一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法，其中，该系统包括：互动服务中间件和嵌入式操作系统内核；其中，所述嵌入式操作系统内核包括用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源、在介于主板硬件和操作系统之间的板级支持包BSP现有的驱动程序接口基础上进行封装的驱动程序隔离层。实施本发明实施例，可以实现居家养老健康服务系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复，通过故障隔离和资源消耗跟踪，解决运行环境中居家养老健康服务系统的驱动程序故障问题，防止不正确的驱动程序耗尽系统资源以及由于系统故障而引起的崩溃。
【专利说明】一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及居家养老【技术领域】，尤其涉一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着我国人口老龄化与高龄化的加速，越来越多的老年人需要被赡养和照顾。虽然我国仍以家庭养老为主，但由于传统孝道观念淡化和家庭结构变化等原因，传统家庭养老功能正日趋弱化。另外，机构养老因其容纳人数有限、收费偏高、软硬件设施不完善等弊端不能够满足大多数老年人的养老需求，在这样的背景下，社会提出了以家庭为核心、以社区为依托、以专业化服务为依靠，为居住在家的老年人提供以解决日常生活困难为主要内容的居家养老服务。
[0003]居家养老健康服务系统具有市场化运作程度高，产业集群具有一定规模，业务需求变化快，信息量大且类型多样等特点，要求面向健康服务的居家养老健康服务数据中心和居家养老健康服务系统具有快速的资源部署和较高的系统容错能力，要求提供增强的系统级功能支持和性能优化。因此本发明采用软硬结合的技术路线，结合数字电视机顶盒与数字家庭互动服务中间件提出了一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统容错技术，有效实现了居家养老健康服务系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复。
[0004]在现有技术方案中，主要是利用分布式技术，解决居家养老健康服务系统中多级异构空间数据库之间的数据更新，通过建立由各级各类数据中心和居家养老健康服务系统信息网构成的多级全国居家养老服务系统中心之间的交换体系，通过信息交换体系来实现居家养老服务的管理、应用、交换、共享等服务。
[0005]针对居家养老服务系统这种未来产业集群具有一定规模，业务需求变化快，信息量大且类型多样的数据中心，现有技术方案并不能很好的满足具有较高的系统容错能力。当出现驱动程序故障问题时，必然会破坏整个系统的内核数据结构，从而极大影响整个分布式系统的可靠性。针对现如今不同业务需求以及大规模的居家养老健康服务系统，传统的分布式居家养老健康服务系统已经不能很好地满足系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法，实现居家养老健康服务系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复，防止不正确的驱动程序耗尽系统资源以及由于系统故障而引起的崩溃。
[0007]为了解决上述问题，本发明提出了一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统，所述系统包括:互动服务中间件和嵌入式操作系统内核；其中，
[0008]所述嵌入式操作系统内核包括用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源、在介于主板硬件和操作系统之间的板级支持包BSP现有的驱动程序接口基础上进行封装的驱动程序隔离层。
[0009]优选地，所述驱动程序隔离层用于提供参数和类型检查，跟踪和记录该驱动程序所使用的内核资源，根据系统设置的阈值来激活驱动程序的故障处理。
[0010]优选地，所述隔离层管理器用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源。
[0011]相应地，本发明还提出一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，所述方法包括:
[0012]互动服务中间件上的居家养老服务程序向机顶盒嵌入式操作系统发送服务请求；
[0013]所述嵌入式操作系统的任务管理器分配服务进程PID，并将应用信息发送给隔离
层管理器；
[0014]所述隔离层管理器创建隔离层并启动相应驱动程序，将服务程序所对应的内核对象拷贝到隔离层；
[0015]对所述内核对象进行修改，并将修改后的内容拷贝回操作系统内核中。
[0016]优选地，所述方法还包括:
[0017]所述隔离层管理器检测驱动程序是否正常启动，若驱动程序启动正常，则将相应的控制信号传至底层硬件进行响应；若程序启动失败，则将故障信息发送给驱动程序隔离层，驱动程序隔离层将发现的故障信息报告给互动服务中间件中的故障处理模块，由故障处理模块进行相应的故障处理。
