基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法及管理系統的制作方法

專利名稱：基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法及管理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動控制技術及計算機技術領域，尤其涉及一種基于嵌入式系統的自 動售賣管理終端實現方法，更涉及一種實現該方法的管理系統。
背景技術：
目前，嵌入式技術已成為通信和消費類產品的共同發展方向。嵌入式系統幾乎包 括了生活中的所有電器設備，如掌上PDA、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網、數字電視、 多媒體、汽車、微波爐、數字相機、家庭自動化系統、電梯、空調、安全系統、自動售貨機、蜂窩 式電話、消費電子設備、工業自動化儀表與醫療儀器等。嵌入式系統是先進的計算機技術、 半導體技術、電子技術和各個行業的具體應用相結合的產物，這就決定了它必然是一個技 術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。嵌入式系統一般指非PC系統。它是以應用為中心、軟硬件可裁減的、能適應應用 系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性要求的專用計算機系統。簡單地說，嵌入式 系統是集系統的應用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、 高度自動化、響應速度快等特點，因此特別適合于要求實時和多任務的系統。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統及應用軟件系 統等組成。嵌入式系統是集軟、硬件于一體的可獨立工作的“器件”。嵌入式系統的硬件部 分包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。這種系統有別于 一般的計算機處理系統，它不像硬盤那樣有大容量的存儲介質，而大多使用E-PR0M、EEPR0M 或閃存Flash Memory作為存儲介質。軟件部分包括操作系統軟件要求實時和多任務操作 和應用程序編程。應用程序控制著系統的運作和行為；而操作系統則控制著應用程序編程 與硬件的交互作用。如何實現自動販賣機的銷售與管理的自動化控制是目前國內外市場售賣系統設 計開發的技術核心，自動售賣系統的主要目的在于能夠讓商品管理者在任何時候通過簡單 的操作能夠為各種商品增加或減少儲存數量，以配合消費者在不同場合、不同時候的不同 需求。在為消費者提供方便的同時，讓他們能夠輕松取得他們想要的商品。保證其操作不 繁瑣就需要系統操作方便、快捷，并在每個操作過程里給使用者提示，提示他們應當怎么操 作。這樣使消費者接受、喜歡使用自動販賣系統。能夠檢索每天各種商品的儲存量，便于管 理者及時地補充商品，讓消費者不至于買不到原本能在自動販賣機上買到的商品。管理者 能夠查詢每種商品的銷售量和銷售額，以便管理者了解各種商品受消費者歡迎程度，讓他 們分配自動販賣機的商品空間大小，獲得最大銷售利益。管理者輸入商品名稱后，能得到每 月相應商品的銷售量，以便于他們了解各種商品的淡季與旺季。并及時增減商品的數量和 價格，促進銷售利潤。在各季節的銷售量進行比較時，通常是用形象直觀，通俗易懂的折線 圖將其表示出來。上述功能為自動售賣系統的基本功能，亦是區別于傳統售賣系統的核心 部分，目前，在國內外針對本方向的系統開發都還不能完整的實現上述功能，多方面存在各 種各樣的設計缺陷和技術難關。

發明內容
