CN110634230A - 一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法，在所述应用程序与所述硬件设备之间增加中间层，中间层与硬件设备通讯实现数据交互，应用程序通过AIDL以及广播实现与中间层的交互；应用程序判断工控机资源是否有富余，如果系统资源有富余，则执行：使用广播的方式调用接口；如果没有富余，则执行：使用AIDL的方式调用接口；应用程序通过发送广播或者调用AIDL，调用中间层中的标准接口，并通过接受广播或者AIDL接口回调的方式，获得接口调用的结果。本发明的有益效果是：调用AIDL可提高接口调用功能的稳定性与即时性；避免应用程序误初始化导致的接口调用问题；应用程序执行接口调用事务时更加灵活，效率更高。

Description

一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法

技术领域

本发明涉及自动售卖机终端技术领域，特别涉及一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法。

背景技术

如今物联网已经渗透到生活的各个角落，智能化、自动化逐渐成为各行各业的发展目标，零售行业也不例外。自动售卖机以其智能、便捷等优势，正在迅速扩张其在零售行业的市场份额。

售卖机系统也在朝着模块化的方向发展，售卖机应用程序也不再是兼顾多重业务的庞大应用，而是将硬件交互的部分从传统的售卖机应用程序中剥离出来，成为中间层，为售卖机程序的独立开发以及硬件设备的独立生产提供保障，如中国专利公告号为CN106296060A的专利，公开了一种快递柜的应用程序与硬件设备间的信息交互方法及系统，包括通过中间层接口与硬件设备连接的中间层，所述应用程序和中间层均支持广播通信机制，所述应用程序对该中间层进行调用并进行广播通信，以实现与所述硬件设备间的信息交互。

其中间层一般采用广播通讯实现与应用程序的信息交互，这种方式是安卓系统中传统的跨进程通讯方式，易于使用。但是其受限于系统的广播机制，在工控机性能不佳时容易出现延时甚至丢失广播的情况，其稳定性与实时性会大打折扣。

应用程序使用中间层前需要对中间层进行初始化操作，中间层使用的硬件设备协议以及配置由应用程序决定。而这种设置实际上是不合理的，因为中间层使用的协议应当由硬件设备决定。应用程序对中间层的初始化操作不仅是冗余操作，且在初始化参数过多时，可能会出现对中间层的设置与实际硬件不匹配的情况出现，使得设备无法正常使用。

中间层与硬件设备进行通讯时，一般采用一问一答的形式，发送指令和接收指令放在一个事务中，串行执行，这种形式的通讯并不灵活，在一个问答的流程中不能有其他的通讯操作，使得通讯效率并不高。

发明内容

为克服上述技术中的缺陷，本发明提出一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法，具有提高接口调用功能的稳定性与即时性，应用程序执行接口调用事务时更加灵活，效率更高的优点，是通过如下技术方案实现的。

一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法，在所述应用程序与所述硬件设备之间增加中间层，中间层与硬件设备通讯实现数据交互，应用程序通过AIDL以及广播实现与中间层的交互；应用程序判断工控机资源是否有富余，如果系统资源有富余，则执行：使用广播的方式调用接口，如果没有富余，则执行：使用AIDL的方式调用接口；应用程序通过发送广播或者调用AIDL，调用中间层中的标准接口，并通过接受广播或者AIDL接口回调的方式，获得接口调用的结果。在使用广播的方式调用接口时，若超时未收到反馈，则使用AIDL的方式调用接口。

使用上述方法，应用程序可以更快更稳定的调用中间层暴露的标准接口，更即时的获得反馈，即使在工控机性能吃紧时，系统也会保证AIDL调用的稳定性。但AIDL的调用方式相较于广播而言更加复杂，其涉及的代码更多，且需要在后台线程执行，实际使用中常常需要应用程序编写线程切换的代码。而广播通讯可以直接在主线程调用与获取反馈，易用性更强，因此会保留广播的接口调用方式，应用程序可以按需使用这两种接口调用方式。

