專利名稱：利用外置無線存儲設備擴展內置存儲器的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的核心涉及一種利用外置無線存儲設備擴展內置存儲器的方法及系統(tǒng)，即數(shù)碼設備將獲取的數(shù)據通過高速無線網絡實時傳輸至外置存儲設備，并可以通過高速無線網絡從外部存儲設備讀取已存儲的數(shù)據。
背景技術：
隨著數(shù)碼設備的普及，人們對高容量小型存儲設備的需求也越來越大。尤其是數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等手持設備，它們采用增加像素、增加采樣率等手段獲取圖像更清晰、顏色更鮮艷的相片和視頻，這就對存儲設備的存儲速度和存儲容量提出了更高要求。
為了提升小型化存儲設備的容量和速度，現(xiàn)有的解決思路是盡可能增加存儲芯片的存儲密度和存儲速度。由于受到工藝等因素制約，它們的容量和讀寫速度都落后于硬盤等傳統(tǒng)磁儲設備，且價格較為昂貴。為了適應更小的數(shù)碼設備，存儲設備尺寸越來越小，按照傳統(tǒng)方法提升存儲容量變得相當困難。
越來越多的高像素數(shù)碼相機已經問世，但是由于受到存儲卡容量和價格制約，用戶往往不使用相機的最大像素拍攝照片，并無法長時間拍攝視頻，這使得高像素數(shù)碼相機的性能沒有被充分發(fā)揮。現(xiàn)在數(shù)碼攝像機為了提升存儲速度和增加存儲容量，采用內置硬盤或內置光盤刻錄機作為存儲設備，這造成這些手持攝錄設備體積較大，重量較重，且較為耗電。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種在不改變數(shù)碼設備硬件和軟件的前提下，使用外置存儲設備，通過無線網絡來擴展數(shù)碼設備存儲容量的方法及系統(tǒng)。
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種擴展數(shù)碼設備存儲容量的方法如下采用最新無線網絡技術(如WUSB)，利用其較高的傳輸速度，通過插入數(shù)碼設備(如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等)的無線模塊，將數(shù)碼設備實時獲取的數(shù)據(如照片、視頻等)無線傳輸至外置便攜存儲設備。這樣的設計將數(shù)據存儲設備外置于數(shù)據獲取設備，不但可以縮小這些手持設備的尺寸，減輕它們的重量，而且能夠以低廉的價格為其配置高容量的存儲設備。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種擴展數(shù)碼設備存儲容量的系統(tǒng)，由U卡、存儲中心、U卡虛擬存儲容量、以及U卡與存儲中心的數(shù)據操作組成。
U卡一種可插入數(shù)碼設備存儲卡插槽的無線數(shù)據收發(fā)設備，該設備包括控制單元、數(shù)碼設備接口、無線模塊、緩存。
存儲中心一種具有無線收發(fā)功能的外置高容量存儲器設備，該設備包括控制單元、存儲模塊、無線模塊、緩存、USB模塊、顯示模塊、電源模塊。存儲模塊所使用的存儲器件可以是硬盤、NAND FLASH MEMORY等。
U卡虛擬存儲容量在U卡與存儲中心伙伴關系建立后，且兩者無線連接正常時，U卡可以虛擬存儲中心的存儲容量，以達到數(shù)碼設備利用外置無線存儲設備擴展內部存儲器的目的。若U卡與存儲中心無法建立無線連接、或已建立的無線連接中斷、或U卡未與任何存儲中心建立伙伴關系時，U卡仍可作為普通存儲卡供數(shù)碼設備存儲和讀取數(shù)據。
所述伙伴關系指的是U卡與存儲中心之間經過安全認證的無線連接關系，它的建立使得U卡能與指定的存儲中心進行數(shù)據交互，保證了數(shù)據無線傳輸?shù)陌踩耘c可靠性。
U卡與存儲中心的數(shù)據操作數(shù)碼設備存儲數(shù)據時，U卡將數(shù)據存入其內部緩存，同時通過無線模塊發(fā)送至存儲中心；存儲中心將無線接收到的數(shù)據存入其內部緩存，待到緩存將滿時一并寫入存儲器件。數(shù)碼設備讀取數(shù)據時，按照先U卡緩存、再存儲中心緩存、最后存儲中心存儲器件的數(shù)據搜索順序。數(shù)碼設備刪除數(shù)據時，分別清除U卡緩存、存儲中心緩存和存儲中心存儲器件中的數(shù)據和表項。


