[0001] 本发明涉及核能技术与能源工程领域，提供一种基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统。

[0002] 无线传感器网络(WSN)在环境监测、精准农业、水质监测、动物追踪等领域可发挥重要的应用价值。无线传感器网络特殊的优势可将传感器节点部署在边远地区、环境恶劣和无人值守且需要持续运行数月甚至数年的监测传感需求中，随着技术的发展和应用场景的拓展，传感器节点可以设计成小型、无线的自供电信号侦测传感设备，以此满足管道缝隙、狭窄密闭空间等某些特殊场景下的应用。长效稳定的电源系统是决定无线传感器网络长久、持续高效运行的前提条件。为了实现无线传感器网络的稳定运行并减少污染物排放，迫切需要一种能够为无线传感器网络提供持续、可靠和清洁的电力供应技术。

[0003] 放射性同位素热电器件(RTG)将收集到的同位素热源产生的衰变热能静态地转化为电能，具有使用寿命长、结构简单、稳定性高、没有运动部件、无噪音等优点。所述放射性同位素热电器件为无线传感器网络的供电提供了一条切实可行的路径。

[0004] 因此，需要一种基于放射性同位素热电器件的自供电无线传感系统，不仅能解决无线传感器网络的能源自主性问题，还能有效降低因传统电池更换造成的环境污染，实现环保且可持续的远程能源供给。

[0042] 现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

[0043] 此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

[0044] 附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

[0045] 附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

[0046] 应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

[0047] 本发明所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。

[0048] 本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的，因此不能用于限制本发明的保护范围。

[0049] 当前常见的传统小型电源技术，比如化学电池、燃料电池等，不容易满足作为特殊场景下的WSN电源所需的长期运行的要求，同时电源更换成本可能高得令人望而却步，甚至是无法更换。此外，化学电池、燃料电池长期处于无人监管状态下也存在环境污染风险，甚至造成重金属泄露，引起水体和大气污染等，进而威胁人类生存环境。

[0050] 目前无线传感器网络中广泛使用的传感器节点存在体积尺寸小、信号发送时能耗较高等现象，如果直接使用常规RTG作为无线传感器的电源进行供电存在尺寸较大等问题，现阶段已有很多研究工作围绕RTG的热电模块小型化以及输出性能优化进行了大量研究，并已取得了长足的进步，但是单独依靠小体积RTG产生的电学输出性能参数是远远不够支持其运行的，并且传感器的持续工作也会增加系统耗电量并缩短寿命，使用RTG供能依旧存在输出电压过低、电学功率不足以支撑传感器节点正常工作和电力利用效果差等问题。

[0051] 因此，本发明提供了一种基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统，解决化学电池、燃料电池等无线传感器网络供能方式存在对环境污染严重、难以更换，且无法为特殊环境下的无线网络传感节点进行长寿命的持续供电的问题。

[0052] 描述本发明实施例之前，对本发明实施例涉及到的一些术语或概念进行解释说明。

[0053] RTG(Radioisotope Thermoelectric Generator)，放射性同位素热电器件是一种通过利用放射性物质衰变产生的热量来产生电力的装置，目前主要用于需要长期、稳定能源供应且环境恶劣、难以更换电源的场景，例如深空卫星、探测器等航天器中。

[0054] WSN(Wireless Sensor Network)无线传感器网络，是由大量部署在监测区域内，通过无线通信方式形成的一种自组织多跳网络系统。每个节点通常包含传感器、微处理器和无线通信模块，能够实时采集环境信息，如温度、湿度、光照、声音、振动等，并通过多跳通信将数据传输到汇聚节点或者基站进行处理与分析。

[0055] GPHS(General Purpose Heat Source)是用于放射性同位素动力系统，如放射性同位素热电发电机RTG的标准化封装技术，这种封装系统主要用于将高能密度的放射性同位素安全、有效地封装在一个紧凑且耐久的结构中，以提供稳定的热量输出。

