CN111078633A - 设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备 - Google Patents

设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备，该方法包括：在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径，使集群中与外部设备连接的设备根据操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备。通过本申请，支持设备之间多种不同接口的连接，且能实现任意数量设备的扩展；通过集群中一个对外连接设备即可实现集群中全部设备与外部设备的联通，使得集群中设备与设备之间的连接方式选择更灵活、成本更低，适用范围更广。

Description

设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备。
背景技术
在嵌入式设备中实现文件长久存取、管理等功能的模块称之为嵌入式文件系统(Embedded file system)，它提供一系列文件输入输出等文件管理功能。
当前嵌入式文件系统多为本地文件系统，通过设备文件访问板载设备驱动、读写本地文件等。或者在开发阶段，通过网线连接PC电脑，挂载网络文件系统(Network FileSystem)到嵌入式设备用于调试。
但是当资源受限，嵌入式设备的特殊规格(如不包含网口)等因素，可能会出现由若干个嵌入式设备通过UART、USB、SPI、I2C、NET等介质级联在一起的集群中，仅有一个设备可以与外部通信连接，此时现有技术只能访问到这个与外部通信连接的设备的文件资源，而无法直接访问到其它不能与外部通信连接的设备的文件资源。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种设备集群中设备的联通方法、装置、存储介质、电子设备。
第一方面，本申请实施例提供了一种设备集群中设备的联通方法，设备集群包括多个设备，该方法包括：
在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，其中，文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径；
向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使与外部设备连接的设备根据操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备，其中，操作指令包括目标设备信息。
可选地，在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树；
将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
可选地，在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
获取设备集群的多个设备之间的连接关系；
根据连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个设备对应的多条访问路径；
根据每条访问路径，生成每个设备至对应访问路径对应的设备的文件树拓扑分支；
根据文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
可选地，在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
获取设备集群的多个设备之间的连接关系；
根据连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个设备对应的多条访问路径；
将每个设备对应的多条访问路径中与包含设备最多的访问路径重合或部分重合的访问路径删除得到多条最简访问路径；
根据每条最简访问路径，生成每个设备至对应最简访问路径对应的设备的文件树拓扑分支；
根据文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
可选地，在在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树之前，还包括：
获取设备集群中各个设备之间的连接关系；
根据各个设备之间的连接关系，确定各个设备的相邻设备。
可选地，在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树，包括：
确定设备集群中各个设备与对应的相邻设备之间的通信介质；
在各个设备的文件系统中通过通信介质加入对应相邻设备的文件树，使相邻设备之间的文件树通过对应的通信介质级联。
可选地，该方法还包括：
获取更改设备连接指令，根据更改设备连接指令更新各个设备的文件树拓扑结构。
第二方面，本申请提供了一种设备集群中设备的联通装置，设备集群包括多个设备，该装置包括：
拓扑结构生成模块，用于在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，其中，文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径；
执行模块，用于向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使与外部设备连接的设备根据操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备，其中，操作指令包括目标设备信息。
可选地，该拓扑结构生成模块包括：
查找模块，用于在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树；
广播模块，用于将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前面所述任一项的方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前面所述任一项的方法的步骤。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，通过本申请在嵌入式设备集群中支持设备之间多种不同接口的连接，且能实现任意数量设备的扩展；通过集群中一个对外连接设备即可实现集群中全部设备与外部设备的联通，使得集群中设备与设备之间的连接方式选择更灵活、成本更低；集群中设备的接口方式的多样性使得设备集群与外部设备的通信方式更多样，适用范围和可获得范围更广。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种设备集群中设备的联通装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图7为一种应用场景中设备集群中的各个设备的连接示意图；
图8为一种应用场景中设备集群中一个设备的文件树拓扑结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；参考图1，该方法包括以下步骤：
