一种基于区块链的物联网终端、人工智能系统及处理方法与流程

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种基于区块链的智能物联网终端及处理方法。

背景技术：

基于嵌入式处理器的产品开发涉及的技术点包括：操作系统、文件系统、uboot引导程序、mqtt服务器转发协议、webcgi管理软件、硬件接口、电源以及通信等等。一个产品设计到这么多技术点，开发人员需要了解底层硬件和上层开发。

目前普遍存在开发人员开发难度大的问题，其主要原因是：

1、各种处理器及硬件接口比较多；

2、针对不同操作系统需要配套的文件系统、启动代码及应用程序等以实现在不同的平台上运行；

3、各种物理层协议和物联网协议标准不统一；

4、硬件及软件上的数据安全可靠性难以保证；

5、不同场景不一样，需要一套深度学习机制适用不通场景或客户场合的需求。

技术实现要素：

本发明提供一种基于区块链的物联网终端，以解决基于嵌入式处理器的产品开发难度大的问题，实现免重复开发工作、不同模块不同应用之间互相联网，减少了开发工作量，对行业应用实现安全可追溯。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于区块链的物联网终端，包括依次设置的硬件模块、设备管理模块、物联网络模块、物联网协议栈模块、实时内核模块、基础服务模块、深度学框架库模块以及应用模块，所述硬件模块包括一通用硬件学习平台，能够支持多种硬件处理器，所述设备管理模块能够支持多种硬件接口，所述物联网络模块能够支持多种网络协议的互联接入，所述物联网协议栈模块为所述物联网终端提供适应多种网络协议的协议栈，所述实时内核模块为所述物联网终端提供多种操作系统基础服务，所述基础服务模块为所述物联网终端提供多种管理服务，所述深度学框架库模块为所述物联网终端提供核心算法库支持，所述应用模块用于接入多种物联网络应用需求。

根据本发明的一实施方式，所述硬件模块支持的硬件处理器包括arm处理器、人工智能处理器和cortex处理器。

根据本发明的另一实施方式，所述设备管理模块支持的硬件接口包括通用输入/输出接口（gpio）、脉冲调制接口（pwm）、模/数转换接口（adc）、集成电路总线接口（iic）、串行外设接口（spi）、控制器局域网络接口（can）、路由器串行接口（serial）、通用串行总线接口（usb）、高速串行计算机扩展总线接口（pcie）、人机接口（hmi）、多种传感器接口以及媒体设备接口。

根据本发明的另一实施方式，所述物联网络模块支持的物联网络协议包括modbus串行通信协议、tcp/ip网络通讯协议、can局域网协议、wifi无线局域网协议、nbiot窄带物联网协议、hart可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议、lora蓝牙通信协议、rf射频协议以及linux内核网络协议。

根据本发明的另一实施方式，所述物联网协议栈模块包括传输控制协议栈（tcp）、用户数据报协议栈（udp）、文件传输协议栈（tftp）、简单邮件传输协议栈（smtp）、超文本传输协议栈（http）、消息队列遥测传输协议栈（mqtt）、物联网应用协议栈（coap）、轻量级物联网设备协议栈（lwm2m）、农业物联网协议栈（wirelesshart）、反向代理服务器协议栈以及驻留程序协议栈。

根据本发明的另一实施方式，所述实时内核模块提供的基础服务包括：时间同步服务、网状网时间片调度服务、线程服务、数据船体服务以及内存管理服务。

根据本发明的另一实施方式，所述基础服务模块提供的管理服务包括：文件系统服务、i/o系统服务、shell服务、区块链加密服务、电源管理服务、测试框架服务、状态机框架服务以及事件管理框架服务。

根据本发明的另一实施方式，所述深度学框架库模块提供的核心算法库包括api应用程序算法库、数据流编程算法库、python支持算法库、驻留程序算法库以及ai自学习程序算法库。

