CN104102749B - 终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个传感器、数据处理单元、内存、CPU以及存储器，传感器用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据；数据处理单元用于与CPU以互补的方式采集感测数据，将采集到的感测数据存储到内存，对存储到内存中的感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到存储器中；所述互补的方式是指当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据处理单元的状态受所述CUP状态的约束。本发明实施例提供的终端设备可以提高CPU的利用率。

Description

终端设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种终端设备。
背景技术
智能终端成为人们日常生活中通信、娱乐、计算、存储的重要工具，是生活中不可缺少的一部分。现有智能终端内置了许多传感器，例如加速度传感器、重力传感器、光照传感器、湿度传感器等，另外，还有一些广义的传感器，例如感知用户操作的触摸屏、采集智能终端所在地址位置的全球定位系统（Global Positioning System，简称为GPS）等、感知语音的麦克风等。现有技术通过采集智能终端上各传感器的数据，并对采集到的数据进行数据挖掘、机器学习和人工智能分析等处理，以识别用户的活动、分析用户的行为、喜好、情感或社会角色等，进而为用户提供各种各样的服务。
在现有技术中，智能终端上各传感器数据（以后简称为传感数据）的采集都是由智能终端的处理器（Central Processing Unit，简称为CPU）来完成的。如果在智能终端处于休眠状态时需要采集传感数据，则需要唤醒智能终端的CPU，此时CUP主要用于采集传感数据，其利用率并不高，会造成CPU资源的浪费。
发明内容
本发明实施例提供一种终端设备，用以解决智能终端的CPU采集传感数据导致CPU利用率不高的问题。
第一方面提供一种终端设备，包括：中央处理器CPU、内存，还包括：至少一个传感器、数据处理单元以及存储器；
所述至少一个传感器，用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据；
所述数据处理单元，用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到所述存储器中；所述互补的方式是指当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据处理单元的状态受所述CUP状态的约束；
所述存储器，用于存储所述数据处理单元提取到的所述特征数据。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述数据处理单元具体用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并通过第二输入输出I/O通道将提取到的特征数据存储到所述存储器中，其中，所述第二I/O通道独立于所述CPU访问所述存储器使用的第一I/O通道。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述数据处理单元包括：至少一个采集模块、特征提取模块和存储管理模块；其中，所述至少一个采集模块中的每一个采集模块与所述至少一个传感器中的一个传感器对应；
所述至少一个采集模块，用于在所述CPU处于休眠时，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将所采集到的感测数据存储至所述内存；
所述特征提取模块，用于提取存储在所述内存中的所述感测数据的特征数据，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块；
所述存储管理模块，用于按照预设的存储目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据存储到所述存储器中。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述数据处理单元还包括：采集策略控制模块；
所述采集策略控制模块，用于生成采集策略，并根据所述采集策略向所述至少一个采集模块提供对应的控制信息；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述控制信息，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述采集策略为周期采集策略，所述控制信息为周期性采集控制指令；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述周期性采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行周期性采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