S100：在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构。
设备集群中每个设备的文件树拓扑结构均包括设备集群中每个设备的文件树，且所述文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径。
S200：向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使与外部设备连接的设备根据操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备。
集群中每个设备通过对应的文件树拓扑结构即可路由到集群中其他设备。集群中可与外部设备通信的设备为集群中的控制设备，该控制设备接收外部设备的指令并根据文件树拓扑结构获取访问路径，并将控制指令依次通过访问路径对应的设备传送至目标设备，进而控制目标设备。
图2为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；参考图2，步骤S100包括以下步骤：
S110：在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树。
集群中每个设备至少有一个相邻设备，相邻设备之间互相交换各自的文件树，即可使每个设备中加入其所有相邻设备的文件树。可选地，可以控制每个设备寻找其相邻设备，并请求相邻设备的文件树。
S120：将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
在一个实施例中，在步骤S110之前还包括以下步骤：
获取设备集群中各个设备之间的连接关系；
根据各个设备之间的连接关系，确定各个设备的相邻设备。
图3为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；参考图3，步骤S100包括以下步骤：
S110：获取设备集群的多个设备之间的连接关系。
通过每个设备的相邻设备即可获取设备集群中所有设备的连接关系。
S120：根据连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个设备对应的多条访问路径。
根据各个设备的连接关系，可以确定某个设备至目标设备的访问路径，即源设备要经过哪些设备才能到达目标设备。
S130：根据每条访问路径，生成每个设备至对应访问路径对应的设备的文件树拓扑分支。
根据某个设备至另外一个设备的访问路径，将对应访问路径所包含的设备的文件树依次加入到源设备，即可获得该设备至另外一个设备的文件树拓扑分支。
S140：根据文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
由每个设备至其所有其他设备的访问路径对应的文件树拓扑分支即可生成每个设备的文件树拓扑结构，该文件树拓扑结构包含了设备集群中所有设备的文件树。
图4为本申请实施例提供的另一种设备集群中设备的联通方法的流程示意图；参考图4，步骤S100包括以下步骤：
S110：获取设备集群的多个设备之间的连接关系。
S120：根据连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个设备对应的多条访问路径。
S130：将每个设备对应的多条访问路径中与包含设备最多的访问路径重合或部分重合的访问路径删除得到多条最简访问路径。
S140：根据每条最简访问路径，生成每个设备至对应最简访问路径对应的设备的文件树拓扑分支。
S150：根据文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
本实施例中，将有重合路径的访问路径删除得到几条最简的访问路径；例如，设备A至设备C的访问路径为设备A－设备B－设备C，设备A至设备B的访问路径为设备A－设备B，第一条访问路径包括了第二条访问路径，因此将第二条访问路径删除保留第一条访问路径，通过第一条访问路径即可获取设备A至设备B的访问路径。通过几天最简的访问路径即可获取某个设备至设备集群中所有其他设备的访问路径，避免了冗余，使每个设备的文件树拓扑结构更加简洁。
集群中的设备与外部设备连接的方式可以为UART、USB、SPI、I2C、NET等方式中的一种，集群中一个设备与集群中其某个相邻设备之间的连接方式也可以是UART、USB、SPI、I2C、NET等方式中的一种。当设备集群与外部设备互相通信时，只需要集群中有一个可以与外部设备进行通信的设备即可，该与外部设备通信连接的设备为对外连接设备，外部设备通过与该对外连接设备通信来控制集群中其他设备，而不需要集群中每个设备与外部直接连接。当然选择设备集群中哪个设备作为对外连接设备可以根据可获得的外部设备的接口来决定。
例如，一个设备集群向外部设备汇报实时工作状态，只需要集群中包含一个有NET模块(如4G/5G网络)可以进行网络数据传输的设备，该设备与同样具有NET模块的外部设备通过NET接口连接实现数据交互，而集群中其他设备可以是不包含NET模块、成本更低但能满足要求的设备，这些设备与对外连接设备通过成本更低的接口连接。集群中其他设备通过各自的文件树拓扑结构获取访问路径，依次通过访问路径对应的其他设备至集群中该对外连接设备，通过该对外连接设备与外部设备实现数据交互；外部设备通过该对外连接设备依次通过访问路径对应的其他设备至集群中的目标设备，进而控制该目标设备。
在另外一个场景中，需要现场调试同一个设备集群，外部设备需要使用USB接口连接具有USB模块的设备对集群中的设备发送调试命令。此时，集群中该具有USB模块的设备为对外连接设备，出于硬件成本或设备上运行的软件系统等考虑因素，不需要所有设备都具有USB模块功能，集群中其他设备与该对外连接设备根据需要可以选择成本更低的连接方式。
在另一个实施例中，该设备集群中设备的联通方法还包括：获取更改设备连接指令，根据所述更改设备连接指令更新各个设备的文件树拓扑结构。
该更改设备连接指令包括删除设备集群中已连接设备或向设备集群中增加新设备以更改设备集群中各个设备的连接关系，从而更新各个设备的文件树拓扑结构。
图5为本申请实施例提供的一种设备集群中设备的联通装置的结构示意图；参考图5，该装置包括：
拓扑结构生成模块10，用于在设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，其中，文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径。
执行模块20，用于向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使与外部设备连接的设备根据操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备，其中，操作指令包括目标设备信息。
该拓扑结构生成模块10包括：
查找模块，用于在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树；
