适用于智能电表的安全操作系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电表及用于其的操作系统以及操作系统的运行方法。其中，用于智能电表的操作系统包括：内核模块，内核模块包括实时操作系统单元、设备驱动框架单元、文件系统单元，其中，实时操作系统单元用于提供实时操作系统内核，设备驱动框架单元用于提供系统内核与多个业务子程序的标准接口，文件系统单元用于存储多个业务子程序；应用模块，应用模块包括子程序加载器单元，其中，子程序加载器单元用于将存储在文件系统单元中的多个业务子程序加载到系统内核，并通过标准接口访问智能电表的底层设备。该用于智能电表的操作系统，可以满足泛在电力物联网对新业务拓展的需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
适用于智能电表的安全操作系统


[0001]本专利技术涉及智能电表
，尤其涉及一种智能电表及用于其的操作系统以及操作系统的运行方法。

技术介绍

[0002]为满足泛在电力物联网对新一代智能电能表业务功能拓展的需求，新一代智能电能表将被赋予更多的功能，如构建以新一代智能电能表为路由的智慧能源、智能家居物联网系统。目前，基于无操作系统模式的电能表应用软件很难满足泛在电力物联网对新业务拓展的需求，因此提升硬件平台处理能力，引入嵌入式操作系统，实现新一代智能电能表“硬件平台化，软件APP化”，构建新一代智能电能表生态链迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种智能电表的操作系统，以满足泛在电力物联网对新业务拓展的需求。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提出一种智能电表。
[0005]本专利技术的第三个目的在于提出一种操作系统的运行方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种用于智能电表的操作系统，包括：内核模块，所述内核模块包括实时操作系统单元、设备驱动框架单元、文件系统单元，其中，所述实时操作系统单元用于提供实时操作系统内核，所述设备驱动框架单元用于提供所述系统内核与多个业务子程序的标准接口，文件系统单元用于存储所述多个业务子程序；应用模块，所述应用模块包括子程序加载器单元，其中，所述子程序加载器单元用于将存储在所述文件系统单元中的多个业务子程序加载到所述系统内核，并通过所述标准接口访问所述智能电表的底层设备。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种智能电表，包括上述的用于智能电表的操作系统。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种操作系统的运行方法，该运行方法用于上述的用于智能电表的操作系统，所述运行方法包括：在智能电表上电之后，初始化所述实时操作系统单元，以运行所述实时操作系统单元提供的实时操作系统内核；初始化所述设备驱动框架单元，以为所述智能电表中需要初始化的底层设备提供标准接口；初始化所述文件系统单元，以运行所述文件系统单元；初始化所述子程序加载器单元，并通过所述子程序加载器单元将存储在所述文件系统单元中的多个业务子程序加载到所述系统内核并运行，其中，所述业务子程序通过所述标准接口访问所述智能电表的底层设备。
[0009]本专利技术实施例的智能电表及用于其的操作系统以及操作系统的运行方法，通过将实时操作系统单元、设备驱动框架单元、文件系统单元设置在内核模块内，并利用内核模块生成系统内核，实现了系统内核与底层设备的分离，且业务子程序通过标准接口与底层设
备进行通信。由此，可以提高业务子程序的适用范围，满足泛在电力物联网对新业务拓展的需求。
[0010]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0011]图1是本专利技术一个实施例的用于智能电表的操作系统的结构框图；
[0012]图2是本专利技术一个实施例的用于智能电表的操作系统的结构示意图；
[0013]图3是本专利技术实施例的智能电表的结构框图；
[0014]图4是本专利技术一个实施例的操作系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0015]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0016]下面参考附图描述本专利技术实施例的智能电表及用于其的操作系统以及操作系统的运行方法。
[0017]图1是本专利技术一个实施例的用于智能电表的操作系统的结构框图。
[0018]如图1所示，用于智能电表的操作系统10包括：内核模块100、应用模块200。
[0019]具体地，内核模块100包括实时操作系统单元101、设备驱动框架单元102、文件系统单元104，其中，实时操作系统单元101用于提供实时操作系统内核，设备驱动框架单元102用于提供系统内核与多个业务子程序的标准接口，文件系统单元104用于存储多个业务子程序；应用模块200包括子程序加载器单元106，子程序加载器单元106用于将存储在文件系统单元104中的多个业务子程序加载到系统内核，并通过标准接口访问智能电表的底层设备。由此，可以实现包括实时操作系统单元101、设备驱动框架单元102、文件系统单元104的内核模块100与底层设备相分离，从而保障了由内核模块100生成的系统内核的独立安全运行，提高了智能电表的操作系统的安全性。