[0056] 本发明提出一种基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统，以自主设计的放射性同位素热电器件作为主要电力来源，通过管理电路进行升压处理，结合DC‑DC转换器升压，利用唤醒开关与储能器件提高输出功率并使系统可以在工作模式与休眠模式之间切换，实现传感器节点的高效电力利用与持续自供电，例如所述传感器节点可为无线传感器网络WSN中的节点。

[0057] 本专利在放射性同位素热源作为固定能量来源的基础上，还提出多换能技术耦合方案，可以通过充分收集环境中的能量，并将其转换成电能输出作为RTG的补充电源，尤其是在WSN需要传送大量信息、持续高耗能工作的时候协同发挥供电作用。环境中的能量来源包括太阳能、风能和地热能等，通过光生伏特效应、风电和热电转换技术等将其转换成电能输出。在热电的基础上优化换能结构，实现将间歇性电力供应通过电容器储能技术进行电能存储，并以此用作WSN大功耗用电时的辅助电源，为小型WSN提供持续、灵活的能源供应方式，从而大幅度减少能源的浪费，同时该发电技术也不会对生态环境带来明显的污染破坏。

[0058] 下面结合附图对本发明的示例实施例进行说明。

[0059] 图1示出根据示例实施例基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统的组成框图。

[0060] 参见图1，基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统包括放射性同位素热电器件、管理电路和传感器。

[0061] 根据示例实施例，在自供电无线传感系统中，所述放射性同位素热电器件将热能转换为电能从而产生输出电压，所述放射性同位素热电器件是利用放射性同位素衰变产生的热量来转化为电能的装置，放射性同位素通过自然衰变释放出稳定的热量，这些热量被传递到热电偶上，由于塞贝克效应，热电偶两端产生温差时会形成电压差，进而产生电流。

[0062] 通过所述管理电路将所述放射性同位素热电器件产生的输出电压进行升压处理，所述管理电路包括升压模块，所述升压模块包括直流变换器，升压模块中的DC‑DC转换器将所述放射性同位素热电器件提供的电压进行转换，升压整流后为所述系统供电。

[0063] 根据示例实施例，放射性同位素热电器件输出的电压通常较低且不稳定，为了满足无线传感系统的工作电压需求，需要通过管理电路进行电压转换和升压整流。所述管理电路将RTG产生的低直流电压高效地提升至适合系统工作的更高电压水平，并保持输出电压稳定，通过开关电源技术控制MOSFET等开关元件的通断来调节能量传输，从而实现电能从输入到输出的高效转换。

[0064] 根据示例实施例，所述自供电无线传感系统还包括唤醒开关电路，通过所述唤醒开关电路使所述传感器在工作、待机与休眠模式之间切换。唤醒开关电路是设计在无线传感系统中的一种智能能源管理策略，通过所述唤醒开关电路使系统在工作模式、待机模式和休眠模式之间灵活切换，以最大限度地节省能源并延长整个系统的使用寿命。

[0065] 通过智能的能量管理模式，即使在使用放射性同位素热电器件作为电源的情况下，也能确保无线传感系统在满足任务需求的同时，有效利用有限的能量资源，实现长期稳定运行。

[0066] 根据示例实施例，RTG能够作为长期且无需维护的电源，特别适用于太空探索、极地科考等无法方便更换电池或使用太阳能的极端环境下的设备供电需求。基于放射性同位素热电器件的自供电无线传感系统通过管理电路的升压处理以及唤醒开关电路的管理，即使在极端环境条件下或者长时间无人值守的情况下，也能确保稳定的电力供应，延长系统的运行寿命并提高其可靠性。

[0067] 图2示出根据示例实施例放射性同位素热电器件的组成框图。

[0068] 参见图2，所述放射性同位素热电器件包括同位素热源、热电模块和散热组件，同位素热源是整个系统的能量总来源，用于向热电模块提供热量，热电模块产生的电能支撑系统工作。