本發明的目的在于提供一種基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，使其 售賣虛擬產品的效率上得到很大的提高，直接可以減少維護人員的數量，降低成本；在安全 性方面實現實時監控，絕大部分問題都可以在中央服務器上同步了解到；本發明還提供一 種實現該方法的管理系統。為有效解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下一種基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，其方法包括以下步驟(1)設置一嵌入式系統控制平臺、一虛擬交易平臺及一通訊平臺；(2)所述嵌入式系統控制平臺設置一終端管理服務器及一數據處理器，所述虛擬 交易平臺設置多個數據訪問終端及多個控制端口，所述通訊平臺設置多種協議下的數據網 絡傳輸通道及連接器；(3)所述虛擬交易平臺控制售賣交易流程，并實時產生交易數據信息，在所述虛擬 交易平臺控制端口出緩存后通過所述通訊平臺傳輸所述數據信息至所述嵌入式系統控制 平臺；(4)所述終端管理服務器接收所傳輸的數據信息通過所述數據處理器編碼處理 后，確認數據信息并計算交易結果后產生售賣交易憑證數據信息，并將其反饋至所述虛擬 交易平臺顯示輸出。所述步驟(1)還包括以下步驟以所述嵌入式操作系統為起點，以通信網絡技術 為通信平臺，以虛擬現實技術實現即時互動，以即時賬務管理系統作為交易平臺，通過上述 技術的綜合應用，實現可移動的自助銷售終端。所述步驟( 還包括以下步驟所述終端管理服務器還設置有數據庫模塊、數據 核算模塊及數據傳輸模塊，所述數據處理器設置有數據轉換模塊，所述數據訪問終端還設 置有顯示輸出裝置及外接裝置驅動接口。所述步驟C3)還包括以下步驟所述售賣交易流程主動按產生交易數據流，不調 用所述數據庫模塊中的原始數據，主動完成交易中的買進過程，虛擬交易平臺確認該數據 并由所述終端管理服務器承認數據合法后才正式進入售賣交易過程。所述步驟(4)還包括以下步驟所述終端管理服務器反饋的交易數據采用用對稱 式加密確保數據的保密性，使用加密算法將明文轉換為密文，并使用相應的解密算法將密 文轉換回明文，對稱加密算法使用相同的密鑰進行加密和解密，而非對稱算法則使用公鑰 /私鑰對，確保數據免受意外或者故意的修改，軟件固化方面采用CPLD防止硬件被惡意復 制。一種實現上述方法的管理系統，其包括一嵌入式系統控制平臺、一終端管理服務 器、一網絡管理平臺及一多個訪問終端，所述嵌入式系統管理平臺包括一數據信息處理器、 一交易平臺控制端及一數據緩存存儲器；所述終端管理服務器包括數據庫模塊、數據核算 模塊及數據傳輸模塊；數據訪問終端還設置有顯示輸出裝置及外接裝置驅動接口 ；所述嵌 入式系統平臺直接與終端管理服務器相互連接，所述訪問終端通過人以網絡協議的網絡管 理平臺與所述終端管理服務器相互連接并實現交互通信。所述顯示輸出裝置可獨立于所述終端管理裝置外，通過所述外接驅動裝置連接外接顯示輸出設備實現。所述終端管理服務器還包括一外接驅動裝置，與所述訪問終端的外接驅動裝置相 互獨立，并單獨連接驅動范圍內的任意驅動設備。所述嵌入式系統控制平臺還包括一控制裝置，采用觸屏及案件綜合控制體系形成 獨立的按鍵控制區域，并與所述顯示輸出裝置直接相連。本發明的有益效果為本發明所提供的方法及系統硬件系統組件選擇與操作系 統選擇、配置編譯內核、建立根文件系統、設計引導加載系統與配置Linux系統啟動，選擇 BusyBox作為文件系統的骨架，選擇支持多線程的uClibc庫，對它們進行配置編譯，同時根 據系統需求配置并編譯內核；采用RAID技術使用多硬盤驅動器來存儲數據，在提高數據讀 寫速度的同時，具備即時備份功能；將網絡通信技術在計算機監控系統中的應用方式轉用 于自動售賣系統中，并針對系統中所采用的ARCnet互連網絡，進行實際測試，實現系統遠 程管理及實施監控，保障其系統結構及所選用的通信方式，完全達到設計要求；以嵌入式操 