CN112463897B

CN112463897B - 一种定位数据重定向的方法及系统

Info

Publication number: CN112463897B
Application number: CN202011094137.XA
Authority: CN
Inventors: 张里阳; 吴春光; 赵奎; 张远航; 齐璇
Original assignee: Kirin Software Co Ltd
Current assignee: Kirin Software Co Ltd
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: CN112463897A

Abstract

本发明涉及一种定位数据重定向的方法及系统，系统分为两个部分，第一部分提供客户端到服务端的数据传输，包括：数据通信模块、加解密模块、定位数据获取模块；第二部分包含系统驱动层的重定向模块和硬件抽象层的虚拟定位模块。本发明通过将用户客户端设备的定位数据映射到ARM服务端的云手机的相应框架层，比如硬件抽象层，实现定位数据的重定向，解决ARM服务端云手机缺少定位硬件无法提供定位服务的问题。

Description

一种定位数据重定向的方法及系统

技术领域

本专利申请属于云手机定位技术领域，更具体地说，是涉及一种定位数据重定向的方法及系统。

背景技术

GPS (Global positioning system)是美国军方70年代在“子午仪卫星导航定位”技术基础上研制而成的导航系统。在定位方面，是一种以卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，在全球任何地方及近地空间能够提供准确的地理位置，速度和精确的时间信息。北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。北斗系统的建设实践，实现了在区域快速形成服务能力、逐步扩展为全球服务的发展路径，丰富了世界卫星导航事业的发展模式。目前，北斗卫星导航系统与GPS全球卫星导航系统在国际电联框架下实现射频兼容，两系统民用信号B1C和L1C实现互操作。用户同时使用北斗和GPS民用信号，无需显著增加成本就可以享受到更好的服务。

通常情况下，定位数据通过移动终端设备的定位模块获取，并将得到的定位数据通过相关的服务向上层应用程序提供接口，定位数据的处理都是在移动终端设备本地。本发明依托ARM虚拟化技术运行在arm服务器上，为用户在云端提供一个android实例。除了继承真实手机的大部分功能以外，云手机也有自己的特性和功能，比如应用运行在云端、高性能、数据存储安全等。但是，作为一种虚拟手机系统，云手机不存在各种硬件设备，比如传感器、定位模块、通信模块等。为了更好的利用客户端设备完整的硬件体系，所以本发明利用安全传输协议将客户端设备的硬件数据（传感器、GPS）映射到远程服务端的云手机上，实现与客户端同样的定位功能。

容器与虚拟机有相似的功能，都是提供一个相对独立的运行环境，对应用程序及其关联性进行隔离，从而构建一套能够到处运行的自容纳单元。虚拟机会将虚拟硬件、内核（即操作系统）以及用户空间打包在新虚拟机当中，虚拟机能够利用虚拟机管理程序（hypervisor）运行在物理设备之上。容器不需要安装主机操作系统，直接将容器层（比如LXC、libcontainer、docker）安装在主机（服务器）之上，每个容器化应用都会共享相同的操作系统(主机操作系统)。容器可以看成装好了一组特定应用的虚拟机，它直接利用宿主机的内核，抽象层比虚拟机更少，更加轻量化，启动速度极快。因此本发明中，利用容器技术将android系统运行在arm服务器之上，实现云手机的功能。

现有技术的缺点是：传统的远程桌面都是基于windows，Linux，MacOS等PC桌面操作系统。随着智能移动终端和企业移动办公的快速普及。基于Android系统的远程桌面不仅提供给用户桌面图像和音频，还需要提供摄像头、输入设备、定位数据等信息。现有成熟的远程桌面有Microsoft的RDP、Linux的xrdp、VNC和TeamView等，大多仅仅支持图像，音频和输入设备。但是这些远程桌面并没有提供具有定位功能的服务。

由于云手机无法获取到定位数据，很多基于定位数据的应用（地图）、游戏或者功能都无法使用。重定向（Redirect）就是通过各种方法将各种网络请求重新定个方向转到其它位置（如：网页重定向、域名的重定向、路由选择的变化也是对数据报文经由路径的一种重定向）。因此需要提出一种定位数据重定向的方法及系统，以解决云手机无法定位的需求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种定位数据重定向的方法及系统，有效解决云手机无法定位的需求问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种定位数据重定向的方法，包括依托虚拟化技术搭建远程服务端，利用容器技术在远程服务端内构建出虚拟手机，然后利用安全传输协议将客户端设备的硬件数据（硬件数据比如为传感器、GPS）映射到虚拟手机的相应框架层（此处映射到HAL，也即硬件抽象层），从而令虚拟手机实现与客户端设备同样的定位功能，也就是完成定位数据的重定向。