圖1給出了U卡和存儲中心的構想圖；圖2給出了U卡結構框圖；圖3給出了存儲中心的結構框圖；圖4給出了數(shù)碼設備存儲數(shù)據至U卡的流程圖；圖5給出了U卡傳輸數(shù)據至存儲中心的流程圖；圖6給出了數(shù)碼設備讀取數(shù)據的流程圖；圖7給出了數(shù)碼設備刪除數(shù)據的流程圖。
具體實施方法U卡和存儲中心的構想圖由圖1所示，包括數(shù)碼設備1A(本實例為數(shù)碼相機)、數(shù)碼設備內部的U卡1B，存儲中心1C，存儲中心內部的存儲器件1D，LCD顯示屏1E，控制按鈕1F。圖1所示的配置用于形象說明本發(fā)明的一個實例，不是U卡與存儲中心的實際外觀，并可在不違背系統(tǒng)結構精神下進行修改。
為了使用本發(fā)明所述擴展內部存儲卡容量的功能，需要將U卡插入數(shù)碼設備。U卡的結構由圖2所示，包括用于整體控制的控制單元2A，用于連接數(shù)碼設備的數(shù)碼設備接口2B，用于暫存數(shù)據的緩存2C，和用于發(fā)送和接收數(shù)據的無線模塊2D。所述控制單元2A控制U卡其他模塊，同時進行虛擬存儲容量等計算工作。數(shù)碼設備通過數(shù)碼設備接口2B將數(shù)據發(fā)送至U卡，或通過2B讀取U卡內的數(shù)據。緩存暫存存儲來自數(shù)碼設備接口2B或無線模塊2D的數(shù)據。無線模塊2D向存儲中心發(fā)送或從存儲中心接收數(shù)據或控制信息。
U卡需要與存儲中心配合使用。存儲中心的結構如圖3所示，包括用于整體控制的控制單元3A，大容量的存儲模塊3B，用于暫存數(shù)據的緩存3C，用于發(fā)送和接收數(shù)據的無線模塊3D，和用于調整及顯示的輸入輸出模塊3E。所述控制單元3A控制存儲中心其他模塊。存儲模塊3B是數(shù)據的最終存儲地點，保存來自數(shù)碼設備的全部數(shù)據。緩存3C暫存來自無線模塊3D和存儲模塊3B的數(shù)據。無線模塊3D向U卡發(fā)送或從U卡接收數(shù)據或控制信息。顯示模塊3E用于向用戶顯示當前狀態(tài)信息。用戶可通過USB模塊3F連接計算機來訪問存儲模塊。
為使用存儲中心作為外置存儲設備，U卡需要與存儲中心建立伙伴關系，使U卡能夠與指定的存儲中心收發(fā)數(shù)據?；锇殛P系的建立需要U卡與存儲中心相互配合、并要求用戶參與完成。U卡與某一存儲中心建立伙伴關系后，始終保持該關系，并不再與其它存儲中心建立伙伴關系，直至該伙伴關系被解除。如果已建立伙伴關系的U卡需要與其他存儲中心傳輸數(shù)據，必須先解除它原先建立的伙伴關系?；锇殛P系的解除需要用戶與U卡的配合，但不需要存儲中心的參與。
U卡通過虛擬存儲中心的存儲容量，將自己虛擬成具有存儲中心容量大小的存儲卡，使數(shù)碼設備認為U卡是真實的物理設備。U卡虛擬存儲容量，包括以下5種情況
(A)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，它們的無線連接成功；(B)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，它們的無線連接成功，但一段時間后，由于某種原因導致無線連接中斷(如U卡與存儲中心距離變化超出無線范圍)；(C)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，但數(shù)碼設備開機后，U卡無法與存儲中心建立無線連接(如存儲中心關機)；(D)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，U卡無法與存儲中心建立無線連接，但一段時間后，它們重新建立無線連接(如存儲中心重新開機)；(E)U卡未與任何存儲中心建立伙伴關系。
對于情況(A)，U卡虛擬存儲容量；對于情況(B)，無線連接成功時，U卡虛擬存儲容量，當無線連接中斷后，提示U卡暫停虛擬存儲容量；對于情況(C)，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用；對于情況(D)，無線連接失敗時，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用，無線連接重新建立后，提示U卡恢復虛擬存儲容量；對于情況(E)，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用。
當U卡與存儲中心建立了伙伴關系，并且兩者無線連接正常時，U卡可與存儲中心進行數(shù)據操作。圖4、圖5、圖6、圖7分別顯示了數(shù)據操作的4個部分，即數(shù)碼設備存儲數(shù)據至U卡、U卡發(fā)送數(shù)據至存儲中心、數(shù)碼設備讀取數(shù)據、數(shù)碼設備刪除數(shù)據。
