[发明专利]一种基于设备虚拟化的无人艇软件系统

权利要求书

1.一种基于设备虚拟化的无人艇软件系统，其特征在于，包括：

无人艇应用程序、载荷控制软件、航控软件、避障策略算法、公共信息服务、设备虚拟化服务和权限控制服务；

其中，所述无人艇应用程序用于根据实际业务逻辑需求通过调用虚拟设备接口以完成各类无人艇业务逻辑；

所述载荷控制软件用于对各个艇上载荷进行控制；

所述航控软件用于根据实际航行需求对艇的航速和艏向进行精准控制；

所述避障策略算法用于利用载荷获取的目标障碍信息，利用策略算法重规划无人艇的航路以实现安全避障；

所述公共信息服务用于支持各类微服务消息订阅或发布，同时挂载底层设备接口、虚拟设备接口和权限控制接口；

所述权限控制服务用于配置设备访问的安全规则；

所述设备虚拟化服务用于实现无人艇软件系统中业务层对于艇上设备的完全解耦，所述设备虚拟化服务包括：虚拟设备、设备管理和设备状态监控；

其中，所述虚拟设备用于通过提供调用底层设备功能以实现虚拟设备功能；所述设备管理用于提供虚拟设备发现和底层设备注册，同时用于对设备访问进行审计；设备访问审计依靠所述权限控制服务中的安全规则进行访问审计所述设备虚拟化服务的设备发现过程包括：

设备发现流程由应用程序主动发起，通过发布“设备发现”和订阅“虚拟接口定义”消息，间接从所述公共信息服务中获取虚拟设备功能接口，当应用程序根据实际业务需求发出虚拟设备访问请求到所述公共信息服务，访问请求通过虚拟设备功能接口完成，具体的，所述设备虚拟化服务将虚拟设备接收到的调用请求解析为对底层设备对应能力的调用，并接收底层设备功能的执行结果；同时，所述设备虚拟化服务将底层设备上报的执行结果反馈给应用程序。

2.根据权利要求1所述的无人艇软件系统，其特征在于，所述设备虚拟化服务的设备注册过程包括：

底层设备开机后，由设备接入代理发起设备注册流程，通过所述公共信息服务发布“设备注册”消息；

所述设备虚拟化服务接收到“设备注册”消息之后，根据设备类型加载并创建对应的虚拟设备实例；同时，所述设备虚拟化服务开启对该设备的状态监控。

3.根据权利要求1所述的无人艇软件系统，其特征在于，

所述设备虚拟化服务还负责实现虚拟设备到底层设备功能的映射、检测底层设备的运行状态、虚拟设备的映射状态以及利用所述权限控制服务中配置的安全规则对应用程序的设备访问进行鉴权和审计。

4.根据权利要求1所述的无人艇软件系统，其特征在于，所述公共信息服务用于支持各类微服务消息订阅或发布，同时挂载底层设备接口、虚拟设备接口和权限控制接口，包括：

所述公共信息服务为各底层设备引入独立的设备接入代理程序，对设备的底层网络或总线数据报文进行转换，并以发布模式或订阅模式将底层设备功能接入所述公共信息服务。

5.根据权利要求4所述的无人艇软件系统，其特征在于，

所述发布模式包括：发布消息设备节点向所述公共信息服务发布消息，所述公共信息服务为订阅消息设备节点推送消息。

6.根据权利要求5所述的无人艇软件系统，其特征在于，

所述订阅模式包括：订阅消息设备节点向所述公共信息服务发布订阅消息，所述公共信息服务为订阅消息设备节点推送其订阅的消息。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的无人艇软件系统，其特征在于，艇上载荷包括：导航雷达、摄像头、惯导设备、以及光电设备。