[0020]其中，上述内核模块100还包括控制台单元105、日志单元103，上述应用模块200还包括权限管理单元107、存储器保护单元108。上述业务子程序由智能电表的操作系统提供的SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)库文件生成，参见图2，在业务子程序生成模块109内根据SDK工具包生成业务子程序后，还可利用系统调用接口与安全服务接口将该业务子程序下载至该用于智能电表的操作系统10。可以首先根据SDK工具包编写业务子程序，其中，该SDK工具包中涉及到访问智能电表的操作系统的接口实现；进而在编写完业务子程序后，可以对该业务子程序进行加密，例如，可以利用智能电表的操作系统提供的外部可信设备，对业务子程序的访问权限等信息进行加密设置；进而将加密后的业务子程序烧录至该用于智能电表的操作系统10中的文件系统单元104。设备驱动框架单元102还可实现对设备驱动程序的封装，并将封装得到的设备驱动程序发送至驱动模块110，从而驱动模块110可以实现驱动底层设备正常工作。
[0021]可选地，上述系统内核可以为实时操作系统单元101提供的系统内核，也可为由实
时操作系统单元101、设备驱动框架单元102、控制台单元105、日志单元103组成的系统内核。
[0022]需要说明的是，本专利技术实施例的用于智能电表的操作系统10的运行过程包括初始化阶段与运行阶段。该初始化阶段在该用于智能电表的操作系统10上电启动后便开始进行。
[0023]具体地，上述实时操作系统单元101在该用于智能电表的操作系统10启动后便可开始运行，可以用于通过实时操作系统内核实现智能电表的操作系统的对象管理、线程管理及调度通讯功能、线程间通信管理、时钟管理及内存管理中的至少一者。
[0024]实时操作系统单元101在智能电表的操作系统上电后便开始运行，在实时操作系统单元101运行起来后，设备驱动框架单元102便可对不同的底层设备按照框架约定的标准进行初始化，使得后续业务子程序可以通过通用的标准接口对底层设备进行访问。
[0025]上述日志单元103用于记录智能电表的操作系统的运行日志，并将运行日志按照预设格式输出。具体而言，日志单元103可以在设备驱动框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能电表的操作系统，其特征在于，包括：内核模块，所述内核模块包括实时操作系统单元、设备驱动框架单元、文件系统单元，其中，所述实时操作系统单元用于提供实时操作系统内核，所述设备驱动框架单元用于提供所述系统内核与多个业务子程序的标准接口，文件系统单元用于存储所述多个业务子程序；应用模块，所述应用模块包括子程序加载器单元，其中，所述子程序加载器单元用于将存储在所述文件系统单元中的多个业务子程序加载到所述系统内核，并通过所述标准接口访问所述智能电表的底层设备。2.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述内核模块还包括：控制台单元，用于提供指令交互接口，以便所述操作系统通过所述指令交互接口接收外部交互指令，并执行所述外部交互指令。3.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述内核模块还包括：日志单元，用于记录所述操作系统的运行日志，并将所述运行日志按照预设格式输出。4.根据权利要求3所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述文件系统单元还用于：提供数据的标准化存储格式，以便所述业务子程序按照所述标准化存储格式对外部存储器的数据进行访问；以及进行所述智能电表的电量数据、所述异常记录、运行日志中至少一者的本地化存储。5.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述实时操作系统单元具体用于：通过所述实时操作系统内核实现操作系统的对象管理、线程管理及调度通讯功能、线程间通信管理、时钟管理及内存管理中的至少一者。6.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述应用模块还包括：权限管理单元，用于设置业务子程序对所述系统内核的访问权限。7.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述应用模块还包括：存储器保护单元，用于设置业务子程序对存储区域的访问权限。8.根据权利要求1所述的用于智能电表的操作系统，其特征在于，所述业务子程序由所述操作系统提供的SDK库文件生成。9.一种智能电表，其特征在于，包括如权利要求1
‑
8中任一项所述的用于智能电表的操作系统。10.一种操作系统的运行方法，其特征在于，该运...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启龙，庞振江，杜君，王晓东，段晓萌，王爽，卢继哲，侯帅，宋玮琼，李季巍，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：