在本发明的进一步方案中，在应用程序与硬件设备交互前，需要通过中间层对硬件设备进行初始化，其初始化方法的具体步骤如下：

S100、中间层在设备开机时启动；

S101、查看是否存在配置文件，若存在则执行S102至S105，若不存在则执行S106至S107；

S102、根据配置文件设置通信的端口和协议；

S103、准备广播发送器和接收器；

S104、准备AIDL服务端；

S105、开启指令接受循环。

S106、向每个端口发送硬件类型查询指令；

S107、根据端口返回数据生成配置文件。

本步骤将中间层初始化的工作限制在中间层与硬件设备之间，在中间层第一次启动时，会依照约定的协议与硬件设备通讯，查询硬件设备的类型与参数，并将其写入本地的配置文件中，下次启动时直接读取配置文件，即可确定中间层需要使用的硬件协议与参数。

本发明的进一步方案是：在应用程序与硬件设备交互过程中，当应用程序有硬件控制或硬件查询的需求时，会发送对应的广播或者调用对应的AIDL方法，步骤如下：

S201、应用程序发送广播调用中间层，或

S202、应用程序调用AIDL接口；

S203、中间层解析广播传递的信息，或

S204、中间层中对应的AIDL服务方法被调用；

S205、中间层开启事务；

S206、事务挂起等待唤醒；

S207、事务被唤醒，进一步解析返回指令；

S208、向应用程序发送对应的广播，传递调用结果，或

S209、通过AIDL接口回调的方式，传递调用结果。

进一步地，中间层开启事务，还包括如下步骤：

S210、中间服务层开启指令接受循环；

S211、是否收到硬件发送的指令，如是，则执行S212，如否，则返回S210；

S212、解析指令，查找指令对应的事务，执行步骤S206。

在步骤S201至S212中，中间层在与硬件进行通信时，会分离指令接收事务与指令发送事务，在中间层启动时会开启一个指令接收的循环，不断的检测是否有收到硬件发送的指令，如果有收到硬件发送的指令，则经过对指令的解析，分发给对应的事务。

本发明的有益效果是：

1、扩展AIDL的接口调用，作为广播调用的补充，可以提高接口调用功能的稳定性与即时性；

2、省去了应用程序初始化中间层的流程，可以避免应用程序误初始化导致的接口调用问题；

3、应用程序执行接口调用事务时更加灵活，如在等待出货过程中，可查询此时的售卖机状态，完成其他接口的调用，分发事务并行操作，效率更高。

附图说明

图1是本发明的自动售卖机中应用程序与硬件设备交互的系统框架图。

图2是本发明具体实施例中的应用程序与硬件设备交互的流程图。

图3是本发明具体实施例中的中间层初始化的流程图。

图4是本发明具体实施例中的中间层与硬件设备通信的流程图。

图5是本发明具体实施例中采用本方案的售卖机工作流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1所示，是一种自动售卖机的涉及应用程序与硬件设备信息交互的系统架构，该系统涉及应用程序与硬件设备信息交互的方法，系统包括自动售卖机的应用程序10、中间层20和自动售卖机的硬件设备30。中间层和应用程序10均安装配置在自动售卖机中，通过广播或者AIDL通信，中间层于硬件设备通过串口通信。

在本发明的具体实施例中，中间层为应用程序提供了如下功能：

硬件设备控制功能：中间层向硬件设备发送控制指令，包括控制指定货道转动、控制升降平台移动至指定位置、控制柜灯开启或关闭等。

硬件设备状态查询功能：中间层向硬件设备发送查询指令，包括查询出货口是否开启、查询货斗是否有物品等。

硬件设备状态主动上报反馈：中间层只需监听端口，无需向硬件设备发送指令，硬件设备会主动上报指令，包括异常状态反馈、补货门状态反馈等。

在本发明的实施例中：以自动售卖机的安卓工控机为例，是应用程序和中间层的载体，工控器通过总线接口与自动售卖机的其他装置通信/控制连接。在安卓系统中，通过让某个Service与多个应用程序组件之间进行跨进程通信，从而可以实现多个应用程序共享同一个Service的功能。

在本发明的实施例中：应用程序10是安装在安卓工控机内的各种应用软件。

在本发明的实施例中：硬件设备30是安装在自动售卖机中，与安卓工控机通信的自动售卖机的组成部分。

如图2所示，中间层20与硬件设备30通讯实现数据交互，完成对硬件的查询与控制功能，并将这些功能封装成标准的接口，暴露给应用程序。应用程序通过AIDL以及广播实现与中间层的交互，通过发送特定的广播或者调用特定的AIDL方法，调用中间层中的标准接口，并通过接受广播或者AIDL接口回调的方式，获得接口调用的结果。通过AIDL通信，应用程序无需关注受控硬件设备的差异，实现跨进程通信，由中间层兼容多种硬件设备，通过中间层的配置文件确定接口的具体调用行为。