[0018]优选地，机顶盒嵌入式操作系统内核中的对象跟踪代码在驱动程序和内核间验证每个参数的类型和访问属性。
[0019]优选地，所述隔离层管理器创建隔离层并启动相应驱动程序，将服务程序所对应的内核对象拷贝到隔离层的步骤包括:
[0020]将隔离层管理器加入到居家养老健康服务系统内核中；
[0021]驱动程序隔离层的初始化例程向隔离层管理器发请求；
[0022]隔离层管理器为驱动程序分配内核资源；
[0023]判断操作系统内核是否有足够多的资源以供程序驱动；若否，将结果信息传送给隔离层管理器；若是，则分配资源，并检查资源的权限和属性。
[0024]在本发明实施例中，利用数字电视互动服务中间件中已有的丰富的设备驱动程序来实现居家养老健康服务系统的驱动程序加固，通过数字电视互动服务中间件中驱动程序隔离层技术，通过故障隔离和资源消耗跟踪，解决运行环境中居家养老健康服务系统的驱动程序故障问题，提高驱动程序的可靠性，实现居家养老健康服务系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复，防止不正确的驱动程序耗尽系统资源以及由于系统故障而引起的崩溃。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026]图1是本发明实施例的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的组成示意图；
[0027]图2是本发明实施例的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法的流程示意图；
[0028]图3是本发明实施例的故障处理模块实现容错技术的过程示意图；
[0029]图4是本发明实施例的数字电视互动服务中间件创建驱动程序隔离层的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]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作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。
[0031]图1是本发明实施例的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的组成示意图，如图1所示，该系统包括:互动服务中间件和嵌入式操作系统内核；其中，
[0032]嵌入式操作系统内核包括用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源、在介于主板硬件和操作系统之间的板级支持包BSP现有的驱动程序接口基础上进行封装的驱动程序隔离层。
[0033]具体实施中，驱动程序隔离层用于提供参数和类型检查，跟踪和记录该驱动程序所使用的内核资源，根据系统设置的阈值来激活驱动程序的故障处理；隔离层管理器用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源，主要是内核缓冲区和与该驱动程序相关的内核数据结构，它是以内核动态模块的方式实现的。驱动程序隔离层与居家养老服务驱动程序的类型紧密相关，在介于主板硬件和操作系统之间的板级支持包BSP现有的驱动程序接口基础上进行封装，提供参数和类型检查，跟踪和记录该驱动程序所使用的内核资源，根据系统设置的阈值来激活驱动程序的故障处理。
[0034]另外，本发明实施例还提供了一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，如图2所示，该方法包括:
[0035]S201，互动服务中间件上的居家养老服务程序向机顶盒嵌入式操作系统发送服务请求；
[0036]S202,嵌入式操作系统的任务管理器分配服务进程PID，并将应用信息发送给隔离
层管理器；
[0037]S203，隔离层管理器创建隔离层并启动相应驱动程序，将服务程序所对应的内核对象拷贝到隔离层；
[0038]S204,对内核对象进行修改，并将修改后的内容拷贝回操作系统内核中。
[0039]该方法还包括:隔离层管理器检测驱动程序是否正常启动，若驱动程序启动正常，则将相应的控制信号传至底层硬件进行响应；若程序启动失败，则将故障信息发送给驱动程序隔离层，驱动程序隔离层将发现的故障信息报告给互动服务中间件中的故障处理模块，由故障处理模块进行相应的故障处理。
[0040]机顶盒嵌入式操作系统内核中的对象跟踪代码在驱动程序和内核间验证每个参数的类型和访问属性。
[0041]如图3所示，故障处理模块包括故障处理控制器、故障策略管理器以及修复策略管理器三个模块，其中故障策略管理器和修复策略管理器还需分别管理故障策略库、修复策略库、注册函数表。当出现故障后，故障处理控制器将考虑是采取措施停止应用的继续运行，或者不打断应用的继续运行。下面结合图3具体说明采用故障处理模块实现容错技术的过程，故障处理模块进行相应故障处理的过程如下:
[0042]步骤一:故障处理模块接收来自隔离层管理器的故障信息，发现故障。
