CN202171953U - 基于wifi信号实现数据传输的数据存储设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，涉及数据存储设备；它包括存储介质；其改进之处在于，它还包括对存储介质进行控制的微处理器；与所述微处理器电性连接对微处理器进行供电的电源；及与微处理器信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块；其有益效果在于：本实用新型的结构中，它包括对存储介质进行控制的微处理器；与所述微处理器电性连接对微处理器进行供电的电源；及与微处理器信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块。采用无线WIFI的技术，只要终端设备有WIFI功能，无需物理上的插拔，即可接入。

Description

基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备

【技术领域】

本实用新型涉及数据存储设备，尤其涉及通过WIFI模块进行无线数据传输的数据存储设备。

【背景技术】

目前，大部分人使用U盘作为数据存储设备，U盘，全称“USB闪存盘”，英文名“USB flash disk”。它是一个USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，可以通过USB接口与电脑连接，实现即插即用。U盘的称呼最早来源于朗科公司生产的一种新型存储设备，名曰“优盘”，使用USB接口进行连接。USB接口就连到电脑的主机后，U盘的资料可与电脑交换。而之后生产的类似技术的设备由于朗科已申请专利，而不能再称之为“优盘”，而改称谐音的“U盘”。后来U盘这个称呼因其简单易记而广为人知，而直到现在这两者也已经通用，并对它们不再作区分，是移动存储设备之一。

但是现在的U盘有以下缺点：

缺点1：与U盘进行数据传输的设备需要有USB接口，藉此，导致手机等无USB接口的产品无法直接使用。

缺点2：不能满足在未来的发展中与其它数据设备进行无线对接的发展趋势；

缺点3：无法多个用户同时进行数据对接，实现实时共享。

缺点4：当U盘丢失时，造成数据流失，没有丢失报警的功能。

缺点5：使用麻烦，使用要插到USB接口上。而且任何物理性质的插拔对接口的使用寿命都会有影响

缺点6：同时使用的USB设备受主机上的USB口限制，尽管有一些USB HUB的解决方案，但是同时会增加成本。

缺点7：无法实现小型web服务器，实现个性化应用，软件可扩展性不够。

缺点8：无法实现路由功能。

自电脑推出至今，人们一直关注计算机外存储设备的改进，从软盘到硬盘再到U盘，其容量越来越大，价格越来越便宜，其中U盘作为PC之间的数据互传的外接存储设备，受到市场的欢迎，但是U盘也需要把热插拔，造成用户使用不便，近两年随着3G和移动互联网的发展，手机和手持设备日益普及的今天，手机自带容量最大为32G，手机本身并不带USB接口。Apple的IPhone和Google的Android的发布，代表着后PC时代的到来，传统的USB接口的存储设备已经不能满足要求。同时后PC时代也要求一些消费类电子拥有一些个性化的应用，比如实现一些WEB服务，移动路由器的功能。

综上所述，人们需要一种新的外界存储设备来替代和补充现有的U盘的外接存储设备。

近年来出现的WIFI direct技术是一种新的无线技术的革命，其标准由WIFI联盟制定，其标准得到英特尔(Intel)，博通，三星等国际大公司支持，目的是为了带有WiFi模块的设备之间的链接变得更简单，更容易和更快捷，用来替代蓝牙等。当今所有的笔记本和电脑和都可支持WIFI，尤其是3G互联网手机都支持WIFI。WIFI已经成为电脑和手机的标准配置。

越来越多的带有WiFi的手机出现，但是这些设备之间想要实现WiFi通讯就需要一个AP，但是传统的带有无线功能的路由器不便于携带，当人们在户外想要手机之间互相通过WiFi通讯就无法实现。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述技术之不足，旨在提供一种通过现在电脑和大部分手机都可对接的WIFI信号作为无线传输信号的数据存储设备，通过该无线数据存储设备实现数据存储设备与更多数据设备进行无线数据传输。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，它包括存储介质；其改进之处在于，它还包括对存储介质进行控制的微处理器；与所述微处理器电性连接对微处理器进行供电的电源；及与微处理器信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块。