所述采集策略为随机采集策略，所述控制信息为随机采集控制指令，所述随机采集控制指令包括用于确定随机采集时间的随机采集函数；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述随机采集控制指令，在由所述随机采集控制指令中的所述随机采集函数确定出的时间点，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
所述采集策略为全天持续采集策略，所述控制信息为持续采集控制指令；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述持续采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行连续采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
结合第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述特征提取模块具体用于按照预设的提取周期，对在所述提取周期内存储到所述内存中的感测数据进行特征提取，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述采集策略控制模块还用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，调整所述周期采集策略对应的采样周期，并将调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述采集策略控制模块具体用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在所述预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，计算感测数据的变化率，根据所述变化率对所述采样周期进行调整，并在所述调整后的采样周期与调整前的采样周期之差小于预设差值门限时，将所述调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
结合第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述采集策略控制模块还用于在检测到预设的第一类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送开始采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述开始采集指令开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，以及在检测到预设的第二类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送结束采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述结束采集指令结束对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，根据所述采集策略控制模块提供的所述开始采集指令，开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，根据所述采集策略控制模块提供的所述结束采集指令，结束对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述存储管理模块具体用于按照两级目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据存储到所述存储器中，所述两级目录中的第一级目录由所述终端设备的标识信息构成，所述两级目录中的第二级目录由存储所述特征数据的时间信息构成。
本发明实施例提供的终端设备，通过增设数据处理单元，由数据处理单元与CPU以互补方式对传感器所生成的感测数据进行采集，并对采集到的感测数据进行特征提取，然后将提取到的特征数据存储到存储器中，使得终端设备上各传感器所生成的感测数据的采集和处理工作可以在CPU处于休眠时由数据处理单元来执行，这样即使要在终端设备处于休眠状态时采集感测数据，也不需要将CPU唤醒，有利于CPU的充分利用，有利于提高CPU的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图1所示，本实施例的终端设备包括：CPU15和内存14。进一步，本实施例的终端设备还包括：至少一个传感器11、数据处理单元12以及存储器20。
本实施例的终端设备包括至少一个传感器11，至少一个传感器11分别用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据。其中，不同传感器11所生成的感测数据的格式以及内容等均不同。本实施例的传感器11不仅包括狭义概念上的传感器，例如加速度传感器、湿度传感器、重力传感器、磁场传感器等，也包括广义的传感器，例如感知用户操作的触摸屏、采集智能终端所在地址位置的GPS、感知语音的麦克风等。