如图2所示，应用程序在使用中间层时，完成对硬件设备的调用。应用程序判断工控机资源是否有富余，如果系统资源有富余，则使用广播的方式调用接口，如果没有富余，则使用AIDL的方式调用接口。在使用广播的方式调用接口时，若超时未收到反馈，则使用AIDL的方式调用接口。

如图3所示，在S100中间层在设备开机时启动后，应用程序与硬件设备交互的具体步骤如下：

S101、查看是否存在配置文件；

S102、根据配置文件设置通信的端口和协议；

S103、准备广播发送器和接收器；

S104、准备AIDL服务端；

S105、开启指令接受循环。

在S101中，查看是否存在配置文件，若不存在配置文件时，则执行以下步骤：

S106、向每个端口发送硬件类型查询指令；

S107、根据端口返回数据生成配置文件。

中间层会在工控机开机时自动启动，并查询是否存在配置文件。如果不存在配置文件，则中间层会向每一个通讯端口发送硬件类型查询指令(通过网口发送广播指令，轮询可用串口端口并发送指令)，并监听每个端口是否有返回值以及返回数据的内容。如果某个端口返回值符合解析要求，则将这个端口地址写入配置文件，并解析返回的数据，写入配置文件的相应字段，如硬件类型，使用的协议类型、超时时间、行列数、传感器是否可用等参数，这些参数决定了标准接口最终的具体行为。

如果存在配置文件，则会解析配置文件的字段，并根据配置文件设置好通讯端口地址以及通信使用的协议。紧接着开始为接口调用做准备工作，包括准备广播发送器与接收器(注册广播监听)、准备AIDL服务端(开启AIDL接口调用的服务)以及开启指令接受的循环。至此中间层启动完成。

如图4所示，在本发明的具体实施例中，当应用程序有硬件控制或硬件查询的需求时，会发送对应的广播或者调用对应的AIDL方法，步骤如下：

S201、应用程序发送广播调用中间层，或

S202、应用程序调用AIDL接口；

S203、中间层解析广播传递的信息，或

S204、中间层中对应的AIDL服务方法被调用；

S205、中间层开启事务；

S206、事务挂起等待唤醒；

S207、事务被唤醒，进一步解析返回指令；

S208、向应用程序发送对应的广播，传递调用结果，或

S209、通过AIDL接口回调的方式，传递调用结果。

在步骤S205中，中间层开启事务，还包括如下步骤：

S210、中间服务层开启指令接受循环；

S211、是否收到硬件发送的指令，如是，则执行S212，如否，则返回S210；

S212、解析指令，查找指令对应的事务；

在上述步骤S201至S204中，如果是广播调用，中间层的广播接收器会接受到应用程序发送的广播，并对广播内容进行解析；如果是AIDL调用，会通过binder机制调用到中间层中对应的方法。最终中间层会开启一个对应的事务步骤S205，这个事务会注册反馈，或依据设定的协议与端口，向硬件设备发送指令。

在步骤S206中，中间层在发送完指令后，此接口调用的事务会暂时挂起。此时硬件设备在接收到指令时会执行对应的动作，如转动对应货道或者查看物品状态等等，硬件设备在执行完指令约定的操作后，会回复相应的指令。

中间层会监听硬件设备返回的指令，一旦收到指令，则会进行初步解析，确认这个指令对应的事务。例如，若收到的指令是反馈货道转动状态的，则分配给转动货道的事务；若收到的指令是反馈物品状态的，则分配给查看物品状态的事务。

步骤S206至S209中，收到的指令分配给对应的事务后，这个挂起的事务会被唤醒，并进一步解析返回的指令，获得具体的结果。例如，在转动货道的事务中，会根据返回的指令判断转动货道是否成功以及可能存在的异常情况；在查看物品状态的事务中，会根据返回的指令判断是否有物。