下面对以上技术方案作进一步阐述：

优选地，所述存储介质为SD卡。

进一步优选地，它还包括信号放大模块，所述信号放大模块连接于所述微处理器与所述WIFI模块之间。

进一步优选地，它还包括一同步动态存储模块，所述同步动态存储模块与所述微处理器信号连接；所述同步动态存储模块为SDRAM存储器。

进一步优选地，它还包括一闪存模块，所述闪存模块与所述述微处理器信号连接；所述闪存模块为NOR FLASH存储器。

进一步优选地，它还包括一USB接口，所述USB接口与所述微处理器信号连接。

进一步优选地，所述电源为蓄电池，它还包括一充电管理电路及一电源管理电路，所述充电管理电路与所述蓄电池电性连接，所述电源管理电路连接于所述蓄电池与所述微处理器之间。

进一步优选地，所述蓄电池为锂电池。

进一步优选地，它还包括复位电路，所述复位电路与所述微处理器信号连接。

进一步优选地，它还包括一防改写保护开关，所述防改写保护开关与所述微处理器信号连接。

本实用新型的有益效果在于：其一、本实用新型的结构中，它包括对存储介质进行控制的微处理器；与所述微处理器电性连接对微处理器进行供电的电源；及与微处理器信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块。采用无线WIFI的技术，包括需通过WPA或WEP加密身份认证，只要终端设备有WIFI功能，无需物理上的插拔，即可接入。其二、通过该数据存储设备可实现多用户同时进行资源共享，同时通过该设备方便彼此交换；其三、该设备设置有USB接口，WIFI模块，可做普通u盘使用，也可经过WIFI，通过web访问从而无需额外安装驱动；其四、该设备可用作防盗标签，把该设备和钱包放在一起，当钱包丢失时，可以通过无线对接设置让手机自动报警；其五、该设备可实现定制主页，完成电子广告和电子名片功能；其六、采用WIFI信号强度检测，当该设备丢失或者被盗时，手机或者其它设备会自动报警；其八、可以采用USB充电接口，便于用户充电；其九、能实现路由器的功能；其十、同时最多可连接255个快闪电子式外接存储装置到电脑或者手机上，理论上也可允许255个设备同时访问该设备；其十一、外存储装置的工作电源由锂电池供电，而不是从系统电源专线接入，节约插座空间，方便即插即用；其十二、该设备中设置“防改写保护”功能，他可以是“硬”保护方式，也可以是”软“保护方式，还可以是二者结合使用的方式。所谓“硬件”保护方式，是利用开关器件的一个状态令所述快闪存储介质无法写入数据。而所述“软”保护方式，则是所述外存储装置的所述固化软件通过所述驱动程序把“写”保护状态通知各操作系统。

【附图说明】

图1为本实用新型的方框流程示意图；

图2为本实用的工作原理方框流程示意图。

图中：1、微处理器；2、存储介质；3、电源；4、WIFI模块；5、信号放大模块；6、同步动态存储模块；7、闪存模块；8、USB接口；9、充电管理电路；10、电源管理电路；11、复位电路。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

参照图1所示，该数据存储设备，它包括一存储介质2，所述存储介质2为SD卡，另外，它还包括对存储介质2进行控制的微处理器1，与所述微处理器1电性连接对微处理器1进行供电的电源3，所述电源3为蓄电池，它还包括一充电管理电路9及一电源管理电路10，所述充电管理电路9及电源管理电路10分别连接于所述蓄电池与所述微处理器1之间。所述蓄电池为锂电池；该设备还包括与微处理器1信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块4；该设备它还包括信号放大模块5，所述信号放大模块5连接于所述微处理器1与所述WIFI模块4之间。该设备它还包括一同步动态存储模块6，所述同步动态存储模块6与所述微处理器1信号连接；所述同步动态存储模块6为SDRAM存储器。该设备它还包括一闪存模块7，所述闪存模块7与所述述微处理器1信号连接；所述闪存模块7为NOR FLASH存储器。该设备它还包括一USB接口8，所述USB接口8与所述微处理器1信号连接。该设备它还包括复位电路11，所述复位电路11与所述微处理器1信号连接。该设备它还包括一防改写保护开关，所述防改写保护开关与所述微处理器1信号连接。

还是参照图1所示，该设备可以直接插到电脑的USB口，进行与电脑连接，或插到带有USB接口的充电器进行对该设备充电；在该设备通过USB接口8与PC进行连接的时候，PC可以通过USB接口8访问设备的存储器，即把该设备当做移动U盘使用，同时PC通过USB接口8对设备进行供电和充电。该设备通过USB接口8插到PC的USB接口的时候，设备会自动切换为移动存储器状态，并在电脑上显示移动存储器的盘符，此时通过PC的USB接口对设备进行供电和充电。