[0069] 根据一些实施例，同位素热源与热电模块热端贴合。例如，使用过程中可采取适合技术手段使两者固定在一起。

[0070] 根据示例实施例，所述同位素热源是RTG的核心部分，用于提供能量转换所需的热量，同位素在自然衰变过程中会释放稳定的热量，是RTG中关键的能量来源；所述热电模块由多个热电偶组成，所述热电偶利用塞贝克效应将温差直接转换为电能，一端接触热源吸收其产生的热量，另一端则通过散热组件保持低温，从而在两极之间产生电压和电流。例如，散热组件与热电模块冷面贴合，用于加快热电模块冷面与外界环境的热量交换,在实际应用过程中两者之间会涂覆导热硅脂以增加热量传递并使热电模块与散热组件粘连更紧密，减少脱落的风险。所述散热组件确保热电模块能够持续工作并维持较高的效率，需要有高效的散热系统来转移并散失多余的热量。根据一些实施例，对体积和空间有限制的使用场合，所述放射性同位素热电器件包括同位素热源和热电模块，没有使用散热组件是为了进一步压缩系统尺寸，确保设备能够在狭小的空间中正常工作，以满足特殊应用场景的需求。

[0071] 根据一些实施例，常用的放射源包括Pu‑238、Sr‑90等，但由于热电转换效率低，常规的同位素热源体积都较大，如使用GPHS通用热源的RTG虽然可达到瓦特量级的输出功率，3
但仅是热源体积便已接近500cm ，不适宜作为传感器节点的电力来源。为了减小体积、提高转化效率，本发明设计了小型化同位素热源及匹配的热电模块。

[0072] 图3示出根据示例实施例放射性同位素热电器件的同位素热源结构示意图。

[0073] 参见图3，同位素热源结构包括放射性同位素热源芯块101和耐烧蚀石墨外壳102。所述放射性同位素热源芯块101采用高能密度且低活度的同位素，同时保证足够的能量输
238 90
出，如常见的放射性同位素材料 PuO2与 SrTiO3。所述耐烧蚀石墨外壳102用于包裹并隔离放射性物质，同时也作为良好的热导体将衰变产生的热量有效地传递至热电模块。

[0074] 根据示例实施例，所述同位素热源的整体结构尺寸为：长45mm、宽45mm、高12mm，其内部的同位素热源芯块101形状为直径为6mm，高度为20mm的圆柱形。通过将高能密度的放238 90
射性同位素 PuO2与 SrTiO3封装在101中，并结合高效的热电模块转换，可以实现将热能转化为电能，以支持无线传感器网络或其他低功耗系统的长期稳定运行。

[0075] 图4示出根据示例实施例放射性同位素热电器件的热电模块结构示意图。

[0076] 参见图4，所述热电模块包括热电模块的第一基板103、热电模块的第二基板104、电极105、焊料106和热电偶107。所述热电模块的第一基板103和热电模块的第二基板104由具有良好热导率和机械强度的材料制成，承载热元件，并与热源及散热结构紧密接触。所述电极105选用铜材料，用于连接热电偶107形成串联或并联电路，以便于电流的有效提取和管理。所述焊料106选用无铅锡膏，用于连接所述热电偶107和所述电极105，确保电气连接的可靠性和热路径的完整性。所述热电偶107选用Bi2Te3基热电材料，Bi2Te3是一种典型的热电材料，具有良好的热电性能、较高的塞贝克系数，能在温差下有效地将热能转化为电能。利用温差热电转换的发电原理示意图见图16。