本发明技术方案的进一步改进在于：虚拟化技术采用ARM虚拟化技术，远程服务端为arm服务器。

本发明技术方案的进一步改进在于：通过定位数据重定向的系统实现，定位数据重定向的系统包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机，应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

重定向模块位于远程服务端的系统驱动层内，数据处理程序的输出端信息连接重定向模块的输入端；

云手机包括由下至上依次交互的硬件抽象层、系统框架层、应用层，硬件抽象层内安装有虚拟定位模块，虚拟定位模块信息连接重定向模块的输出端。

本发明技术方案的进一步改进在于：应用程序包括依次信息连接的定位数据获取模块、第一数据加解密模块、第一数据通信模块，定位数据获取模块与客户端设备的硬件信息连接；

数据处理程序包括信息连接的第二数据通信模块、第二数据加解密模块，第二数据通信模块与第一数据通信模块通过网络信息连接。第二数据加解密模块与第一数据加解密模块对应，第二数据加解密模块与重定向模块信息连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：具体实现流程包括如下步骤：

S1、客户端设备的硬件信息（比如GPS）通过定位数据获取模块交于第一数据加解密模块；

S2、第一数据加解密模块加密硬件（GPS）信息，通过第一数据通信模块发送至远程服务端；

S3、远程服务端通过第二数据通信模块收到加密数据后，首先使用第二数据加解密模块解密，然后解密过的数据传递到系统驱动层的重定向模块；

S4、重定向模块将数据传递到云手机的硬件抽象层的虚拟定位模块中；

S5、虚拟定位模块中的数据通过系统框架层交给应用层的应用程序，从而实现云手机定位数据的重定向。

一种定位数据重定向的系统，包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机，应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

云手机包括由下至上依次交互的硬件抽象层、系统框架层、应用层，硬件抽象层内安装有虚拟定位模块，虚拟定位模块信息连接重定向模块的输出端；

应用程序、数据处理程序共同用于提供客户端设备到远程服务端的数据传输，重定向模块、虚拟定位模块共同用于实现数据重定向定位。

本发明技术方案的进一步改进在于：应用程序包括依次信息连接的第一数据通信模块、第一数据加解密模块、定位数据获取模块：

第一数据通信模块，用于客户端设备的应用程序与远程服务端的数据处理程序的通信，完成定位数据从用户设备端到服务器端的发送；

第一数据加解密模块，用于加密和解密客户端的硬件数据，保证定位数据在传输过程中的安全性及可靠性；第一数据加解密模块连接第一数据通信模块；

定位数据获取模块，与第一数据加解密模块以及硬件（GPS、传感器）连接，用于获取硬件的定位数据；

数据处理程序包括相互连接的第二数据通信模块、第二数据加解密模块，第二数据通信模块和第一数据通信模块对应信息连接，第二数据加解密模块和第一数据加解密模块相对应；第二数据加解密模块信息连接重定向模块。

本发明技术方案的进一步改进在于：重定向模块通过本地套接字与远程服务端的第二数据加解密模块进行交互。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：本发明通过容器技术、虚拟硬件抽象层、数据处理程序等相结合完成定位数据的重定向，解决ARM服务端云手机缺少定位硬件无法提供定位服务的问题。

本发明使用虚拟化技术，虚拟化是将单一物理设备模拟为相互隔离的多个虚拟设备，同时保证这些虚拟设备的高效性。arm是一种精简指令集（reduced instruction setcomputer，RISC）架构，精简（reduced）的意思是每条汇编指令独自完成所有的工作，而与之相对的复杂指令集则不是，它的一条汇编指令可能会翻译成好几条机器指令。

本发明使用容器技术Docker，Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

本发明结构简单，便于组装搭建，且各模块之间交互性好，系统运行平稳、流畅，具有极高的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例的实现流程图；