作系統為起點，組成完整的自動銷售系統，形成可靠的操作的操作終端和管理系統，采用基 于INTEL CPU并且是精致高效的嵌入式系統軟件滿足嵌入式系統中的應用程序必須在極少 人工介入的情況下完成高度專業化和實時的工作的要求；內存的管理不通過調用操作系統 的功能來實現，直接到內存的地址進行訪問，大量集成外部設備驅動程序，使其可多類比組 成連接外部設備，使其功能完備，提供高度視覺化的操作界面和人機界面，讓本系統適合絕 大多數人群使用，避免誤操作、提高可靠性、實現操作的宜人化。下面結合附圖對本發明進行詳細說明。


圖1是本發明所述方法的流程圖；圖2是本發明所述管理系統的系統結構連接示意圖。
具體實施例方式本發明以新一代Linux操作系統i^dora Core 4嵌入式軟件設計平臺，Qt/ Embedded儀器操作界面開發工具Cyclone II(FPGA)系列芯片及MAXII (CPLD)系列芯片等 可編程邏輯器件，Altera Cyclone II版DSP開發套件數字平臺開發工具，Quartus II 6. 1 軟件設計體系，Nios II IDE開發環境為有效技術手段開發系統核心控制部分，其系統控制 的核心部分根據需要傳送數據包，計算校驗字節，控制方式位，在時序允許的響應時間內接 愛外設返回的數據，做出ACK或NAK等反應。并且按照MDB/ICP標準中堆薦的方式處理異 常情況，當接受數據超時或校驗和錯時，重復發送命令多次，以增強容錯性能，并將接收到 的數據返回給調用乾，并返回結果碼。參見圖1，一種基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，其方法包括以下步 驟(1)設置一嵌入式系統控制平臺、一虛擬交易平臺及一通訊平臺；(2)所述嵌入式系統控制平臺設置一終端管理服務器及一數據處理器，所述虛擬 交易平臺設置多個數據訪問終端及多個控制端口，所述通訊平臺設置多種協議下的數據網 絡傳輸通道及連接器；
(3)所述虛擬交易平臺控制售賣交易流程，并實時產生交易數據信息，在所述虛擬 交易平臺控制端口出緩存后通過所述通訊平臺傳輸所述數據信息至所述嵌入式系統控制 平臺；(4)所述終端管理服務器接收所傳輸的數據信息通過所述數據處理器編碼處理 后，確認數據信息并計算交易結果后產生售賣交易憑證數據信息，并將其反饋至所述虛擬 交易平臺顯示輸出。所述步驟(1)還包括以下步驟以所述嵌入式操作系統為起點，以通信網絡技術 為通信平臺，以虛擬現實技術實現即時互動，以即時賬務管理系統作為交易平臺，通過上述 技術的綜合應用，實現可移動的自助銷售終端。所述步驟( 還包括以下步驟所述終端管理服務器還設置有數據庫模塊、數據 核算模塊及數據傳輸模塊，所述數據處理器設置有數據轉換模塊，所述數據訪問終端還設 置有顯示輸出裝置及外接裝置驅動接口。所述步驟C3)還包括以下步驟所述售賣交易流程主動按產生交易數據流，不調 用所述數據庫模塊中的原始數據，主動完成交易中的買進過程，虛擬交易平臺確認該數據 并由所述終端管理服務器承認數據合法后才正式進入售賣交易過程。所述步驟(4)還包括以下步驟所述終端管理服務器反饋的交易數據采用用對稱 式加密確保數據的保密性，使用加密算法將明文轉換為密文，并使用相應的解密算法將密 文轉換回明文，對稱加密算法使用相同的密鑰進行加密和解密，而非對稱算法則使用公鑰 /私鑰對，確保數據免受意外或者故意的修改，軟件固化方面采用CPLD防止硬件被惡意復 制。參見圖2，一種實現上述方法的管理系統，其包括一嵌入式系統控制平臺、一終端 管理服務器、一網絡管理平臺及一多個訪問終端，所述嵌入式系統管理平臺包括一數據信 息處理器、一交易平臺控制端及一數據緩存存儲器；所述終端管理服務器包括數據庫模塊、 數據核算模塊及數據傳輸模塊；數據訪問終端還設置有顯示輸出裝置及外接裝置驅動接 口 ；所述嵌入式系統平臺至接與終端管理服務器相互連接，所述訪問終端通過人以網絡協 議的網絡管理平臺與所述終端管理服務器相互連接并實現交互通信。