该设备的电源3；用于设备没有通过USB口连接到PC的时候，对设备进行供电。

该设备的微处理器1，采用ARM控制核心，用于实现对设备的主要控制和大部分功能的实现。并且能实现用户对存储卡数据的交互，包含读操作、写操作、删除、格式化及写保护。

该设备中的存储介质2为SD卡，用于实现该设备的存储功能，即该设备中的存储器。用户可以根据自己的需求进行更换，常用的存储器容量有：1GB、2GB、4GB、6GB、8GB、16GB、32GB等。

该设备的信号放大模块5，实现对无线传输信号的放大功能。以保证完正的，高质量的数据传输。

该设备的WIFI模块4，用于实现对其他具备WIFI的设备进行通讯，以实现数据的传递和交互。

该设备的闪存模块7为NOR FLASH；用于对设备程序、参数、配置等的保存。以保证设备的正常运行。

该设备的同步动态存储模块为SDRAM存储器，用于设备运行时候的临时空间，存放临时数据和用户参数等。

该设备的复位电路10，用于在设备启动或设备工作异常的时候对设备进行复位。

该设备的电源管理电路10；用于对设备提供良好的高质量的电源，以保证设备的稳定运作。并从USB接口8或者电池获取电源。

进一步地，该设备的电源设置有充电管理电路9；用于设备通过USB接口8连接到PC的时候，充电管理电路9对电池进行充电，侦测电池的电压、电流和温度，并对电池进行充电保护。在设备没有通过USB接口8连接到PC的时候，充电管理电路9对电池进行电压、电流和温度的侦测、以便提醒用户电量等信息，并在电力不足的时候提醒用户进行充电，在温度过高时提醒用户关闭设备以便散热。

参照图2所示，主控芯片通过linux系统搭建无线平台，采用SD卡作为存储介质，由linux管理数据资源，通过wifi提供路由功能，给其他的WiFi设备，用户可以使用使用浏览器无线访问SD卡上数据资源；通过USB接口8实现普通U盘功能，方便用户选择多种方式交换存储；方便实现多用户同时共享彼此数据资源及接入的SD卡数据资源。

该方法还包括在所述设备的直接控制SD卡及实现WiFi功能的固化软件，该固化软件存储在NorFlash中，按照固化软件的流程工作，在检测到有其它设备连接时，自动分配IP地址，提供WEB服务给相关该设备。

该设备上的固件主要分为三部分：

1)UBOOT

U-Boot，全称Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。从FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。其源码目录、编译形式与Linux内核很相似，事实上，不少U-Boot源码就是相应的Linux内核源程序的简化。主要实现linux系统的引导工作。

2)LINUX内核

Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。在本设备种主要使用了Liunx和它自身提供的驱动用来访问相关的硬件，例如，外存储器，SD卡和Wifi网卡，驱动层为应用层屏蔽底层操作，并对其提供相应API。

3)LINUX应用程序

a.thttpd

thttpd是一个非常小巧的轻量级web server，它非常非常简单，仅仅提供了HTTP/1.1和简单的CGI支持。此外，thttpd也类似于lighttpd，对于并发请求不使用fork()来派生子进程处理，而是采用多路复用(Multiplex)技术来实现。因此效能很好。

thttpd支持多种平台，如FreeBSD，SunOS，Solaris，BSD，Linux，OSF等。对于小型web server而言，速度快似乎是一个代名词，通过官方站提供的Benchmark，可以这样认为：thttpd至少和主流的web server一样快，在高负载下更快，因为其资源占用小的缘故。

该设备主要使用了thttpd来提供WEB服务给其它设备。原理上讲，也可以使用其它web server程序实现该功能。

b.dhcpd

1.采用DHCP的必要性。

在TCP/IP网络上，每台工作站要能存取网络上的资源之前，都必须进行基本的网络配置，一些主要参数诸如IP地址，子网掩码，缺省网关，DNS等必不可少，还可能需要一些附加的信息如IP管理策略之类。对于一个稍微大点的网络而言，网络的管理和维护的任务是相当繁重的。一台计算机从一个子网转移到另一个子网，就要重新对系统进行配置。因此，需要有一种机制来让TCP/IP的配置和管理从用户端转移到网络管理端，实现IP的集中式管理。解决方案就是用DHCP。