[0043]步骤二:故障处理控制器将故障信息传送给故障策略管理器，故障策略管理器通过对故障的诊断和分析，从故障策略库中采用一种对应的故障处理策略。
[0044]步骤三:在得到对应的故障处理策略后，故障处理控制器将工作交给修复策略管理器，修复策略管理器根据应用程序初始化时注册的策略或者回调函数，分别在修复策略库和注册函数表中寻找适合应用的故障修复方法。
[0045]步骤四:故障管理模块通过故障处理控制器向数字电视互动服务中间件系统发送相关服务请求。如果需要进行资源的重新分配，故障处理控制器向中间件发送资源重配置请求，从而实现居家养老健康服务的快速恢复；如果服务彻底失效，则故障处理控制器向隔离层管理器发送事件服务请求，把故障信息实时通知到居家养老健康服务系统管理层，由隔离层管理器隔离故障服务的驱动程序，从而实现防止不正确的驱动程序耗尽系统资源以及由于系统故障而引起的崩溃。
[0046]进一步地，数字电视互动服务中间件创建驱动程序隔离层的流程如图4所示，S203包括:
[0047]将隔离层管理器加入到居家养老健康服务系统内核中；
[0048]驱动程序隔离层的初始化例程向隔离层管理器发请求；
[0049]隔离层管理器为驱动程序分配内核资源；
[0050]判断操作系统内核是否有足够多的资源以供程序驱动；若否，将结果信息传送给隔离层管理器；若是，则分配资源，并检查资源的权限和属性。
[0051]在本发明实施例中，利用数字电视互动服务中间件中已有的丰富的设备驱动程序来实现居家养老健康服务系统的驱动程序加固，通过数字电视互动服务中间件中驱动程序隔离层技术，通过故障隔离和资源消耗跟踪，解决运行环境中居家养老健康服务系统的驱动程序故障问题，提高驱动程序的可靠性，实现居家养老健康服务系统驱动程序的加固以及实时系统故障检测和恢复，防止不正确的驱动程序耗尽系统资源以及由于系统故障而引起的崩溃。
[0052]本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
[0053]另外，以上对本发明实施例所提供的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统，其特征在于，所述系统包括:互动服务中间件和嵌入式操作系统内核；其中， 所述嵌入式操作系统内核包括用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源、在介于主板硬件和操作系统之间的板级支持包BSP现有的驱动程序接口基础上进行封装的驱动程序隔离层。
2.如权利要求1所述的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统，其特征在于，所述驱动程序隔离层用于提供参数和类型检查，跟踪和记录该驱动程序所使用的内核资源，根据系统设置的阈值来激活驱动程序的故障处理。
3.如权利要求1所述的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统，其特征在于，所述隔离层管理器用于创建和回收居家养老服务驱动程序隔离层所用到的内核资源。
4.一种基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括: 互动服务中间件上的居家养老服务程序向机顶盒嵌入式操作系统发送服务请求； 所述嵌入式操作系统的任务管理器分配服务进程PID，并将应用信息发送给隔离层管理器； 所述隔离层管理器创建隔离层并启动相应驱动程序，将服务程序所对应的内核对象拷贝到隔离层； 对所述内核对象进行修改，并将修改后的内容拷贝回操作系统内核中。
5.如权利要求4所述的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述隔离层管理器检测驱动程序是否正常启动，若驱动程序启动正常，则将相应的控制信号传至底层硬件进行响应；若程序启动失败，则将故障信息发送给驱动程序隔离层，驱动程序隔离层将发现的故障信息报告给互动服务中间件中的故障处理模块，由故障处理模块进行相应的故障处理。
6.如权利要求4所述的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，其特征在于，机顶盒嵌入式操作系统内核中的对象跟踪代码在驱动程序和内核间验证每个参数的类型和访问属性。
7.如权利要求4所述的基于数字家庭中间件的居家养老健康服务系统的实现方法，其特征在于，所述隔离层管理器创建隔离层并启动相应驱动程序，将服务程序所对应的内核对象拷贝到隔离层的步骤包括: 将隔离层管理器加入到居家养老健康服务系统内核中； 驱动程序隔离层的初始化例程向隔离层管理器发请求； 隔离层管理器为驱动程序分配内核资源； 判断操作系统内核是否有足够多的资源以供程序驱动；若否，将结果信息传送给隔离层管理器；若是，则分配资源，并检查资源的权限和属性。
【文档编号】G06F19/00GK103902397SQ201410074868
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】周凡, 林格, 王雪, 胡宇辉 申请人:中山大学