CN114785775B - 一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法，该云手机包括：云机驱动SDK，用于通过网络连接与真机驱动SDK进行通信，给真机驱动SDK下发设备驱动操作请求，对真机驱动SDK返回的数据进行预处理后传给云机虚拟设备驱动；云机虚拟设备驱动，用于在HAL层根据每个设备单独建立一个虚拟设备驱动，每个虚拟设备驱动在原生设备驱动基础上集成网络适配模块，以用于与所述云机驱动SDK通信，将驱动API的命令实现通过所述云机驱动SDK转发至真机驱动SDK，并通过所述云机驱动SDK获取驱动的数据返回给驱动API处理。
Description
技术领域
本发明涉及云手机技术领域，特别是涉及一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法。
背景技术
云手机是通过在云服务器端通过虚拟容器的方式，将一台云服务器划分成多个虚拟机来独立运行的android系统，然后提供远程操作让手机等终端设备操作使用，使得各种应用运行在云端，方便管理，可以大大减少真实手机本地资源的消耗。
虽然这些虚拟云手机的功能与真实手机的基本相同，但由于云机不具备某些硬件设备，与真实的手机相比仍存在比较大的功能限制，比如：摄像、麦克风输入、传感器、定位等功能云手机并不具备，导致使用云手机时，用户交互体验受到很大的影响。
随着云机的应用场景越来越多，各种交互功能也越来越多，对云手机的要求也越来越接近真机，对数据的实时性、兼容性、可扩展都有更新的要求，因此，急需从全局去设计一个真机与云机交互的通用方法。
目前有些方案提出通过将真机设备的数据转发到云机进行交互，主要是对单个功能进行了考虑，更多的从各自的业务进行了设计，有的还依赖于硬件，并没有从全局去考虑整个真机模拟的设计，兼容性、扩展性和移植性缺少考虑，如公开号为CN110430441A的中国专利申请公开了一种云手机视频采集方法、系统、装置及存储介质，其主要揭露了通过手机本地摄像头进行视频采集，得到视频流后进行编码，再传到云机，其只针对摄像头这一项功能给出了一个大致的处理方法，没有提到驱动如何对接；又如公开号为CN111917988A的中国专利申请公开了一种云手机的远程摄像头应用方法、系统及介质，该方法更多地从摄像头的预览、直播、拍照等场景实现真机与云机的交互过程，更多的集中在云机对视频数据的处理，只考虑了摄像头的情景，并没有考虑到驱动如何对接，没有考虑可扩展性和通用性。
可见，目前提出的一些云手机获取真机设备输入数据的方法，都是针对某个特定功能的实现，并没有涉及到如何对接虚拟设备层，都是独立处理某个设备数据，有的还依赖硬件驱动，并没有体现到通用性。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法，通过在云手机端建立虚拟设备与真机进行交互，使得云手机即便不具备真实的硬件设备，也能实现在云手机上实现摄像、麦克风输入、传感器、定位等功能，在云手机上也能体现真机一样的交互体验。
本发明之另一目的在于提供一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法，通过采用统一的网络适配模块，集成简单，只需要修改HAL层对应的so即可实现，方便修改部署，且具有很好的可扩展性，方便后期继续增加新的虚拟驱动。
本发明之再一目的在于提供一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法，充分考虑驱动数据传输的可靠性和传输效率，通过环形缓存、socketpir、pipe管道的通信技术，降低延时，保证数据快速、可靠转发，让真机的设备数据在云手机上处理更加及时，增加用户体验。
为达上述目的，本发明提出一种可实现与真机驱动对接的云手机，包括：
云机驱动SDK，用于通过网络连接与真机驱动SDK进行通信，给真机驱动SDK下发设备驱动操作请求，对真机驱动SDK返回的数据进行预处理后传给云机虚拟设备驱动；
云机虚拟设备驱动，用于在HAL层根据每个设备单独建立一个虚拟设备驱动，每个虚拟设备驱动在原生设备驱动基础上集成网络适配模块，以用于与所述云机驱动SDK通信，将驱动API的命令实现通过所述云机驱动SDK转发至真机驱动SDK，并通过所述云机驱动SDK获取驱动的数据返回给驱动API处理。
优选地，每个虚拟设备驱动在接收到服务层的调用驱动API打开设备请求时，初始化网络适配模块，通过网络适配模块与所述云机驱动SDK建立连接。
优选地，所述云机驱动SDK通过本地socket与各虚拟设备驱动通信，统一分配socket端口给不同的虚拟设备驱动。
优选地，当接收到服务层的调用驱动API打开设备请求时，初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；然后启动所述云机驱动SDK，所述云机驱动SDK根据分配好的端口通过socket分别与每个虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接。
优选地，在系统初始化加载设备驱动时，云机服务调用驱动API打开设备，调用HAL_MODULE_INFO_SYM指定的methods.open方法来打开设备，在methods.open方法中初始化所述网络适配模块。
