物联网智能感知平台片上系统、终端设备

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网智能感知平台片上系统、终端设备。

背景技术

随着5G通信技术的成熟应用以及全球智慧城市大规模建设，社会各行各业的将有上百亿级数量的终端设备接入网络，比如各种行动装置、穿戴装置、智慧交通、智慧医疗，以及智慧家庭等众多垂直行业领域产品，我们正在进入万物互联时代。

但是随着物联网的感知层的全方位铺开，物联网感知终端基础正呈现软硬件碎片化现象。此外，迈入物联网时代之后，原有的产品及市场格局和模式将会被完全打破，碎片化的联网设备的开发难度也呈几何级数增加，可靠性、长待机、低成本、通讯方式和传输协议、手机兼容性、二次开发、云端对接等都成为必须考虑和解决的问题。现今，物联网已经不再是从一个芯片开始推动应用发展，它需要有整合更多的功能芯片、软件和服务在集成芯片上面。因此基于新型异构集成封装技术，整合MCU、存储、通信等核心关键芯片，实现标准化、模块化集成的通用感知平台系统将有效地帮助下游终端设备厂商，减轻研发负担，缩短研发周期，提升产品性能，加速产品落地应用。

发明内容

本发明专利的目的在于针对物联网感知终端基础硬件碎片化难题，提出一种物联网智能感知平台片上系统、终端设备。

为解决上述问题，本发明提供一种物联网智能感知平台片上系统，包括：中央处理器芯片模块，用于信息控制及数据处理；与所述中央处理器芯片模块耦接的存储器芯片模块，用于数据存储；与所述中央处理器芯片模块耦接的物联网通信芯片模块：用于收发信号；与所述中央处理器芯片模块耦接的多传感器接口芯片模块：用于与外部传感器进行信息数据交互；分别与所述中央处理器芯片模块、存储器芯片模块、物联网通信芯片模块以及多传感器接口芯片模块耦接的电源管理模块，用于为所述片上系统中各模块的电源能耗管理。

可选的，所述中央处理器芯片模块兼容ARM指令架构、C-SKY架构和RISC-V指令架构中的一种或多种。

可选的，所述中央处理器芯片模块中具有CNN、RNN、LSTM、FCN和FFT人工智能算法指令集中的一种或多种。

可选的，所述存储器芯片模块包括：只读存储器、静态随机存储器、NOR型闪存、NAND型闪存、铁电存储器、阻变存储器、相变存储器或磁存储器。

可选的，所述物联网通信芯片模块采用无线通信方式；所述无线通信方式包括：NB-IoT、eMTC、Lora、蓝牙和Zigbee无线通信方式中的一种或多种。

可选的，所述多传感器接口芯片模块支持：URART、SPI和I2C的接口形式中的一种或多种。

可选的，还包括：辅助电路，用于所述片上系统配套的电路和元器件。

可选的，所述辅助电路包括：时钟、滤波器和兼容接口电路中的一种或多种。

相应的，本发明的技术方案中还提供了一种终端设备，包括：上述任一项所述的片上系统；若干与所述片上系统电连接的外部传感器。

可选的，所述外部传感器包括：气体传感器、温度传感器、湿度传感器和红外传感器中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案的片上系统中，通过集成了所述中央处理器芯片模块、存储器芯片模块、物联网通信芯片模块、多传感器接口芯片模块以及电源管理模块，克服了目前物联网传感终端硬件碎片化，定制化成本高，缺乏标准化的难题，以满足万物互联产业发展的不足。

另外，所述片上系统通过在核心平台元器件上实现通用化、平台化、标准化，便于终端硬件厂商快速二次开发，可广泛应用于物联网各垂直行业传感终端硬件设备，促进物联网产业和智慧城市建设的快速发展。