数据处理单元12，可独立于CPU15工作，其数据处理能力远小于CPU15的数据处理能力，可以是一块独立于CPU15的芯片。这里所述的“独立”主要是指数据处理单元12可以在CPU15处于休眠时代替CPU15对终端设备上各传感器11所生成的感测数据进行采集和处理。数据处理单元12，主要用于与CPU15以互补的方式采集终端设备上每个传感器11所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存储到内存14，并对存储到内存14中的感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到存储器20中。本实施例所述互补的方式是指当数据处理单元12和CPU15中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且数据处理单元12的状态受CUP15状态的约束，也就是说，如果CPU15处于休眠状态，则数据处理单元12就会处于工作状态，如果CPU15处于工作状态，则数据处理单元12就会处于休眠状态。
其中，数据处理单元12与内存14、传感器11以及存储器20连接。
存储器20，用于存储数据处理单元12提取到的特征数据。可选的，存储器20还允许数据处理单元12、CPU15或其他设备对所存储的特征数据进行读取操作。
在本实施例中，内存14主要用于存储数据处理单元12采集到的感测数据，但不限于此。
在本实施例中，存储器20与数据处理单元12之间可以通过输入输出（Input/Output，简称为I/O）通道进行通信。
在一可选实施方式中，数据处理单元12与CPU15可以共用存储器20，即数据处理单元12与CPU15都可以对同一存储器20进行存取操作。可选的，为了降低对CPU15访问存储器20的影响，数据处理单元12可以使用独立的I/O通道，即第二I/O通道访问存储器20。其中，第二I/O通道独立于CPU15访问存储器20使用的第一I/O通道。
在另一可选实施方式中，数据处理单元12可以使用独立于CPU15的存储器。基于此，本实施例的存储器20可以包括第一存储器和第二存储器。其中，数据处理单元12仅能对第二存储器进行数据的存取。而CPU15既可以对第一存储器进行数据的存储，也可以对第二存储器进行数据的存取。其中，数据处理单元12可以通过其与第二存储器之间的I/O接口对第二存储器进行存取操作；CPU15可以通过其与第一存储器和第二存储器之间的I/O接口分别对第一存储器和第二存储器进行存取操作。第二存储器与数据处理单元12之间的I/O接口，独立于CPU15与第一存储器和第二存储器之间的I/O接口。在该实施方式中，第一存储器和第二存储器所支持的存取速度有所不同，本发明实施例对此不做限定。
在本实施例中，CPU15主要用于执行除采集感测数据并对感测数据进行特提取等处理之外的其他操作。CPU15在执行其他操作过程中，可以使用内存14进行有关数据的临时存储，并且可以将需要进行长期存储的有关数据存储到存储器20中。存储器20还可用于存储CPU15提供的各种数据，并允许CUP15或其他设备对所存储的数据进行存取操作。
可选的，CPU15可以通过与内存14以及存储器20相配合，实现终端设备的其他功能，可选的还可以向数据处理单元12提供与采集感测数据、对感测数据进行特征提取等处理的相关支撑。
在本实施例的终端设备中，由于增设了独立于CPU的数据处理单元，由该数据处理单元与CPU以互补方式对终端设备上各传感器所生成的感测数据进行采集，并对采集到的感测数据进行特征提取处理，将提取到的特征数据存储到存储器中，完成对感测数据的采集与处理，使得感测数据的采集与处理工作可以在CPU处于休眠时由数据处理单元来完成，这样即使要终端设备处于休眠状态时采集并处理感测数据，也不需要将CPU唤醒，可由数据处理单元来完成，有利于CPU的充分利用，有利于提高CPU的利用率，减少了CPU资源的浪费。
图2为本发明实施例提供的又一种终端设备的结构示意图。本实施例可以基于图1所示实施例实现，如图2所示，本实施例的终端设备包括：至少一个传感器11、数据处理单元12、内存14、CPU15和存储器20。
其中，数据处理单元12包括：至少一个采集模块121、特征提取模块122和存储管理模块123；其中，至少一个采集模块121中的每一个采集模块121与至少一个传感器11中的一个传感器11对应，即一个采集模块121负责采集一个传感器11所生成的感测数据。
至少一个采集模块121，用于在CPU15处于休眠时，对与至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到内存14中。特征提取模块122，与内存14和存储管理模块123连接，用于提取采集模块121存储到内存14中的感测数据的特征数据，并将提取到的特征数据提供给存储管理模块123。存储管理模块123，与存储器20连接，用于按照预设的存储目录，将特征提取模块122提供的特征数据存储到存储器20中。
对于感测数据来说，通常不会涉及到添加、删除、修改等操作，故本实施例的存储器20可以采用相对简单的存储设备来实现，例如可以是安全数字（Secure Digital，简称为SD）卡。其中，SD卡所支持的存储速度较高，从而使得存储特征数据的效率较高。