优选地，在与所述云机驱动SDK建立连接后，虚拟设备驱动将控制数据传递给所述云机驱动SDK，以由所述云机驱动SDK根据该控制数据下发所述设备驱动操作请求，当通过所述网络适配模块接收到所述云机驱动SDK预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理。
优选地，所述线程间通信的方式包括环形缓存ring-buffer、管道、sokcetpair。
优选地，所述云机驱动SDK以service的方式单独运行或者集成APP中运行。
为达到上述目的，本发明还提供一种可实现与真机驱动对接的云手机的驱动对接方法，包括如下步骤：
步骤S1，初始化各虚拟设备驱动的网络适配模块，通过网络适配模块与云机驱动SDK建立连接；
步骤S2，虚拟设备驱动获取控制数据，将控制数据传递给云机驱动SDK，由所述云机驱动SDK根据控制数据给真机驱动SDK下发设备驱动操作请求；
步骤S3，云机虚拟设备驱动通过网络适配模块接收到云机驱动SDK预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理。
优选地，于步骤S1中，当接收到服务层的调用驱动API打开设备请求时，初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；然后启动所述云机驱动SDK，所述云机驱动SDK根据分配好的端口通过socket分别与每个虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接。
与现有技术相比，本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机及其驱动对接方法，通过在云手机端建立虚拟设备与真机进行交互，使得云手机即便不具备真实的硬件设备，也能实现在云手机上实现摄像、麦克风输入、传感器、定位等功能，在云手机上也能体现真机一样的交互体验，本发明通过网络适配模块与原生驱动的对接，快速实现了云机虚拟设备驱动，大大减少集成的工作量，也保证了通用性，兼容性和可扩展性，以及数据交互的可靠性和实时性。
附图说明
图1为本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机的系统结构图；
图2为本发明具体实施例中云手机与真机驱动对接的示意图；
图3为本发明具体实施例中云机虚拟设备的示意图；
图4为本发明具体实施例中云机与真机驱动对接交互流程图；
图5为本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机的驱动对接方法的步骤流程图；
图6为本发明实施例中摄像头虚拟设备驱动实现的流程图；
图7为本发明实施例中麦克风虚拟设备驱动实现的流程图；
图8为本发明实施例中定位虚拟设备驱动实现的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机的系统结构图，图2为本发明具体实施例中云手机与真机驱动对接的示意图。如图1及图2所示，本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机，包括：
云机驱动SDK10，用于通过网络连接与真机驱动SDK进行通信，给真机驱动SDK下发设备驱动操作请求，对真机驱动SDK返回的数据进行预处理后传给云机虚拟设备驱动20，所述设备驱动操作请求包括但不限于打开\关闭设备、启动\停止设备、设置参数以及数据回调等操作请求。
本发明中，所述真机是指用户所使用的物理机器，如用户使用的智能手机，其上运行真机驱动SDK，该真机驱动SDK通过网络连接与云机SDK通信，接收云机驱动SDK10对真机设备的操作请求，包括但不限于打开\关闭设备、启动\停止设备、设置参数以及数据回调等操作请求，即云机驱动SDK10下发的设备驱动操作请求，然后调用真机服务层的标准SDKAPI，再往下与Android HAL驱动进行交互，真机驱动SDK对真机设备驱动返回的数据进行预处理，如音视频编码等后，再通过网络传给云机驱动SDK10，android Hal层驱动定义一个驱动的结构，默认包括公共内容有：驱动名称、厂商、版本号和入口函数ope n，每个驱动还可以单独定义接口，比如获取设备的个数，设备信息，设置回调等，需说明的是，这些是android系统定义好的，本发明只需要对接口进行实现，然后上层调用驱动open函数，返回驱动设备的数据结构(信息包括关闭函数和设备自己定义的操作函数)。
云机驱动SDK10接收到真机驱动SDK返回的数据后进行预处理，如音视频解码后，传给云机虚拟设备驱动20，在本发明具体实施例中，云机驱动SDK10通过本地socket与云机虚拟设备驱动20通信，统一分配socket端口给不同的虚拟设备驱动，云机驱动SDK以service的方式单独运行或者集成APP中运行，不需要调用上层API，耦合性小，可以非常方便的集成到云机上运行。