附图说明

图1是本发明实施例中一种物联网智能感知平台片上系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种终端设备结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参考图1，包括：中央处理器芯片模块100，用于信息控制及数据处理；与所述中央处理器芯片模块100耦接的存储器芯片模块101，用于数据存储；与所述中央处理器芯片模块100耦接的物联网通信芯片模块102：用于收发信号；与所述中央处理器芯片模块100耦接的多传感器接口芯片模块103：用于与外部传感器进行信息数据交互；分别与所述中央处理器芯片模块100、存储器芯片模块101、物联网通信芯片模块102以及多传感器接口芯片模块103耦接的电源管理模块104，用于为所述片上系统10中各模块的电源能耗管理。

在本实施例中，通过所述片上系统10中的多传感器接口芯片模块103接入外部传感器(如气体传感器、温度传感器、湿度传感器和红外传感器中的一种或多种)，利用外部传感器感知外界物理量，并把感知信息通过所述多传感器接口芯片模块103传输至所述中央处理器芯片模块100，所述中央处理器芯片模块100利用人工智能算法指令集智能化处理。智能化处理信息一方面可存储于所述存储器芯片模块101中，另一方面可通过所述物联网通信芯片模块102采用通行方式与后台平台信息交互。

在本实施例中，所述片上系统10通过集成了所述中央处理器芯片模块100、存储器芯片模块101、物联网通信芯片模块102、多传感器接口芯片模块103以及电源管理模块104，克服了目前物联网传感终端硬件碎片化，定制化成本高，缺乏标准化的难题，以满足万物互联产业发展的不足。

另外，所述片上系统10通过在核心平台元器件上实现通用化、平台化、标准化，便于终端硬件厂商快速二次开发，可广泛应用于物联网各垂直行业传感终端硬件设备，促进物联网产业和智慧城市建设的快速发展。

在本实施例中，所述中央处理器芯片模块100兼容ARM指令架构、C-SKY架构和RISC-V指令架构；在其他实施例中，所述中央处理器芯片模块兼容还可以兼容ARM指令架构、C-SKY架构和RISC-V指令架构中的一种或多种(不包括全部)。

在本实施例中，所述中央处理器芯片模块100中具有CNN、RNN、LSTM、FCN和FFT人工智能算法指令集；在其他实施例中，所述中央处理器芯片模块中还可以具有CNN、RNN、LSTM、FCN和FFT人工智能算法指令集中的一种或多种(不包括全部)。

在本实施例中，所述存储器芯片模块101采用静态随机存储器；在其他实施例中，所述存储器芯片模块还可以采用：只读存储器、NOR型闪存、NAND型闪存、铁电存储器、阻变存储器、相变存储器或磁存储器。

在本实施例中，所述物联网通信芯片模块102采用无线通信方式；所述无线通信方式包括NB-IoT、eMTC、Lora、蓝牙和Zigbee无线通信方式；在其他实施例中，所述无线通信方式还可以包括NB-IoT、eMTC、Lora、蓝牙和Zigbee无线通信方式中的一种或多种(不包括全部)。

在本实施例中，所述多传感器接口芯片模块103支持：URART、SPI和I2C的接口形式；在其他实施例中，所述多传感器接口芯片模块还可以支持：URART、SPI和I2C的接口形式中的一种或多种(不包括全部)。

在本实施例中，还包括：辅助电路105，用于所述片上系统10配套的电路和元器件。

在本实施例中，所述辅助电路105包括：时钟、滤波器和兼容接口电路；在其他实施例中，所述辅助电路还可以包括：时钟、滤波器和兼容接口电路中的一种或多种(不包括全部)。

相应的，本发明实施例中还提供了一种终端设备20，请参考图2，包括：上述所述的片上系统10；若干与所述片上系统10电连接的外部传感器200。

在本实施例中，所述外部传感器200包括：气体传感器、温度传感器、湿度传感器和红外传感器；在其他实施例中，所述外部传感器还可以包括：气体传感器、温度传感器、湿度传感器和红外传感器中的一种或多种(不包括全部)。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。