返回指令解析完成后，这个事务会通过广播或者AIDL接口回调的方式，将结果反馈给应用程序。

考虑到接口的易用性，对于售卖机的出货情景，应用程序只需调用一次出货接口即可。通过本发明具体实施例，在自动售卖机的实际使用中的具体流程如图5所示，步骤如下：

S301、应用程序调用出货接口；

S302、中间服务层发送硬件自检指令；

S303、各硬件设备反馈功能是否正常；

S304、如是，则执行：中间服务层发出出货指令，如否，则执行S310：中间服务层反馈应用程序硬件异常情况；

S305、硬件反馈是否出货成功，如否，则执行S310：中间服务层反馈应用程序硬件异常情况；

S306、中间服务层发送开启取货门的指令；

S307、硬件设备反馈货物是否已取出，如否，则执行S310：中间服务层反馈应用程序硬件异常情况；

S308、中间服务层发送关闭取货门的指令；

S309、中间服务层反馈给应用程序出货成功，用户已取货。

考虑到硬件设备的不稳定性，在每次取货前中间服务层需要向硬件发送自检指令，查看硬件设备状态是否正常；在硬件设备正常情况下，中间层会向硬件发送出货指令，一般包括转动指定货道弹簧、移动升降平台等操作；硬件设备会以指令的形式反馈出货结果给中间层，中间层会解析硬件返回的指令。

如果出货失败，中间层会反馈给应用程序出货失败的信息；在出货成功的情况下，中间层会控制硬件执行开门操作，此时用户可以取走购买的商品；硬件会反馈用户是否取出商品的情况，并交由中间层处理。中间层会反馈用户取货的情况给应用程序，并控制硬件关闭取货门。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动售卖机的应用程序与硬件设备信息交互的方法，在所述应用程序与所述硬件设备之间增加中间层，中间层与硬件设备通讯实现数据交互，应用程序通过AIDL以及广播实现与中间层的交互；其特征在于：

应用程序判断工控机资源是否有富余，如果系统资源有富余，则执行：使用广播的方式调用接口；如果没有富余，则执行：使用AIDL的方式调用接口；

应用程序通过发送广播或者调用AIDL，调用中间层中的标准接口，并通过接受广播或者AIDL接口回调的方式，获得接口调用的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在实施应用程序与硬件设备交互前，需要通过中间层对硬件设备进行初始化，其初始化方法的具体步骤如下：

S101、查看是否存在配置文件；

S102、根据配置文件设置通信的端口和协议；

S103、准备广播发送器和接收器；

S104、准备AIDL服务端；

S105、开启指令接受循环。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S101中，查看是否存在配置文件，若不存在配置文件时，则执行以下步骤：

S106、向每个端口发送硬件类型查询指令；

S107、根据端口返回数据生成配置文件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S106至S107中，如果不存在配置文件，则执行：

所述中间层向每一个通讯端口发送硬件类型查询指令；

所述中间层监听每个端口是否有返回值以及返回数据的内容，如果某个端口返回值符合解析要求，则将这个端口地址写入配置文件，并解析返回的数据，写入配置文件的相应字段。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S101至S103中，中间层初始化的工作限制在中间层与硬件设备之间，在中间层第一次启动时，会依照约定的协议与硬件设备通讯，查询硬件设备的硬件协议与参数，并将其写入本地的配置文件中，下次启动时直接读取配置文件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在应用程序与硬件设备交互过程中，当应用程序有硬件控制或硬件查询的需求时，会发送对应的广播或者调用对应的AIDL方法，步骤如下：

S201、应用程序发送广播调用中间层，或

S202、应用程序调用AIDL接口；

S203、中间层解析广播传递的信息，或

S204、中间层中对应的AIDL服务方法被调用；

S205、中间层开启事务；

S206、事务挂起等待唤醒；

S207、事务被唤醒，进一步解析返回指令；

S208、向应用程序发送对应的广播，传递调用结果，或

S209、通过AIDL接口回调的方式，传递调用结果。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S205中，中间层开启事务，还包括如下步骤：

S210、中间服务层开启指令接受循环；

S211、是否收到硬件发送的指令，如是，则执行S212，如否，则返回S210；

S212、解析指令，查找指令对应的事务。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤S210至S212中，中间层启动时，开启一个指令接收的循环，该循环不断地检测是否有收到硬件发送的指令，如果有收到硬件发送的指令，则中间层对指令的解析，分发给对应的事务。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，中间层在与硬件设备进行通信时，分离指令接收事务与指令发送事务。

10.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，在使用广播的方式调用接口时，若超时未收到反馈，则使用AIDL的方式调用接口。

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