云机虚拟设备驱动20，用于在HAL层(Hardware Abstraction Layer,硬件抽象层)根据每个设备单独建立一个虚拟设备驱动，每个虚拟设备驱动在原生设备驱动基础上集成网络适配模块，每个虚拟设备驱动的驱动对外API保持与原生的一致，在接收到服务层的调用驱动API打开设备请求时，初始化网络适配模块，通过网络适配模块与云机驱动SDK10建立连接；在与云机驱动SDK10建立连接后，将打开/关闭设备，设备状态更新等控制数据传递给云机驱动SDK10，以由云机驱动SDK10根据该控制参数下发所述设备驱动操作请求，当通过网络适配模块接收到云机驱动SDK10预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理。
在本发明中，云机虚拟设备驱动在HAL层根据每个设备单独建立一个虚拟设备驱动，每个虚拟设备驱动都集成一个网络适配模块，用于实现与云机驱动SDK的本地socket通信，驱动对外API保持与原生的一致，如图3所示，例如对于camera服务、audio服务、sensor服务等，分别单独建立一个虚拟设备驱动，集成一个网络适配模块，各虚拟设备驱动的网络适配模块为服务端，云机驱动SDK是客户端，端口号统一分配。
如图4所示，在系统初始化加载设备驱动时，云机服务调用驱动API打开设备，具体地，系统(Framwork服务层)调用HAL_MODULE_INFO_SYM指定的methods.open方法来打开设备，在methods.open方法中初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；然后启动云机驱动SDK10，云机驱动SDK10根据分配好的端口通过socket与对应的虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接，这样每个虚拟设备驱动就可以与云机驱动SDK10进行通信。
虚拟设备驱动将打开/关闭设备，设备状态更新等控制数据(服务响应用户操作apk做出的相应处理得到控制数据，上层应用获取到相应的控制数据并通过Framwork服务层传给对应的虚拟设备驱动)给云机驱动SDK1010，云机驱动SDK10则产生相应的设备驱动操作请求到真机驱动SDK，从而控制真机设备；真机驱动SDK将真实设备的数据返回给云机驱动SDK10，云机虚拟设备驱动20通过网络适配模块接收到数据后，通过线程间通信将传给对应的驱动API处理，云机驱动SDK会识别真机返回的数据，确定是哪个设备的，进而通过不同的端口转发给对应的网络适配模块，从而到达对应虚拟设备驱动。在本发明具体实施例中，线程间通信的方式可以是环形缓存ring-buffer、管道、sokcetpair等，本发明不以此为限。
可见，在本发明中，通过云机虚拟设备驱动在HAL层根据每个设备单独建立一个虚拟设备驱动，通过虚拟设备驱动对android原生的驱动做简单修改就可以完成虚拟功能，每个虚拟设备驱动通过集成一个网络适配模块，将API的请求和数据返回通过本地socket通信来实现，不依赖任何的硬件平台，上层感觉跟真实一样，方便集成，容易扩展，通用性好。
图5为本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机的驱动对接方法的步骤流程图。如图5所示，本发明一种可实现与真机驱动对接的云手机的驱动对接方法，包括如下步骤：
步骤S1，初始化时，初始化各虚拟设备驱动的网络适配模块，通过网络适配模块与云机驱动SDK建立连接。
在本发明中，在系统初始化加载设备驱动时，云机服务调用驱动API打开设备，具体地，系统会去调用HAL_MODULE_INFO_SYM指定的methods.open方法来打开设备，在methods.open方法中初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；然后启动云机驱动SDK，云机驱动SDK则根据分配好的端口通过socket分别与每个虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接，这样每个虚拟设备驱动就可以与云机驱动SDK进行通信。
步骤S2，虚拟设备驱动获取控制数据，将控制数据传递给云机驱动SDK，由所述云机驱动SDK根据控制数据给真机驱动SDK下发设备驱动操作请求，所述设备驱动操作请求包括但不限于打开\关闭设备、启动\停止设备、设置参数以及数据回调等操作请求。
具体地说，当虚拟设备驱动接收到服务层调用驱动开始工作发送的控制数据时，将打开/关闭设备，设备状态更新等控制数据通过网络适配模块给云机驱动SDK，云机驱动SDK则根据该控制数据下发设备驱动操作请求；真机驱动SDK接收到云机驱动SDK对真机设备的操作请求，然后调用真机服务层的标准SDK API，再往下与Android HAL驱动进行交互，真机驱动SDK对真机设备驱动返回的数据进行预处理，如音视频编码等后，再通过网络传给云机驱动SDK。
步骤S3，云机虚拟设备驱动通过网络适配模块接收到云机驱动SDK预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理。
也就是说，云机驱动SDK接收到真机驱动SDK返回的数据并预处理后，云机虚拟设备驱动通过网络适配模块接收该数据，然后通过线程间通信将传给对应的驱动API处理，云机驱动SDK会识别真机返回的数据，确定是哪个设备的，进而通过不同的端口转发给对应的网络适配模块，从而到达对应虚拟设备驱动。在本发明具体实施例中，线程间通信的方式可以是环形缓存ring-buffer、管道、sokcetpair等，本发明不以此为限。