图2为本发明实施例的整体架构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明公开了一种定位数据重定向的方法，依托虚拟化技术搭建远程服务端，利用容器技术在远程服务端内构建出虚拟手机，然后利用安全传输协议将客户端设备的硬件数据（比如传感器、GPS数据）映射到虚拟手机的相应框架层（比如映射到HAL，也就是硬件抽象层），从而令虚拟手机实现与客户端设备同样的定位功能，完成定位数据的重定向。

该定位数据重定向的流程操作清晰、简洁，具有极高的扩展性。比如虚拟化技术采用ARM虚拟化技术，相应的远程服务端为arm服务器。当然可以选择其他的虚拟化技术，比如KVM，根据具体情况和成本考虑即可。

本方法通过定位数据重定向的系统实现，借助定位数据重定向的系统来实现本发明的意图。涉及到的定位数据重定向的系统包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机（此处用云手机来实现虚拟手机），应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

云手机包括由下至上依次交互的硬件抽象层、系统框架层、应用层，硬件抽象层内安装有虚拟定位模块，虚拟定位模块信息连接重定向模块的输出端。云手机的硬件抽象层、系统框架层、应用层由下至上依次交互信息，通过硬件抽象层获取硬件数据，进而传到应用层中进行具体应用。

应用程序包括依次信息连接的定位数据获取模块、第一数据加解密模块、第一数据通信模块，定位数据获取模块与客户端设备的硬件信息连接；

在应用程序、数据处理程序、重定向模块、虚拟定位模块的支持下，本方法的具体实现流程包括如下步骤：

S1、客户端设备的硬件信息（比如GPS信息、传感器信息）通过定位数据获取模块交于第一数据加解密模块；

S2、第一数据加解密模块加密硬件（比如GPS信息、传感器信息）信息，通过第一数据通信模块发送至远程服务端；

S5、虚拟定位模块中的数据通过系统框架层交给应用层的应用程序，从而实现云手机定位数据的重定向，实现本方法的应用。

本发明还公开了一种定位数据重定向的系统，包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机，应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

重定向模块与远程服务端的硬件（比如GPS）数据处理程序进行交互，获取定位数据；目前可处理数据包含：经度、纬度、海拔、准确度、方位值、速率、卫星数量、日期ddmmyy（日月年）、时间hhmmss（时分秒）。

虚拟定位模块用于获取重定向模块的数据，通过重定向模块将客户端设备的真实定位数据映射到硬件抽象层的虚拟定位模块，此举可以在不改变云手机原有整体上层架构（Framwork层、应用程序层）的情况下实现云手机的定位功能。

该系统的具体结构组成为：

应用程序包括依次信息连接的第一数据通信模块、第一数据加解密模块、定位数据获取模块：

重定向模块通过本地套接字socket与远程服务端的第二数据加解密模块进行交互。使用套接字除了可以实现网络间不同主机间的通信外，还可以实现同一主机的不同进程间的通信，且建立的通信是双向的通信。

下面举例详细说明。

由于硬件数据包括GPS数据、各个传感器数据，本实施例以GPS数据为例，结合图1-图2，详细说明本实施例的具体过程。

图1代表定位数据的数据流，从定位数据的原始采集到数据的终点处理。图2包含客户端设备和服务端（ARM服务器，云手机）。客户端设备可以为客户端移动设备，比如手机、平板等，也可以是不可移动的设备，如台式机。

客户端程序主要包括定位数据获取模块，第一数据加解密模块、第一数据通信模块，其中第一数据加解密模块、第一数据通信模块和远程服务端的第二数据通信模块、第二数据加解密模块的信息接收对应。

第一数据通信模块和第二数据通信模块主要用于客户端与服务端进行数据的传输交互。

第一数据加解密模块和第二数据加解密模块主要用于加解密客户端与服务端交互的定位数据。

客户端设备的应用程序登录到远程服务端的云手机后，即可以看到完整的云手机远程桌面，当用户需要打开需要定位服务的应用程序时，远程服务端会通过远程控制协议、自定义控制指令将控制命令传递到客户端设备的应用程序，该控制命令用于指示应用程序开启定位重定向功能，将利用定位数据获取模块实时获取的定位数据通过第一数据加解密模块、第一数据通信模块上传到远程服务端的相应模块（第二数据通信模块、第二数据加解密模块）完成基础的数据处理，此时，GPS数据还未到达容器（Docker）中的云手机。此部分即是图1中的S1、S2。