(1)數(shù)碼設備存儲數(shù)據至U卡，如圖4所示，包括以下3個步驟(A)U卡檢測其緩存中是否有未被發(fā)送的數(shù)據4E，如果有，則通過無線模塊發(fā)送至存儲中心4F，如果沒有，則等待數(shù)碼設備存儲數(shù)據；(B)U卡接收到來自數(shù)碼設備的數(shù)據后4A，將數(shù)據存入U卡緩存4B，并通過無線模塊將其發(fā)送至存儲中心4C；(C)數(shù)據存入U卡緩存4B后，向數(shù)碼設備告知存儲成功4D，并等待下一數(shù)據的存入。
(2)U卡發(fā)送數(shù)據至存儲中心，如圖5所示，包括以下3個步驟(A)存儲中心無線模塊等待來自U卡的數(shù)據5A；
(B)無線模塊接收到數(shù)據后，將數(shù)據傳輸至緩存中5B，同時判斷緩存是否達到閾值5C；(C)如果達到閾值，則發(fā)送緩存中所有新數(shù)據到存儲器件，直至緩存接收數(shù)據結束5D。
當數(shù)據寫入存儲中心緩存時，為了使緩存不被寫滿，以及存儲器件有足夠時間啟動，故設置閾值，保證數(shù)據流的正常。
閾值＝存儲器件準備時間×無線網絡模塊傳輸速率(3)數(shù)碼設備讀取數(shù)據，如圖6所示，包括以下3個步驟(A)數(shù)碼設備發(fā)送數(shù)據請求至U卡6A，U卡收到數(shù)據請求后判斷數(shù)據是否在其緩存中6B，若是，則將數(shù)據從緩存中發(fā)送給數(shù)碼設備6G；若否，則U卡將數(shù)據請求發(fā)送給存儲中心6C；(B)存儲中心收到數(shù)據請求后判斷數(shù)據是否在其緩存中6D，若是，則將數(shù)據從存儲中心緩存中發(fā)送給U卡6F，U卡將其發(fā)送給數(shù)碼設備6G；(C)若數(shù)據不在存儲中心緩存中，則啟動存儲器件，讀取數(shù)據至存儲中心緩存6E，將數(shù)據發(fā)送給U卡6F，U卡將其發(fā)送給數(shù)碼設備6G。
(4)數(shù)碼設備刪除數(shù)據，如圖7所示，包括以下5個步驟(A)數(shù)碼設備將刪除命令發(fā)送至U卡7A，U卡將命令發(fā)送給存儲中心7B；(B)存儲中心檢查欲刪除數(shù)據是否在緩存中7C，若否，則刪除存儲器件中的數(shù)據7E；(C)若數(shù)據在存儲器件緩存中，繼續(xù)檢查數(shù)據是否已經存入存儲器件7D，若是，則刪除存儲器件中的數(shù)據7E；若否，則刪除緩存中的數(shù)據7F；(D)存儲中心返回“刪除成功”至U卡7G，U卡刪除相應數(shù)據7H；(E)U卡向數(shù)碼設備返回“刪除成功”7I。
U卡與存儲中心的雙緩存設計有利于節(jié)省電能，加快數(shù)據操作速度。U卡緩存暫存數(shù)據以備數(shù)碼設備再次讀取，有助于減少無線模塊啟動次數(shù)，加快數(shù)據讀取速度；存儲中心緩存暫存數(shù)據，待其將滿時一并寫入存儲設備，有助于減少存儲設備啟動次數(shù)和運行時間，提高運行效率。
存儲中心可與計算機通過USB接口連接，供用戶通過計算機訪問其存儲的數(shù)據。USB連接后，存儲中心控制單元檢測緩存中是否有未存儲到存儲器件的數(shù)據，如果有，則需將數(shù)據存儲至存儲器件。此時，存儲器件存有數(shù)碼設備獲取的全部數(shù)據。
權利要求
1.一種利用外置無線存儲設備擴展內置存儲器的方法，該方法包括采用無線網絡技術，通過插入數(shù)碼設備的無線模塊，將數(shù)碼設備實時獲取的數(shù)據無線傳輸至外置便攜存儲設備。
2.一種利用無線外置存儲設備擴展內置存儲器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括U卡、存儲中心、U卡虛擬存儲容量、U卡與存儲中心的數(shù)據操作。
3.U卡一種可插入數(shù)碼設備存儲卡插槽的無線數(shù)據收發(fā)設備，該設備包括控制單元、數(shù)碼設備接口、無線模塊、緩存。
4.存儲中心一種具有無線收發(fā)功能的外置高容量存儲設備，該設備包括控制單元、存儲模塊、無線模塊、緩存、USB模塊、顯示模塊、電源模塊。