另一方面，本发明还提供了一种基于物联网终端的人工智能系统，包括：采集传感器，上述的物联网终端、智能网关和云平台，所述采集传感器采集的数据包括用户的位置数据、图像数据和振动频率数据的一种或多种，所述采集传感器采集的用户数据通过所述物联网终端的所述设备管理模块接入，经所述基础服务模块的区块链加密处理后传输到所述硬件模块的硬件处理器进行处理，处理后的所述用户数据经智能网关发送到所述云平台。

再一方面，本发明还提供了一种基于物联网终端的人工智能系统的处理方法，包括：

采集传感器采集用户数据，所述用户数据包括位置数据、图像数据和振动频率数据的一种或多种；

发送所述用户数据到物联网终端；

物联网终端处理所述用户数据生成jason标准格式包文件或二进制文件；

通过智能网关发送所述jason标准格式包文件或二进制文件到云平台。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于区块链的物联网终端把硬件技术体系及无线协议植入到核心板里面，无论是现有物联网终端还是第三方的终端，都可以用区块链技术的核心算法实现。本发明的物联网智能终端实现免重复开发工作、应用区块链的核心算法在不同模块不同应用之间互相联网，对技术减少了开发工作量，对行业应用实现安全可追溯。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种基于区块链的物联网终端100的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的一种基于物联网终端的人工智能系统的一个实施例的结构示意图；

图3是本发明的一种基于物联网终端的人工智能系统的处理方法的的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

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。

参见图1所示，本发明实施例提供了一种基于区块链的物联网终端100，包括依次设置的硬件模块10、设备管理模块20、物联网络模块30、物联网协议栈模块40、实时内核模块50、基础服务模块60、深度学框架库模块70以及应用模块80，所述硬件模块10包括一通用硬件学习平台，能够支持多种硬件处理器，所述设备管理模块20能够支持多种硬件接口，所述物联网络模块30能够支持多种网络协议的互联接入，所述物联网协议栈模块40为所述物联网终端提供适应多种网络协议的协议栈，所述实时内核模块50为所述物联网终端提供多种操作系统基础服务，所述基础服务模块60为所述物联网终端提供多种管理服务，所述深度学框架库模块70为所述物联网终端提供核心算法库支持，所述应用模块80用于接入多种物联网络应用需求。

可选的，本实施例的所述硬件模块10支持的硬件处理器包括arm处理器、人工智能处理器和cortex处理器。本发明实施例的硬件模块包括一硬件ai自学习平台，支持多种cpu、dpu及各自厂商的硬件处理器。

可选的，本实施例的所述设备管理模块20支持的硬件接口包括通用输入/输出接口（gpio）、脉冲调制接口（pwm）、模/数转换接口（adc）、集成电路总线接口（iic）、串行外设接口（spi）、控制器局域网络接口（can）、路由器串行接口（serial）、通用串行总线接口（usb）、高速串行计算机扩展总线接口（pcie）、人机接口（hmi）、多种传感器接口以及媒体设备接口。

可选的，本实施例的所述物联网络模块30支持的物联网络协议包括modbus串行通信协议、tcp/ip网络通讯协议、can局域网协议、wifi无线局域网协议、nbiot窄带物联网协议、hart可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议、lora蓝牙通信协议、rf射频协议以及linux内核网络协议、wirelesshart协议。

可选的，本实施例的所述物联网协议栈模块40包括传输控制协议栈（tcp）、用户数据报协议栈（udp）、文件传输协议栈（tftp）、简单邮件传输协议栈（smtp）、超文本传输协议栈（http）、消息队列遥测传输协议栈（mqtt）、物联网应用协议栈（coap）、轻量级物联网设备协议栈（lwm2m）、农业物联网协议栈（wirelesshart）、反向代理服务器协议栈以及驻留程序协议栈。

可选的，本实施例的所述实时内核模块50提供的基础服务包括：时间同步服务、网状网时间片服务、线程服务、数据船体服务以及内存管理服务。

可选的，本实施例的所述基础服务模块60提供的管理服务包括：文件系统服务、i/o系统服务、shell服务、区块链加密服务、电源管理服务、测试框架服务、状态机框架服务以及事件管理框架服务。