远程服务端包含第二数据通信模块、第二数据加解密模块、重定向模块、云手机，云手机包括依次交互的硬件抽象层（HAL，虚拟定位模块）、Framework层（系统框架层，定位服务）以及应用层的应用程序。

重定向模块主要功能分为两部分，第一部分是控制命令的重定向。客户端设备（可以为客户端移动设备，比如手机、平板）打开远程云手机桌面中的定位应用程序，远程服务端的应用程序将定位请求（控制命令）发送给硬件抽象层的虚拟定位模块，然后重定向模块将硬件抽象层中虚拟定位模块的控制指令通过数据加解密模块和数据通信模块传递给客户端。

第二部分是定位数据的重定向。客户端设备收到定位重定向的请求（控制命令）后，客户端将具体定位数据加密以后通过数据通信模块利用网络发送给服务端，服务端数据处理程序处理完客户端传递的定位数据后，通过本地套接字与重定向模块进行通信，重定向模块将接收的定位数据通过数据共享方式传递给硬件抽象层的虚拟定位模块，最后通过Framework的定位服务向上提供定位数据，由此完成应用程序获取定位需求的全链路定位流程。此部分即图1中S3、S4、S5所示。

应用层应用即是直接使用定位数据的需求方，应用层应用通过处理定位数据为用户提供直观且丰富的信息。至此，通过应用层的应用程序，实现云手机的定位功能。

传感器等硬件的数据与GPS数据的数据处理过程相似，因此针对传感器的数据，只需结合图1-图2进行针对性调整即可，在此不再赘述。

Claims

1.一种定位数据重定向的方法，其特征在于：依托虚拟化技术搭建远程服务端，利用容器技术在远程服务端内构建出虚拟手机，然后利用安全传输协议将客户端设备的硬件数据映射到虚拟手机的相应框架层，从而令虚拟手机实现与客户端设备同样的定位功能；

通过定位数据重定向的系统实现，定位数据重定向的系统包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机，应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

数据处理程序包括信息连接的第二数据通信模块、第二数据加解密模块，第二数据通信模块与第一数据通信模块通过网络信息连接，第二数据加解密模块与第一数据加解密模块对应，第二数据加解密模块与重定向模块信息连接；

重定向模块主要功能分为两部分，第一部分是控制命令的重定向：客户端设备打开远程云手机桌面中的定位应用程序，远程服务端的应用程序将定位请求发送给硬件抽象层的虚拟定位模块，然后重定向模块将硬件抽象层中虚拟定位模块的控制指令通过数据加解密模块和数据通信模块传递给客户端；

第二部分是定位数据的重定向：客户端设备收到定位重定向的请求后，客户端将具体定位数据加密以后通过数据通信模块利用网络发送给服务端，服务端数据处理程序处理完客户端传递的定位数据后，通过本地套接字与重定向模块进行通信，重定向模块将接收的定位数据通过数据共享方式传递给硬件抽象层的虚拟定位模块，最后通过Framework的定位服务向上提供定位数据，由此完成应用程序获取定位需求的全链路定位流程。

2.根据权利要求1所述的一种定位数据重定向的方法，其特征在于：虚拟化技术采用ARM虚拟化技术，远程服务端为arm服务器。

3.根据权利要求1所述的一种定位数据重定向的方法，其特征在于具体实现流程包括如下步骤：

S1、客户端设备的硬件信息通过定位数据获取模块交于第一数据加解密模块；

S2、第一数据加解密模块加密硬件信息，通过第一数据通信模块发送至远程服务端；

4.一种定位数据重定向的系统，用于实现权利要求1的方法，其特征在于：包括位于客户端设备内的应用程序，以及位于远程服务端内的数据处理程序、重定向模块、云手机，应用程序的输入端与客户端设备的硬件信息连接、输出端与数据处理程序的输入端信息连接；

5.根据权利要求4所述的一种定位数据重定向的系统，其特征在于：

第一数据加解密模块，用于加密和解密客户端的硬件数据，保证定位数据在传输过程中的安全性及可靠性；

定位数据获取模块，与第一数据加解密模块以及客户端设备的硬件连接，用于获取客户端设备硬件的定位数据；

6.根据权利要求5所述的一种定位数据重定向的系统，其特征在于：重定向模块通过本地套接字与远程服务端的第二数据加解密模块进行交互。