通常，存储于存储器20中的特征数据需要上传至服务器。为了方便服务器一侧对特征数据进行区分和管理，存储管理模块123可以使用两级目录管理方式对特征数据进行存储管理。其中，两级目录中的第一级目录可由终端设备的标识信息构成，这样服务器通过第一级目录可以区分特征数据来自于哪个终端设备。以终端设备为智能手机为例，则终端设备的标识信息可以是手机的国际移动设备身份码（International Mobile EquipmentIdentity，简称为IMEI）。两级目录中的第二级目录可以由存储特征数据的时间信息构成，这样服务器可以通过第二级目录区分特征数据是哪个时间的特征数据，例如该时间信息可以是时间戳（Time stamp）。以终端设备为智能手机为例，以终端设备的标识信息为智能手机的IMEI，并以第二级目录的时间信息为时间戳，则存储管理模块123可以将用于存储特征数据的文件夹命名为Time stamp-IMEI，这样存储器20所存储的特征数据会非常清楚，上传到服务器后，服务器对特征数据的管理会很方便。
通常，不同终端设备内置的传感器种类不同，例如有些终端设备内置有陀螺仪传感器，而有些终端设备却没有内置陀螺仪传感器。另外，不同终端设备内置的传感器所支持的采集方法、所提供的采集接口、以及所支持的采集频率都会有所不同。以某一终端设备内置的加速度传感器为例，如表1所示，该传感器支持4种采集频率，单位是赫兹（HZ）。
表1
本实施例提供的采集模块121与其所对应的传感器11相适应，也可以支持不同的采集方法、支持不同的采集接口以及支持不同的采集频率。如果希望通过加速度传感器所生成的感测数据来识别用户的活动，优选可以采用较高的采集频率，例如一般可以采用20Hz以上的采集频率。
本实施例的终端设备可以内置的传感器11如表2所示，但不限于表2所示。相应的，采集模块121所采集的感测数据的内容和/或格式也如表2所示。
表2
由上述可见，本实施例的终端设备可能会内置多个传感器，且随着终端设备以及基于终端设备的应用的发展，终端设备内置的传感器数量会越来越多，并且采集频率也较高。终端设备一般是由电池供电的，电池电量比较有限，终端设备的日常应用，例如上网浏览网页、打游戏、收发短信以及打电话等都会消耗电池电量，如果再对众多传感器产生的感测数据进行实时采集，终端设备的电池电量很快会消耗完。因此，本实施例提供一种终端设备，用以节约终端设备的电池电量。
如图2所示，本实施例的数据处理单元121还包括：采集策略控制模块124。
采集策略控制模块124，与至少一个采集模块121连接，用于生成采集策略，并根据采集策略向至少一个采集模块121提供对应的控制信息。其中，采集策略不同，采集策略对应的控制信息也会有所不同。举例说明，如果采集策略为周期采集策略，则采集策略对应的控制信息可以为周期性采集控制指令，所述周期采集控制指令携带有采样周期；如果采集策略为随机采集策略，则采集策略对应的控制信息可以为随机采集控制指令，所述随机采集控制指令包括用于确定随机采集时间的随机采集函数；如果采集策略为全天持续采集策略，则采集策略对应的控制信息可以为持续采集控制指令，用于指示进行全天持续采集，等等。
基于采集策略控制模块124，至少一个采集模块121具体可用于在CPU15处于休眠时，按照采集策略控制模块124提供的控制信息，对与至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到内存14中。采集模块121按照一定的采集策略进行采集，有利于降低采集感测数据所消耗的电量。
如果采集策略为周期采集策略，控制信息为周期性采集控制指令，则至少一个采集模块121具体可用于在CPU15处于休眠时，按照采集策略控制模块124提供的所述周期性采集控制指令，对与至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行周期性采集，并将采集到的感测数据存储到内存14。
如果采集策略为随机采集策略，采集策略对应的控制信息可以为随机采集控制指令，则至少一个采集模块121具体可用于按照采集策略控制模块124提供的随机采集控制指令，在由所述随机采集控制指令中的所述随机采集函数确定出的时间点，对与至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到内存14。
如果采集策略为全天持续采集策略，采集策略对应的控制信息可以为持续采集控制指令，则至少一个采集模块121具体可用于在CPU15处于休眠时，按照采集策略控制模块124提供的持续采集控制指令，对与至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行连续采集，并将采集到的感测数据存储到内存14。
在用户行为挖掘中，最理想的采集策略是全天持续采集策略，即一天24小时不间断的对传感器所生成的感测数据进行采集，这样得到的感测数据最丰富，最利于做用户行为建模和数据挖掘，但是这样会消耗大量的电池电量。据实验证明：全天持续采集加速度传感器所生成的感测数据时，平均每分钟产生200K感测数据，耗电1%，终端设备的电池电量使用不足两小时。基于此，对于这种全天持续采集策略，可以在需要大量感测数据的场景下应用。
对于不需要大量感测数据的场景，可以使用周期采集策略或随机采集策略。