可选的，本实施例的所述深度学框架库模块70提供的核心算法库包括api应用程序算法库、数据流编程算法库、python支持算法库、驻留程序算法库以及ai自学习程序算法库。

可选的，本实施例的所述应用模块可以支持量子币支付平台、农业物联网无线技术应用、工业互联网、农民定制硬件工具及ai芯片开发等多种应用需求。

对于农业上硬件设备复杂及接口协议很多没法标准化的不足，设备维护及设备互联、互通、互换问题，本发明实施例提供一种基于硬件生态链的区块链物联网终端，把硬件技术体系及无线协议植入到核心板里面，无论是现有物联网终端还是第三方的终端，都可以用区块链技术的核心算法实现。本发明实施例的物联网智能终端实现免重复开发工作、应用区块链的核心算法在不同模块不同应用之间互相联网，对技术减少了开发工作量，对行业应用实现安全可追溯。

另一方面，如图2所示，本发明实施例还提供了一种基于物联网终端的人工智能系统，包括：采集传感器200，上述的物联网终端100、智能网关300和云平台400，所述采集传感器200采集的数据包括用户的位置数据、图像数据和振动频率数据的一种或多种，所述采集传感器200采集的用户数据通过所述物联网终端100的所述设备管理模块20接入，经所述基础服务模块60的区块链加密处理后传输到所述硬件模块10的硬件处理器进行处理，处理后的所述用户数据经智能网关300发送到所述云平台400。

本发明实施例的人工智能系统实现在物联网终端的嵌入式板卡里做到底层智能算法及深度学习算法的升级，针对不同的应用场景，根据人工智能系统的采集传感器感知的实时数据的采集，采集传感器可以为gps定位传感器、频率振动传感器、可以外接或内置的图像处理器来识别现场的视频，在物联网终端进行图像分析并把处理结果经过区块链加密处理，通过gprs、4g或nbiot等智能网关发送到云平台的服务器端。

再一方面，如图3所示，本发明实施例还提供了一种基于物联网终端的人工智能系统的处理方法，包括：

步骤500：采集传感器采集用户数据，所述用户数据包括位置数据、图像数据和振动频率数据的一种或多种；

此处，采集传感器可以为多路传感器，可以为gps定位传感器、频率振动传感器或图像传感器。

步骤600：发送所述用户数据到物联网终端；

步骤700：物联网终端处理所述用户数据生成jason标准格式包文件；

物联网终端处理所述用户数据生成jason标准格式包文件的流程为：uboot系统引导进入相应的操作系统，其中操作系统可以为linux操作系统、android操作系统或ubuntu操作系统，用户数据通过操作系统上运行的区块链溯源算法进行处理生成硬件唯一二维码，之后到达文件系统形成处理后数据文件，再经用户态程序处理数据文件并通过mqtt协议或coap协议及进行封装，最后通过调用对应功能接口api生成jason标准格式包。

步骤800：通过智能网关发送所述jason标准格式包文件到云平台。

本发明实施例的人工智能系统采用物联网终端，支持开源软件、linuxkernel、android及toolchain等系统软件及应用软件重建，在mqtt协议及copa协议之间任意组合，支持设备在线互联，支持多协议节点挖矿，是通用的人工智能终端芯片开发平台。本发明实施例的人工智能系统实现了nbiot和gprs、4g网络自适应性；解决了数据安全可靠的传输性；数据采集接口能支持不同的传感器接入，统一rs485modubus协议接入标准；支持不同尺寸的rgb、lvds屏输出；采用嵌入式最小系统设计，标准总线接口，统一底板可以换成不同的核心cpu的板卡，方便不同应用场景；引出来扩展接口，可以外扩无线节点模块。例如：lora、rf-430及rf-2.4ghz、wirelesshart等。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。