[0077] 根据示例实施例，热电模块长宽高分别为40mm、40mm和3.2mm，包含127对所述热电偶107。参见图16，每一对热电偶都是π型结构，由P、N型热电材料经过金属导体串联而成，P型热电材料中多数载流子是空穴、N型热电材料中多数载流子是电子，热电偶一端为热源，另一端使用各种散热手段从而在两端形成温差。半导体中温度较高的部分载流子运动总是更为剧烈的，因此在温差作用下P、N型热电材料中的多数载流子均表现为从热端向冷端运动，由于两种材料载流子类型不同，外在表现出的电流方向便是一致的。将多个热电偶串联便形成了温差换能器件，能够在温差作用下产生电动势，一般来说温差越大其产生的电动势即两端电压就越大。

[0078] 根据示例实施例，所述同位素热源和热电模块整体体积不超过35cm3、均控制在较小空间内，可以满足大多数狭窄环境的使用，且输出功率可达到毫瓦量级，对于许多低功耗无线传感器节点或者微电子设备来说是足够且理想的供电方案。

[0079] 图5示出根据示例实施例同位素热源的热功率曲线示意图。

[0080] 为了评估本发明设计的RTG在WSN中投入运行后的使用寿命，根据238PuO2与90 238 90
SrTiO3两种同位素热源的特性，参见图5，分别对所述 PuO2与 SrTiO3两种同位素在长期使用过程中的热功率衰减进行分析。

[0081] 根据示例实施例，评估基于同位素热源的RTG在WSN中的使用寿命，需要考虑238 90 238
PuO2与 SrTiO3同位素衰变产生的热功率随时间的变化，由于 PuO2具有相对长的半衰
90
期，约87.6年，SrTiO3也是一种潜在的同位素热源，但其半衰期较短，约为28.8年。在6W～
238
10W的热功率范围内，根据放射性衰减定律和的衰变速率， PuO2作为热源能够在长的时间内稳定地提供热量。

[0082] 根据示例实施例，在所述6W～10W的热功率范围内，238PuO2具有更高的稳定性，使238 238
用 PuO2放射源可以维持无线传感系统数十年的有效运行。因此，使用 PuO2作为能源核心的RTG能够确保无线传感系统持续获取足够的电能供应以维持正常运行。

[0083] 图6示出根据示例实施例基于放射性同位素热电器件的自供电无线传感系统管理电路的电路图。

[0084] 由于放射性同位素热电器件具有较高的输出功率，但考虑到体积的限制难以直接驱动传感器工作，通过RTG直接产生的电压可能较低且不稳定，不适宜直接为需要特定工作电压的传感器或电子设备供电，改善RTG电压输出的方法，可以通过所述管理电路来实现。

[0085] 参见图6，管理电路包括升压模块和储能装置，升压模块包括高效的DC‑DC转换器，所述升压模块可以有效地提高RTG的输出电压，所述储能装置包括电容器C5，例如，所述电容器可选用5.5V 0.1F规格的电容器。根据一些实施例，升压模块是含有多接口的集成电路模块，所述升压模块将热电模块的正极与升压模块输入端相连，所述热电模块的负极与升压模块GND端相连。由于传感系统的额定电压一般在V级，而小体积放射性同位素热电器件输出电压在mV级，因此需要升压模块用于提升放射性同位素热电器件的输出电压，升压模块设定有启动电压，当热电模块的输出电压大于所述启动电压时，升压模块就可以启动。

[0086] 根据示例实施例，所述升压模块集成了MOSFET开关、变压器和小型耦合电容器，以此创建谐振升压振荡器实现出色的转换性能，是高度集成的DC‑DC转换器。RTG产生的输出电压经电容以及变压器的初级绕组到达SW引脚，产生振荡信号，完成电压的转换，并经变压器和整流器进行升压整流后为系统充电，可以在低至20mV的输入电压下工作，与所设计的RTG有良好的匹配度，并且在启动后可以稳定地将RTG输出电压提升，且通过不同的引脚组合可以设置不同的稳定输出电压。根据一些实施例，放射性同位素热电器件经过升压模块后，虽然输出电压提高了，但输出电流降低，依旧无法直接驱动传感器工作，因此需要储能装置将产生的电能进行储存，在充电一段时间后短暂放电来驱动传感器。