其中，周期采集策略是指每隔一段定长时间对传感器所生成的感测数据进行一次采集。其中，每次采集的时间长度不做限定。例如，可以是每隔6分钟采集1分钟，或者是每隔5分钟采集1分钟。采集策略控制模块124具体可用于生成周期采集策略，并通过周期采集控制指令将该周期采集策略使用的采样周期提供给每个采集模块121。
具体的，如果传感器所生成的感测数据的变化幅度较小，说明终端设备当前的活动比较平稳，例如终端设备可能放在某固定物体（例如桌子）上，在这种情况下进行数据挖掘、机器学习和人工智能分析等处理只需要少量的感测数据，则可以降低对感测数据的采样频率。如果传感器产生的感测数据的变化幅度较大，说明终端设备当前的活动比较频繁或者剧烈，例如携带该终端设备的用户可能在跑步、逛街、或者在运动中的车辆上，在这种情况下进行数据挖掘、机器学习和人工智能分析等处理需要更多的感测数据，则可以提高对感测数据的采样频率。即感测数据的变化量越小，则采样频率越小，变化量越大，采样频率越高。基于此，采集策略控制模块124还可用于在采集策略为周期采集策略时，获取至少一个采集模块121在预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，调整周期采集策略对应的采样周期，并将调整后的采样周期提供给至少一个采集模块121，以使至少一个采集模块121根据调整后的采样周期，继续对至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集。
进一步，采样策略控制模块124具体可用于在采集策略为周期采集策略时，获取至少一个采集模块121在预设的调整时间内采集的感测数据，并根据所获取的感测数据，计算感测数据的变化率，根据所述变化率对采样周期进行调整，并在所述调整后的采样周期与调整前的采样周期之差大于预设差值门限时，将所述调整后的采样周期提供给至少一个采集模块121，以使至少一个采集模块121根据所述调整后的采样周期，继续对至少一个采集模块121对应的至少一个传感器11所生成的感测数据进行采集。例如，采集策略控制模块124可以预先设定调整时间，该调整时间可以通过滑动时间窗口来实现，采集模块121采集传感器所生成的感测数据，每次采集模块121的采集时间超过所述滑动时间窗口后，采样策略控制模块124根据采集模块121在滑动时间窗口内采集到的感测数据，计算一次感测数据的变化率。该变化率可以是感测数据的方差的函数，记为g(var)，var为方差。之后，采样策略控制模块124可以通过采样率函数f重新计算新的采样率，其中采样率函数f是变化率的一个函数，记为f[g(var)]，进而获得新的采样周期（即调整后的采样周期）。接着，如果采样策略控制模块124获得调整后的采样周期与调整之前的采样周期之差，并判断该差值是否小于预设的差值门限，如果判断结果为小于，则将调整后的采样周期提供给采集模块121，以使采集模块121根据调整后的采样周期，继续对对应的传感器11所生成的感测数据进行采集。
其中，随机采集策略是指在一天内不确定的时间段内对传感器产生的感测数据进行采集。人类一天的活动是有相似性和规律的，例如，在凌晨0点至6点，大部分人在这个时段处于睡眠状态，在上午9点至11点，大部分人处于工作状态，根据人类的活动规律可以把一天划分为多个时段，如表3所示，为一种划分全天时段的方式。
表3
时段1 睡眠 0：00-6：00
时段2 清晨 6：00-9：00
时段3 上午 9：00-11：30
时段4 中午 11：30-13：30
时段5 下午 13：30-17：00
时段6 傍晚 17：00–19：00
时段7 晚上 19：00-21：00
时段8 待入睡 21：00-24：00
如果用户处于不同的活动状态，需要采集感测数据的频率是不同的。一般是，活动频繁时，需要的采集频谱较高，活动单一且较稳定时，需要的采集频率较低，如果能够根据用户的活动状态对感测数据进行采集，既可以获得所需的感测数据，又可以降低能耗。基于此，可以通过采用随机采集函数来确定每天的采集时间，然后在该采集时间内对感测数据进行采集。基于此，采集策略控制模块124具体可用于生成随机采集策略，并将随机采集函数提供给采集模块121，使采集模块121根据该随机采集函数确定出采集时间，并在确定出的采集时间内采集感测数据。这种随机采集的方式可以将采集感测数据的时间段分散开，有利于减轻采集感测数据所消耗的电量。
可选的，采集策略控制模块124生成采集策略的方式可以是用户通过终端设备提供的人机交互界面提供给采集策略控制模块124的。
由上述可见，本实施例的终端设备通过采集策略控制模块124通过控制采集模块121进行周期性采集或随机采集，有利于节约采集感测数据所消耗的电池电量。
进一步，采集策略控制模块124还可用于在检测到预设的第一类触发事件发生时，向至少一个采集模块121发送开始采集指令，以使至少一个采集模块121根据所述开始采集指令开始对与至少一个采集模块121对应的所述至少一个传感器11所生成的所述感测数据的采集，以及在检测到预设的第二类触发事件发生时，向至少一个采集模块121发送结束采集指令，以使至少一个采集模块121根据所述结束采集指令结束对与至少一个采集模块121对应的所述至少一个传感器11所生成的所述感测数据的采集。