5.U卡虛擬存儲容量，即U卡的控制單元將U卡的存儲容量虛擬為存儲中心的存儲容量，包括以下5種情況和相應步驟(A)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，它們的無線連接成功；(B)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，它們的無線連接成功，但一段時間后，由于某種原因導致無線連接中斷；(C)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，但數(shù)碼設備開機后，U卡無法與存儲中心建立無線連接；(D)U卡與存儲中心建立了伙伴關系，且數(shù)碼設備開機后，U卡無法與存儲中心建立無線連接，但一段時間后，它們重新建立無線連接；(E)U卡未與任何存儲中心建立伙伴關系。對于情況(A)，U卡虛擬存儲容量；對于情況(B)，無線連接成功時，U卡虛擬存儲容量，當無線連接中斷后，提示U卡暫停虛擬存儲容量；對于情況(C)，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用；對于情況(D)，無線連接失敗時，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用，無線連接重新建立后，提示U卡恢復虛擬存儲容量；對于情況(E)，U卡不虛擬存儲容量，可作為普通存儲卡使用。
6.U卡與存儲中心的數(shù)據操作，由4部分組成(1)數(shù)碼設備存儲數(shù)據至U卡，包括以下3個步驟(A)U卡檢測其緩存中是否有未被發(fā)送的數(shù)據，如果有，則通過無線模塊發(fā)送至存儲中心，如果沒有，則等待數(shù)碼設備存儲數(shù)據；(B)U卡接收到來自數(shù)碼設備的數(shù)據后，將數(shù)據存入U卡緩存，并通過無線模塊將其發(fā)送至存儲中心；(C)數(shù)據全部存入U卡緩存后，向數(shù)碼設備告知存儲成功，并等待下一數(shù)據的存入。(2)U卡發(fā)送數(shù)據至存儲中心，包括以下3個步驟(A)存儲中心無線模塊等待來自U卡的數(shù)據；(B)無線模塊接收到數(shù)據后，將數(shù)據傳輸至緩存中，同時判斷緩存是否達到閾值；(C)如果達到閾值，則發(fā)送緩存中所有新數(shù)據到存儲器件，直至緩存接收數(shù)據結束。(3)數(shù)碼設備讀取數(shù)據，包括以下3個步驟(A)U卡收到數(shù)據請求后判斷數(shù)據是否在其緩存中，若是，則將數(shù)據從緩存中發(fā)送給數(shù)碼設備；若否，則U卡將數(shù)據請求發(fā)送給存儲中心；(B)存儲中心收到數(shù)據請求后判斷數(shù)據是否在其緩存中，若是，則將數(shù)據從存儲中心緩存中發(fā)送給U卡緩存，并將其發(fā)送給數(shù)碼設備；(C)若數(shù)據不在存儲中心緩存中，則啟動存儲器件，讀取數(shù)據至存儲中心緩存，將數(shù)據發(fā)送給U卡緩存，并將其發(fā)送給數(shù)碼設備。(4)數(shù)碼設備刪除數(shù)據，包括以下5個步驟(A)數(shù)碼設備將刪除命令傳輸至U卡，U卡將命令發(fā)送給存儲中心；(B)存儲中心檢查欲刪除數(shù)據是否在緩存中，若否，則刪除存儲器件中的數(shù)據；(C)若數(shù)據在存儲器件緩存中，繼續(xù)檢查數(shù)據是否已經存入存儲器件，若是，則刪除存儲器件中的數(shù)據；若否，則刪除緩存中的數(shù)據；(D)存儲中心返回“刪除成功”至U卡，U卡刪除相應數(shù)據；(E)U卡向數(shù)碼設備返回“刪除成功”。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用外置無線存儲設備擴展內置存儲器的方法，該方法包括采用無線網絡技術，通過插入數(shù)碼設備的無線模塊，將數(shù)碼設備實時獲取的數(shù)據無線傳輸至外置便攜存儲設備。本發(fā)明涉及的系統(tǒng)包括U卡、存儲中心、U卡虛擬存儲容量、U卡與存儲中心的數(shù)據操作。本發(fā)明涉及的方法和系統(tǒng)不修改數(shù)碼設備硬件和軟件，不改變數(shù)碼設備基本操作，可供用于解決內置存儲器尺寸、容量、速度之間的矛盾，為數(shù)碼設備提供高容量、高速、靈活、廉價的存儲解決方案。
文檔編號H04L12/00GK101082888SQ20061008127
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權日2006年5月29日
發(fā)明者馮銳, 趙海源, 卜慶軍, 吳峰, 王健敏 申請人:馮銳, 趙海源, 卜慶軍