[0087] 通过所述DC‑DC转换器能够有效地将RTG产生的低电压提升至满足无线传感器网络所需的电压水平，以确保系统长时间稳定运行。此外，谐振升压技术相较于传统的非谐振升压方式，具有更高的转换效率、更低的电磁干扰以及更好的负载调整率，这些特性对于维持WSN节点的长期自给供电及延长电池寿命极其有利。

[0088] 本发明实施例的基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统，采用管理电路提升供电器件的电压输出，仅通过放射性同位素热电器件产生的电能便可以为传感器节点供电，保证了电源的小尺寸和对传感器节点的适应性，能够大大延长WSN的工作寿命。

[0089] 图7示出根据示例实施例放射性同位素热电器件处于密闭空间DC‑DC转换器启动情况示意图。

[0090] 图8示出根据示例实施例放射性同位素热电器件处于非密闭空间DC‑DC转换器启动情况示意图。

[0091] 图9示出根据示例实施例放射性同位素热电器件处于深海极地环境DC‑DC转换器启动情况示意图。

[0092] 根据一些实施例，由于环境温度会直接影响到放射性同位素热电器件产生的输出电压，因此在不同环境下，DC‑DC转换器启动的条件是不同的。图7～图9分别示出所述放射性同位素热电器件在不同环境温度下的启动情况。

[0093] 参见图7，RTG处于密闭空间，热源启动功率为6W～10W。根据示例实施例，在密闭空间中，如管道缝隙等空间受限的地方，仅能放置同位素热源以及热电模块作为能量收集装置为系统供电。

[0094] 参见图8，RTG处于非密闭空间，热源启动功率为4W～10W。根据示例实施例，在开放或非密闭环境中，系统位于建筑表面等相对开放的空间，有空间可以放置散热装置，此时同位素热源、热电模块、散热装置共同作为能量收集装置。

[0095] 参见图9，RTG处于深海极地环境条件下，热源启动功率为2W～10W。根据示例实施例，由于RTG的特性，低温环境下输出性能提升，此时只需同位素热源以及热电模块便可为系统供电。

[0096] 根据示例实施例，在这三种环境下改变同位素热源的输入功率，分别测试热电器件连接升压模块前后的输出功率。当RTG输出电压在39.51mV～180.18mV之间时，DC‑DC转换器可以使输出功率提升。在不同环境下，功率增益随热功率的变化曲线如图10所示，参见图10，纵坐标表示是连接升压模块后的输出功率增益，在有限空间、不受限空间和深海极地下，DC‑DC转换器启动的条件和增益效果是不同的，与之对应的是在未启动时功率增益为0，在某些情况下出现负增益。

[0097] 参见图10，在输入热功率为2W，工作在深海极地时，增益能达到311.91％，所述DC‑DC转换器可以将输入电压提升至远高于原始输入值，最高能够实现超过3倍的输出功率提升，这意味着即使在低电压下，通过高效的DC‑DC升压技术也能为系统提供足够的电能以满足设备运行的需求。

[0098] 图11示出根据示例实施例唤醒开关工作原理示意图。

[0099] 根据一些实施例，无线传感器并不需要每时每刻进行数据监测与传输，这会导致RTG电能的浪费并缩短系统寿命，为了解决这个问题，设计唤醒开关以确保合理地利用产生的电能并延长系统使用寿命。参见图11，所述唤醒开关电路包括第一开关装置、第二开关装置和控制器，所述唤醒开关一端与放射性同位素热电器件的升压模块输出端相连，一端与储能装置相连，另一端与传感器相连，唤醒开关控制发电器件向储能器件供电、储能器件向传感器供电这两个过程。