基于此，至少一个采集模块121具体用于在CPU15处于休眠时，根据采集策略控制模块124提供的所述开始采集指令，开始对与至少一个采集模块121对应的所述至少一个传感器11所生成的所述感测数据进行采集，根据采集策略控制模块124提供的所述结束采集指令，结束对与至少一个采集模块121对应的所述至少一个传感器11所生成的所述感测数据的采集，并将采集到的所述感测数据存储到内存14中。
具体的，采集策略控制模块124可以通过对相应采集模块121采集到的感测数据进行分析，来判断预设的第一类触发事件或第二类触发事件是否发生。
可选的，第一类触发事件包括但不限于：网络连接事件、通话事件（来电、去电等）、电池充电事件、应用程序操作事件、终端设备移动事件、终端设备加速事件等。
可选的，第二类触发事件包括但不限于：电量过小事件、终端设备静止事件等。
本实施例的终端设备通过采集策略控制模块124检测有关触发事件，根据触发事件控制采集模块121进行采集或结束采集，使得采集模块121可以在有需要的情况下进行感测数据的采集，而在没有必要的情况下不进行感测数据的采集，有利于进一步节约电池电量。
进一步，本实施例终端设备中的特征提取模块122具体可用于按照预设的提取周期，对在所述提取周期内存储到内存14中的感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据提供给存储管理模块123，使得存储管理模块123按照预设的存储目录，将特征数据存储到存储器20中。例如，可以预先设定一个提取周期，该提取周期可以用滑动时间窗口来实现，例如滑动时间窗口的长度为5秒，意思是每隔5秒对采集模块121在这5秒内采集并存储到内存14中的感测数据进行一次特征提取，这样可以减少特征提取的次数，有利于减少所提取的特征数据的量。
以加速度传感器为例说明特征提取模块122进行特征提取的过程。具体的，采集模块121提供的加速度传感器产生的感测数据具有三个分量，x分量、y分量和z分量，由这三个分量可以计算出一个分量s，s=Math.Sqrt(x*x+y*y+z*z)，这四个分量可以分别计算出8个特征，一共得到32个特征。Math Sqrt表示求平方根函数。8个特征分别为均值、方差、绝对值均值、能量、最大值、最小值、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation，简称为FFT）均值和FFT加权平均。
其中，能量=∑Math.pow(x，2)/n；n表示采集模块121在提取周期内采集到的感测数据的个数，可简称为采样点数。FFT均值是指对采集模块121在提取周期内采集到的感测数据做FFT变换之后的均值。FFT加权平均是指对采集模块121在提取周期内采集到的感测数据做FFT变换之后的加权平均值，加权值分别为1/n，2/n…，i/n…，n/n。对于x分量包括以下几个特征：均值、方差、绝对值均值、最大值和最小值；对于y分量包括以下几个特征：均值、方差、绝对值均值、最大值和最小值；对于z分量括以下几个特征：均值、方差、绝对值均值、最大值和最小值。
由于本实施例的特征提取模块122周期性的进行特征提取，因此，减少了数据量，可以不必使用多线程，使用单线程即可实现，有利于进一步降低消耗的电池电量。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种终端设备，包括：中央处理器CPU、内存，其特征在于，所述终端设备还包括：至少一个传感器、数据处理单元以及存储器；
所述至少一个传感器，用于对对应的被测量件进行感测并生成对应的感测数据；
所述数据处理单元，用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的所述感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并将提取到的特征数据存储到所述存储器中；所述互补的方式是指当所述数据处理单元和所述CPU中的一个处于工作状态的时候另外一个休眠，且所述数据处理单元的状态受所述CPU状态的约束；
所述存储器，用于存储所述数据处理单元提取到的所述特征数据。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元具体用于与所述CPU以互补的方式采集所述至少一个传感器所生成的感测数据，将所采集到的感测数据存储至所述内存，并对存储在所述内存中的所述感测数据进行特征提取，并通过第二输入输出通道将提取到的特征数据存储到所述存储器中，其中，所述第二输入输出通道独立于所述CPU访问所述存储器使用的第一输入输出通道。
3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元包括：至少一个采集模块、特征提取模块和存储管理模块；其中，所述至少一个采集模块中的每一个采集模块与所述至少一个传感器中的一个传感器对应；
所述至少一个采集模块，用于在所述CPU处于休眠时，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将所采集到的感测数据存储至所述内存；
所述特征提取模块，用于提取存储在所述内存中的所述感测数据的特征数据，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块；