实施例1
在本实施例中，以摄像头虚拟设备驱动实现为例，在摄像头原生设备驱动基础上，集成网络适配模块，驱动对外API保持与原生的一致，API的内部处理做简单处理，其流程如图6所示，主要改动包括：连接设备的时候调用网络适配模块进行初始化；开始预览的时候发送预览请求；通过生产线程不断的从环形缓存读取数据网络适配模块回传的图像数据；发送关闭设备处理。其他的处理流程都属于原生驱动的处理流程，无需改动，在此不予赘述。
实施例2
在本实施例中，以麦克风虚拟设备驱动实现，在麦克风原生设备驱动基础上，集成网络适配模块，驱动对外API保持与原生的一致，API的内部处理做简单处理，其流程如图7所示，主要改动包括：连接设备的时候调用网络适配模块进行初始化；开始接收数据的时候发送请求；通过读入线程不断的从环形缓存读取数据网络适配模块回传的audio数据；发送关闭设备处理。其他的处理流程都属于原生驱动的处理流程，无需改动，在此不予赘述。
实施例3
在本实施例中，以定位虚拟设备驱动实现为例，在定位原生设备驱动基础上，集成网络适配模块，驱动对外API保持与原生的一致，API的内部处理做简单处理，其流程如图8所示，主要改动包括：连接设备的时候调用网络适配模块进行初始化；开始接收数据的时候发送请求；通过线程监听socketpair定位事件状态更新后，读取定位数据回调给上层；发送关闭设备请求。其他的处理流程都属于原生驱动的处理流程，无需改动，在此不予赘述。
可见，本发明只需修改HAL层设备驱动的代码，接口也不会修改，对上层来说是完全一样的，耦合性较好；本发明针对不同驱动修改的方法比较相似，容易修改，需改完成直接替换驱动so就可以了，部署也比较简单；本发明基本可以实现云机不具备的设备功能，比如摄像、麦克风输入、传感器sensors输入，定位、电话、短信等等功能，以及以后新的设备，扩展性好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (3)
1.一种可实现与真机驱动对接的云手机，包括：
云机驱动SDK，用于通过网络连接与真机驱动SDK进行通信，给真机驱动SDK下发真机设备驱动操作请求，对真机驱动SDK返回的数据进行预处理后传给云机虚拟设备驱动模块；
云机虚拟设备驱动模块，用于在HAL层根据每个真机设备分别单独建立一个虚拟设备驱动，所述真机设备为在真机中提供具体服务的设备；每个虚拟设备驱动在原生真机设备驱动基础上集成网络适配模块，以用于与所述云机驱动SDK通信，将驱动API的命令实现通过所述云机驱动SDK转发至真机驱动SDK，并通过所述云机驱动SDK获取驱动的数据返回给驱动API处理；
所述云机驱动SDK通过本地socket与各虚拟设备驱动通信，统一分配socket端口给不同的虚拟设备驱动；
当每个虚拟设备驱动接收到服务层的调用驱动API打开真机设备请求时，初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；所述云机驱动SDK根据分配好的端口通过socket分别与每个虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接；
在系统初始化加载真机设备驱动时，云机服务调用驱动API打开真机设备，调用HAL_MODULE_INFO_SYM指定的methods.open方法来打开真机设备，在methods.open方法中初始化所述网络适配模块；
在与所述云机驱动SDK建立连接后，虚拟设备驱动将控制数据传递给所述云机驱动SDK，以由所述云机驱动SDK根据该控制数据下发所述真机设备驱动操作请求，当云机虚拟设备驱动模块通过所述网络适配模块接收到所述云机驱动SDK预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理；
所述云机驱动SDK以service的方式单独运行或者集成APP中运行。
2.如权利要求1所述的一种可实现与真机驱动对接的云手机，其特征在于：所述线程间通信的方式为环形缓存ring-buffer、管道或sokcetpair。
3.一种权利要求1至2任一所述的可实现与真机驱动对接的云手机的驱动对接方法，包括如下步骤：
步骤S1，初始化各虚拟设备驱动的网络适配模块，通过网络适配模块与云机驱动SDK建立连接；
步骤S2，虚拟设备驱动获取控制数据，将控制数据传递给云机驱动SDK，由所述云机驱动SDK根据控制数据给真机驱动SDK下发真机设备驱动操作请求；
步骤S3，云机虚拟设备驱动模块通过网络适配模块接收到云机驱动SDK预处理后的真机驱动SDK返回的数据后，通过线程间通信传给对应的虚拟设备驱动处理；
于步骤S1中，当每个虚拟设备驱动接收到服务层的调用驱动API打开真机设备请求时，初始化网络适配模块，创建socket服务端并侦听接入；所述云机驱动SDK根据分配好的端口通过socket分别与每个虚拟设备驱动的网络适配模块建立连接。
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| CN114785775A (zh) | 2022-07-22 |
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