所述顯示輸出裝置可獨立于所述終端管理裝置外，通過所述外接驅動裝置連接外 接顯示輸出設備實現。所述終端管理服務器還包括一外接驅動裝置，與所述訪問終端的外接驅動裝置相 互獨立，并單獨連接驅動范圍內的任意驅動設備。所述嵌入式系統控制平臺還包括一控制裝置，采用觸屏及案件綜合控制體系形成 獨立的按鍵控制區域，并與所述顯示輸出裝置直接相連。本發明主要技術是以INTEL芯片為基礎的嵌入式操作系統、接口驅動、軟硬件系 統的兼容性、數據通訊整體保密性和完整的人機界面設計。以聯網通訊技術、嵌入式模塊化 功能、數據傳輸的加密技術為主要技術手段；在技術水平和指標上兼容在INTEL芯片的硬 件平臺、兼容主流廠家的設備、產品集成在閃存上、采用CPLD加密、系統與服務器通訊的功 能、通訊協議加密以及創新的人機界面和終端設計。通過創新技術的應用，設計開發出一款 符合國際標準的模塊化的自動售賣系統平臺開發。本項目以嵌入式操作系統為起點，重點解決系統中不同廠商所提供功能模塊之間的兼容及通訊的有關問題，組成完整的系統。通過人機工程分析和使用者研究，結合使用者 的視聽感受和操作習慣，形成可靠的操作終端和管理系統。技術開發的主要內容應包括(1)終端設備開發主要包括嵌入式終端設備、通信模塊、本地計算機系統以及它 們之間的借口部分的設計與開發，其中關鍵還包括嵌入式終端設備的遠程管理控制與實 現，硬件系統組件選擇與操作系統選擇、配置編譯內核、建立根文件系統、設計引導加載系 統與配置Linux系統啟動。選擇BusyBox作為文件系統的骨架，選擇支持多線程的uClibc 庫，對它們進行配置編譯，同時根據系統需求配置并編譯內核。(2)服務器端設備開發設置中心服務器，圍繞中心服務器設置硬件裝置及外圍 附件，采用RAID技術使用多硬盤驅動器來存儲數據，在提高數據讀寫速度的同時，具備即 時備份功能。(3)實時網絡通信技術應用將網絡通信技術在計算機監控系統中的應用方式轉 用于自動售賣系統中，并針對系統中所采用的ARCnet互連網絡，進行實際測試，實現系統 遠程管理及實施監控，保障其系統結構及所選用的通信方式，完全達到設計要求。(4)嵌入式控制軟件及專用硬件的開發以嵌入式操作系統為起點，組成完整的 自動銷售系統，形成可靠的操作的操作終端和管理系統，采用基于INTEL CPU并且是精致高 效的嵌入式系統軟件滿足嵌入式系統中的應用程序必須在極少人工介入的情況下完成高 度專業化和實時的工作的要求；內存的管理不通過調用操作系統的功能來實現，直接到內 存的地址進行訪問，大量集成外部設備驅動程序，使其可多類比組成連接外部設備，使其功 能完備，提供高度視覺化的操作界面和人機界面，讓本系統適合絕大多數人群使用，避免誤 操作、提高可靠性、實現操作的宜人化。本發明并不限于上述實施方式，凡采用與本發明相似結構及其方法來實現本發明 目的的所有實施方式均在本發明的保護范圍之內。
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權利要求
1.一種基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，其特征在于，其方法包括以下 步驟(1)設置一嵌入式系統控制平臺、一虛擬交易平臺及一通訊平臺；(2)所述嵌入式系統控制平臺設置一終端管理服務器及一數據處理器，所述虛擬交易 平臺設置多個數據訪問終端及多個控制端口，所述通訊平臺設置多種協議下的數據網絡傳 輸通道及連接器；(3)所述虛擬交易平臺控制售賣交易流程，并實時產生交易數據信息，在所述虛擬交 易平臺控制端口出緩存后通過所述通訊平臺傳輸所述數據信息至所述嵌入式系統控制平 臺；(4)所述終端管理服務器接收所傳輸的數據信息通過所述數據處理器編碼處理后，確 認數據信息并計算交易結果后產生售賣交易憑證數據信息，并將其反饋至所述虛擬交易平 臺顯示輸出。