2.DHCP的主要功能

DHCP的全称是动态主机配置协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol)，由IETF(Internet网络工程师任务小组)设计。目的就是为了减轻TCP/IP网络的规划、管理和维护的负担，解决IP地址空间缺乏问题。运行DHCP的服务器把TCP/IP网络设置集中起来，动态处理工作站IP地址的配置，用DHCP租约和预置的IP地址相联系，DHCP租约提供了自动在TCP/IP网络上安全地分配和租用IP地址的机制，实现IP地址的集中式管理，基本上不需要网络管理人员的人为干预。而且，DHCP本身被设计成BOOTP(自举协议)的扩展，支持需要网络配置信息的无盘工作站，对需要固定IP的系统也提供了相应支持。

在该设备中使用了dhcpd用来实现dhcp服务器的功能。原理上讲，也可以使用其它web server程序实现该功能。

3.读写SD卡的cgi程序

Common Gateway Interface，简称CGI。在物理上是一段程序，运行在服务器上，提供同客户端HTML页面的接口。绝大多数的CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，并在服务器产生相应的处理，或将相应的信息反馈给浏览器。CGI程序使网页具有交互功能。

在这个设备中，主要使用CGI程序，通过访问SD卡挂载的文件夹，再由linux通过文件系统，调用SD卡驱动，从而实现访问SD卡上内容。

4.用户访问SD卡内容通过软件实现的步骤：

该设备启动后内置系统会进行如下操作：

启用dhcpd线程，为通过密码验证接入的wifi client分配ip，从而建立无线网络连接链路。

启用thttpd线程，为成功连接的client设备提供web服务，这样client可以通过html访问并调用sever cgi程序，实现相应服务操作。

当SD卡插入时，会产生中断，中断处理程序调用驱动程序对设备识别，识别成功后将其按照相应的文件系统格式，挂载到根文件系统的相应目录，通过虚拟文件系统(VFS)，可当做普通文件访问。

系统虚拟文件系统(VFS)可屏蔽对文件访问的底层操作，对应用提供统一的api，方便应用程序操作。可以把格式(FAT，FAT32，NTFS，EXT2，EXT3，EXT4等)，各种形式接入的设备(USB接口，SDIO接口，NAND接口，SPI接口等)，转换为统一的API，当访问不同文件系统，不同介质的时候，调用相对于的文件系统应用，和相应介质的驱动程序。

1，用户通过web访问：

首先用户通过在wifi协议下，通过wpa或者wep等加密算法转换后的密码，进行权限识别，通过后然后连接到本设备。通过网络协议及web协议调用cgi程序，通过VFS访问SD卡所挂载的目录。相对应文件系统，调用底层SD卡驱动，通过SDIO与SD卡内部固件系统交互，SD卡内置芯片对其内置的NandFlash进行操作，完成坏块管理，磨损均衡等管理，最终实现在底层对将所需数据进行读，写，擦操作。

2，用户通过USB访问：

当设备当做一个U盘设备得时候，本设备充当设备角色，被用户的主机USB驱动操作，对本设备内置固件程序交互，实现U盘功能。

3，用户之间互联：

首先用户通过在wifi协议下，通过wpa或者wep等加密算法转换后的密码，进行权限识别，通过后然后连接到本设备。启用相应的线程完成路由功能，解析TCP/IP数据包，根据路由协议，转发相应wifi数据包，在IP层为接入设备实现数据转发功能，从而实现设备之间互联。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，

它包括存储介质；

其特征在于：它还包括对存储介质进行控制的微处理器；

与所述微处理器电性连接对微处理器进行供电的电源；

及与微处理器信号连接作为数据无线传输设备的WIFI模块。

2.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：所述存储介质为SD卡。

3.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括信号放大模块，所述信号放大模块连接于所述微处理器与所述WIFI模块之间。

4.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括一同步动态存储模块，所述同步动态存储模块与所述微处理器信号连接；所述同步动态存储模块为SDRAM存储器。

5.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括一闪存模块，所述闪存模块与所述述微处理器信号连接；所述闪存模块为NOR FLASH存储器。

6.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括一USB接口，所述USB接口与所述微处理器信号连接。

7.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：所述电源为蓄电池，它还包括一充电管理电路及一电源管理电路，所述充电管理电路及电源管理电路分别连接于所述蓄电池与所述微处理器之间。

8.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：所述蓄电池为锂电池。

9.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括复位电路，所述复位电路与所述微处理器信号连接。

10.根据权利要求1所述的基于WIFI信号实现数据传输的数据存储设备，其特征在于：它还包括一防改写保护开关，所述防改写保护开关与所述微处理器信号连接。

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