[0100] 根据示例实施例，唤醒开关控制充电与放电的电压，所述第一开关装置S1设置在所述储能装置与所述放射性同位素热电器件之间，所述第二开关装置S2设置在所述储能装置与所述传感器之间，所述唤醒开关电路通过控制器控制所述第一开关装置S1和第二开关装置S2的开合，进而控制所述传感器的工作状态，设计唤醒开关电路使传感系统在工作、待机与休眠模式之间自由切换。

[0101] 根据示例实施例，初始时传感器处于休眠模式，RTG产生的电能通过第一开关装置S1累积并存储在储能装置中；当储能装置的电压保持在所设计的电压最大值(Vmax)和最小值(Vmin)之间时，第二开关装置S2关闭，此时传感器处于工作模式，储能装置为其供电；直到电压降至Vmin后，第二开关装置S2打开，第一开关装置S1关闭，传感器进入待机模式，RTG为储能器件充电，如此循环往复。

[0102] 本实施例中所述储能装置采用5.5V 0.1F的电容器可为超级电容器，所述超级电容器能量密度高，能在很小的体积下达到法拉级别的电容量，且充放电电路简单，使用过程中过充和过放对寿命本身影响不大，可以进一步提高系统寿命。由于本发明中使用的传感器工作电压为3.3V～3.6V，因此所设置的Vmin和Vmax分别为3.3V和3.6V。

[0103] 图12示出根据示例实施例传感系统工作时超级电容器电压实时变化图。

[0104] 根据示例实施例，传感系统工作时超级电容器的电压是实时变化的，参见图12，接通S1后，所述超级电容器需要18.9分钟的时间从3V充电到3.6V。而当有太阳能等其他形式的能量出现时，充电时间将进一步缩短。一旦超级电容器的电压达到Vmax，S2将被激活，超级电容器中存储的能量被释放，为无线传感器供电。如果电压低于Vmin，传感器进入待机状态，直到超级电容器充电至3.6V，此时传感器被重新激活。

[0105] 图13示出根据示例实施例传感系统信号发送周期1s的耗能示意图。

[0106] 图14示出根据示例实施例传感系统信号发送周期8s的耗能示意图。

[0107] 图15示出根据示例实施例传感系统信号发送周期15s的耗能示意图。

[0108] 根据示例实施例，传感系统信号发送的周期不同，相对应的超级电容器电压下降的速度也不同。分别设置传感器的信号发送周期为1s、8s、15s，从超级电容器电压下降速度来评判传感系统工作时的能耗。电压下降越快，说明传感系统工作时能耗越大，随着传感系统信号发送间隔延长，超级电容器电压下降也变慢，即发送信号频率越高，耗电越大，需要供应的电力也更多，合理地调整无线传感器节点的信号发送频率可以有效延长传感系统工作时间，是优化能源管理、确保WSN长期稳定运行的重要策略之一。

[0109] 本发明实施例的基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统，通过电路管理控制电压电流的调节方法，针对所设计同位素热电器件提出的结合DC‑DC升压模块、超级电容器、唤醒开关、传感器件的小型无线传感系统电路管理设计和组装方案。一体化设计使得整个系统所占空间极小，升压模块提高了RTG的输出电压，超级电容器的储能效果提高了释放电力时的电流，唤醒开关的设计使得系统可以在休眠模式和工作模式之间切换，提高了系统的稳定性与寿命。

[0110] 本发明实施例基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统，相比于传统WSN中的电池，使用RTG供电无需定期更换电池、对环境无污染并且可以大大延长传感系统的使用寿命。由于RTG有独立的能量来源，因此其他形式的环境能量比如太阳能、风能、地热能等也可作为辅助电源与系统结合提高供电的稳定性。本发明提出的基于放射性同位素热电器件的小型自供电无线传感系统具备良好的实用性。

[0111] 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列、集成电路等。

[0112] 需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

[0113] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0114] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

[0115] 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0116] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0117] 集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。

[0118] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0119] 以上具体地展示和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附条款的精神和范围内的各种修改和等效设置。