广播模块，用于将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；参考图6，该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、内存储器、网络接口、显示屏，其中，非易失性存储介质包括操作系统、计算机程序和联通装置，该联通装置用于实现一种设备集群中设备的联通方法。该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个电子设备的运行。该计算机程序被处理执行时，使得处理器实现设备集群中设备的联通。网络接口可以是以太网卡或无线网卡等，用于与外部设备进行通信。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构示意图，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体地电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
图7为一种应用场景中设备集群中的各个设备的连接示意图；参考图7，该设备集群中包括依次顺序连接的设备a、设备f、设备e、设备d、设备c；且设备a与设备f通过UART接口连接，设备f与设备e通过SPI接口连接，设备e与设备d通过I2C接口连接，设备d与设备c通过USB接口连接，设备c与外部设备通过NET接口连接。该设备集群中的设备为嵌入式设备。
当然设备集群中各个设备通过哪种接口连接可以根据实际需要来选择，可以都选择成本低的接口连接，也可以选择多种不同接口使该设备集群能与不同接口的外部设备通信，适用范围更广。
设备集群中各个设备的连接方式也不局限于图7所示的连接方式，每个设备可以有多个不同的相邻设备，某个设备至其他同一个设备的路径也可以有不止一条访问路径，设备集群中各个设备的连接方式可以根据实际需要选择。
图8为一种应用场景中设备集群中一个设备的文件树拓扑结构示意图；参考图8，在图7提供的设备集群中的各个设备的连接示意图的基础上，设备c的文件树拓扑结构为设备c的文件树通过USB接口连接设备d的文件树、设备d的文件树通过I2C接口连接设备e的文件树、设备e的文件树通过SPI接口连接设备f的文件树、设备f的文件树通过UART接口连接设备a的文件树。
在一个实施例中，设备c作为与外部设备连接的对外连接设备，外部设备发送控制设备f的操作指令给到设备c，设备c接收该操作指令并根据自身的文件树拓扑结构找到设备c到设备f的访问路径，设备c解析该访问路径获取到设备c的下一个设备为设备d，且设备c与设备d通过USB接口连接，设备c通过USB接口将操作指令发送至设备d；设备d接收到操作指令并根据自身的文件树拓扑结构找到设备d到设备f的访问路径，设备d解析该访问路径获取到设备d的下一个设备为设备e，且设备d与设备e通过I2C接口连接，设备d通过I2C接口将操作指令发送至设备e；设备e接收到设备d发送过来的操作指令根据自身的文件树拓扑结构找到设备e至设备f的访问路径，设备e解析该访问路径获取到设备e的下一个设备为设备f，且设备e与设备f通过SPI接口连接，设备e通过SPI接口将操作指令发送至设备f；设备f接收到操作指令后没有找到下一下设备，会根据操作指令执行对应的操作，即实现了外部设备通过设备集群中的设备c控制设备f，即使设备f不能直接与外部设备通信。
通过本申请在嵌入式设备集群中支持设备之间多种不同接口的连接，且能实现任意数量设备的扩展；通过集群中一个对外连接设备即可实现集群中全部设备与外部设备的联通，使得集群中设备与设备之间的连接方式选择更灵活、成本更低；集群中设备的接口方式的多样性使得设备集群与外部设备的通信方式更多样，适用范围和可获得范围更广。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种设备集群中设备的联通方法，所述设备集群包括多个设备，其特征在于，所述方法包括：
在所述设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，其中，所述文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且所述文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径；
向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使所述与外部设备连接的设备根据所述操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备，其中，所述操作指令包括目标设备信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树；
将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至所述设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
获取所述设备集群的多个设备之间的连接关系；
根据所述连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个设备对应的多条访问路径；
根据每条访问路径，生成每个设备至对应访问路径对应的设备的文件树拓扑分支；
根据所述文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，包括：
获取所述设备集群的多个设备之间的连接关系；
根据所述连接关系，分别确定每个设备至集群中其他设备的访问路径得到每个所述设备对应的多条访问路径；
将每个所述设备对应的多条访问路径中与包含设备最多的访问路径重合或部分重合的访问路径删除得到多条最简访问路径；
根据每条所述最简访问路径，生成每个设备至对应最简访问路径对应的设备的文件树拓扑分支；
根据所述文件树拓扑分支，生成每个设备的文件树拓扑结构。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树之前，还包括：
获取设备集群中各个设备之间的连接关系；
根据各个设备之间的连接关系，确定各个设备的相邻设备。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取更改设备连接指令，根据所述更改设备连接指令更新各个设备的文件树拓扑结构。
7.一种设备集群中设备的联通装置，所述设备集群包括多个设备，其特征在于，所述装置包括：
拓扑结构生成模块，用于在所述设备集群的每个设备中分别生成对应的文件树拓扑结构，其中，所述文件树拓扑结构包括设备集群中每个设备的文件树，且所述文件树拓扑结构表征对应设备至集群中其他设备的访问路径；
执行模块，用于向设备集群中与外部设备连接的设备发送操作指令，使所述与外部设备连接的设备根据所述操作指令和对应的文件树拓扑结构控制目标设备，其中，所述操作指令包括目标设备信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述拓扑结构生成模块，包括：
查找模块，用于在各个设备的文件系统中加入对应的相邻设备的文件树得到各个设备更新的文件树；
广播模块，用于将各个设备更新的文件树广播给对应的相邻设备以更新对应的相邻设备的文件树，直至所述设备集群中每个设备加入其他设备的文件树以生成各个设备的文件树拓扑结构。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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