2.根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，所述步驟(1)還包括以下步驟以所述嵌入式操作系統為起點，以通信網絡技術為通信平臺，以虛擬 現實技術實現即時互動，以即時賬務管理系統作為交易平臺，通過上述技術的綜合應用，實 現可移動的自助銷售終端。
3.根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，所述步驟(2)還包括以下步驟所述終端管理服務器還設置有數據庫模塊、數據核算模塊及數據傳 輸模塊，所述數據處理器設置有數據轉換模塊，所述數據訪問終端還設置有顯示輸出裝置 及外接裝置驅動接口。
4.根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，所述步驟(3)還包括以下步驟所述售賣交易流程主動按產生交易數據流，不調用所述數據庫模塊 中的原始數據，主動完成交易中的買進過程，虛擬交易平臺確認該數據并由所述終端管理 服務器承認數據合法后才正式進入售賣交易過程。
5.根據權利要求1所述的基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，所述步驟(4)還包括以下步驟所述終端管理服務器反饋的交易數據采用用對稱式加密確保數據的 保密性，使用加密算法將明文轉換為密文，并使用相應的解密算法將密文轉換回明文，對稱 加密算法使用相同的密鑰進行加密和解密，而非對稱算法則使用公鑰/私鑰對，確保數據 免受意外或者故意的修改，軟件固化方面采用CPLD防止硬件被惡意復制。
6.一種實現權利要求1所述方法的管理系統，其特征在于，其包括一嵌入式系統控制 平臺、一終端管理服務器、一網絡管理平臺及一多個訪問終端，所述嵌入式系統管理平臺包 括一數據信息處理器、一交易平臺控制端及一數據緩存存儲器；所述終端管理服務器包括 數據庫模塊、數據核算模塊及數據傳輸模塊；數據訪問終端還設置有顯示輸出裝置及外接 裝置驅動接口 ；所述嵌入式系統平臺直接與終端管理服務器相互連接，所述訪問終端通過 人以網絡協議的網絡管理平臺與所述終端管理服務器相互連接并實現交互通信。
7.根據權利要求6所述的管理系統，其特征在于，所述顯示輸出裝置可獨立于所述終 端管理裝置外，通過所述外接驅動裝置連接外接顯示輸出設備實現。
8.根據權利要求6所述的管理系統，其特征在于，所述終端管理服務器還包括一外接 驅動裝置，與所述訪問終端的外接驅動裝置相互獨立，并單獨連接驅動范圍內的任意驅動設備。
9.根據權利要求6所述的管理系統，其特征在于，所述嵌入式系統控制平臺還包括一 控制裝置，采用觸屏及案件綜合控制體系形成獨立的按鍵控制區域，并與所述顯示輸出裝 置直接相連。
全文摘要
本發明公開一種基于嵌入式系統的自動售賣管理終端實現方法，設置一嵌入式系統控制平臺、一虛擬交易平臺及一通訊平臺；所述嵌入式系統控制平臺設置一終端管理服務器及一數據處理器，所述虛擬交易平臺設置多個數據訪問終端及多個控制端口，所述通訊平臺設置多種協議下的數據網絡傳輸通道及連接器；所述虛擬交易平臺控制售賣交易流程，并實時產生交易數據信息，在所述虛擬交易平臺控制端口出緩存后通過所述通訊平臺傳輸所述數據信息至所述嵌入式系統控制平臺；所述終端管理服務器接收所傳輸的數據信息通過所述數據處理器編碼處理后，確認數據信息并計算交易結果后產生售賣交易憑證數據信息，并將其反饋至所述虛擬交易平臺顯示輸出。本發明還提供一種實現該方法的管理系統。
文檔編號G07F11/00GK102117516SQ20101061058
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者賓麗英, 賓麗萍 申請人:賓麗萍