享端自动完成特有数据格式转换，共享数据上传；受共享端自动完成根据设备特性和运行环境变换读取数据的请求；服务器端根据共享消息自动完成共享数据转换、数据同步操作，整个数据共享过程只需要少量的人工干预，具有相当高的自动化程度；

4.易于使用：对于移动终端的使用人员而言，移动设备上的所有操作都应该具有简单、便捷的特点，本文提出的设备间自适应共享数据的方法，用户只需简单地设置共享数据和被共享的设备信息即可，以后一切的操作都是由客户端和服务器端的模块自动完成的，用户不需要任何专业知识即可以掌握。

Claims (2)

1.多样化智能设备间自适应数据共享的方法，其特征在于，所述数据是指类型相同、功能近似或相同的供不同类智能设备使用的数据文件，简称为共享数据，自适应数据共享是指共享数据针对不同智能设备特性的自适应转换，所述数据共享方法是在一个彼此基于3G或WIFI通信协议的、由共享端、服务器端和受共享端共同组成的多样化智能设备间自适应数据共享网络中实现的，其中，共享端是指提供共享数据的智能设备，受共享端是指接收转换后的共享数据的非同类智能设备，实现所述数据共享的步骤如下：

步骤(1)：所述智能设备向所述网络内经过身份认证和权限认证的服务器发送上传数据请求，其中包括：智能设备描述数据、请求自适应转换的共享数据、共享数据的请求信息以及共享数据本地转换程序，格式如下：

智能设备描述数据，是一个智能设备描述文件device.cfg，包括所有智能设备的基本信息：名称、属性、支持的数据类型、数据格式及说明，

请求自适应转换的共享数据，包括：智能设备类型的序号、数据文件类型、数据的文件名称、文件使用权限，

共享数据的请求信息包括：用户身份标记号、数据使用权限标志、待共享的原始数据文件的文件名称、类型以及文件格式，

共享数据本地转换程序，包括：程序名称、作者、版本号、优先级、程序的权重w,w=r*0.8+m*0.2，r为数据转换速率，m为消耗内容量，该本地转换程序可以是标有相同参数的本地可执行程序，或者标志统一接口的库文件，

步骤(2)：所述服务器在收到步骤(1)所述的各类数据后，构建一个多样化智能设备自适应共享数据转换服务器，步骤如下：

按智能设备描述数据构建一个智能设备描述模块，

按请求自适应转换的共享数据构建一个待转换的共享数据模块，

按共享数据的请求信息构建一个共享数据请求模块，在自适应转换前，待共享的原始数据文件缺省，

按共享数据本地转换程序搭建一个共享数据本地转换文件模块，简称数据转换插件，

此外，还另设：

按步骤(1)上传共享数据构建而成的虚拟层访问模块，内设有原始待共享的共享数据—为了方便云端存储和提取而转换的云端数据—经过自适应数据转换以适用受共享端访问的转换后的非同类设备数据三者共同构成的映射表，

数据转换插件管理模块，执行下述各类操作

a：按共享端实时上传的请求自适应转换的共享数据，从步骤(1)上传的非同类智能设备提供的请求自适应转换的共享数据中，按文件类型相同、功能相似或相同但名称允许不同的准则，提供各种非同类智能设备使用的转换过的相应设备数据，

b：当所述a类操作中同时又多个转换后的设备数据满足要求时，首先，按优先级最高的原则从中选取，当所述多个转换后的设备数据的优先级都相同时选择其中权重w值最大者，

c：对所述共享端安装的当前已有的所述数据转换插件进行注册和下载，接收共享消息所述数据转换插件无法转换而直接上传共享原始数据，

d：接收共享端通过上传的数据转换插件传送到用户自己私有目录下的数据制成的共享数据，

步骤(2)共享端依次按以下步通过服务器端和受共享端实现数据共享：

步骤(2.1)共享端向所述服务器端发送一个共享数据请求，服务器对共享端的身份、共享数据的文件名称、类型、文件格式及数据的使用权限确认正确后，发送应答信息予以确认，

步骤(2.2)共享端向所述服务器端发送共享数据转换插件，

步骤(2.3)共享端的所述数据转换插件模块，也称插件系统，调用所述虚拟层数据访问模块、按照步骤(2.2)中共享数据转换插件中的共享端智能设备的类别序号、数据文件类型从所述虚拟数据访问模块的映射表中调取供不同受共享端调用的对应的转换后的数据，组成对应的共享数据—转换后的受共享数据—转换后的云端数据的映射表，存放在服务器端的公共存储空间中，等待受共享端发送的读取数据请求，

步骤(2.4)受共享端向服务器端发送读取数据请求，其中包括：受共享端的身份认证、数据使用权限、本地设备描述信息以及受共享数据的智能设备类别标号、受共享数据文件类型以及文件名称，

步骤(2.5)服务器确认后，发送应答信息予以确认，

步骤(2.6)受共享端从所述服务器端读取按优先级或权值优先提供的转换的设备信息，或者按照本地设备当前采用的网络协议自行选择合适的转换后的设备信息，

步骤(2.7)自适应数据共享程序终止。

2.多样化智能设备间自适应数据共享的方法。其特征在于，每个数据转换插件的初始版本为0，当所述数据转换插件运行失效后，要进行更新，在更新后的数据转换插件的版本号加1，同时将所述数据转换插件的数据转换速率r和内存消耗清空，重新进行统计。

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