所述存储管理模块，用于按照预设的存储目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据存储到所述存储器中。
4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述数据处理单元还包括：采集策略控制模块；
所述采集策略控制模块，用于生成采集策略，并根据所述采集策略向所述至少一个采集模块提供对应的控制信息；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述控制信息，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略为周期采集策略，所述控制信息为周期性采集控制指令；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述周期性采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行周期性采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
所述采集策略为随机采集策略，所述控制信息为随机采集控制指令，所述随机采集控制指令包括用于确定随机采集时间的随机采集函数；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述随机采集控制指令，在由所述随机采集控制指令中的所述随机采集函数确定出的时间点，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存；或者
所述采集策略为全天持续采集策略，所述控制信息为持续采集控制指令；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，按照所述采集策略控制模块提供的所述持续采集控制指令，对与所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行连续采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
6.根据权利要求3-5任一项所述的终端设备，其特征在于，所述特征提取模块具体用于按照预设的提取周期，对在所述提取周期内存储到所述内存中的感测数据进行特征提取，并将提取到的所述特征数据提供给所述存储管理模块。
7.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块还用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，调整所述周期采集策略对应的采样周期，并将调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块具体用于在所述采集策略为周期采集策略时，获取所述至少一个采集模块在所述预设的调整时间内采集的所述感测数据，并根据所获取的感测数据，计算感测数据的变化率，根据所述变化率对所述采样周期进行调整，并在所述调整后的采样周期与调整前的采样周期之差小于预设差值门限时，将所述调整后的采样周期提供给所述至少一个采集模块，以使所述至少一个采集模块根据所述调整后的采样周期，继续对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集。
9.根据权利要求4或5所述的终端设备，其特征在于，所述采集策略控制模块还用于在检测到预设的第一类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送开始采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述开始采集指令开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，以及在检测到预设的第二类触发事件发生时，向所述至少一个采集模块发送结束采集指令，以使所述至少一个采集模块根据所述结束采集指令结束对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集；
所述至少一个采集模块具体用于在所述CPU处于休眠时，根据所述采集策略控制模块提供的所述开始采集指令，开始对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据进行采集，根据所述采集策略控制模块提供的所述结束采集指令，结束对所述至少一个采集模块对应的所述至少一个传感器所生成的感测数据的采集，并将采集到的感测数据存储到所述内存。
10.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述存储管理模块具体用于按照两级目录，将所述特征提取模块提供的所述特征数据存储到所述存储器中，所述两级目录中的第一级目录由所述终端设备的标识信息构成，所述两级目录中的第二级目录由存储所述特征数据的时间信息构成。
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