CN102427600A - 控制终端设备状态的方法及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制终端设备状态的方法及终端设备。其中，该方法包括根据终端设备中通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态；监测通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块的状态保持一致。本发明的方法及设备能够根据通信模块的状态来控制终端设备的状态，在没有实际数据收发时，通信模块自动发起或由网络侧发起进入休眠状态，终端设备通过监测通信模块通信状态管脚的电平来同步地进入休眠状态，同时关闭该终端设备的外设电源，使整个终端设备的平均功耗大幅下降。

Description

控制终端设备状态的方法及终端设备
技术领域
本发明涉及蜂窝移动通讯技术领域，更具体地，涉及一种控制终端设备状态的方法及终端设备。
背景技术
休眠是指在蜂窝移动通讯中使通信模块或终端设备在不需要工作的时候进入省电模式并释放资源的技术。通过合理的休眠能够降低功耗、延长终端设备的使用寿命以及降低网络空口资源的占用等。
在移动通信应用中，通信模块的休眠机制比较完善，主要有以下几种：
1、由应用平台发起：在不需要终端设备工作的时候，由终端设备通过AT指令使终端设备内的通信模块进入休眠状态；
2、由网络侧发起：在一段时间内(例如，180秒)没有网络流量，则由网络通知通信模块进入休眠状态；
3、由通信模块自动发起：在由调制解调器控制指令(Attention，AT)CTA命令设定的时间内没有数据流量时，通信模块自动进入休眠状态。
但是，现有技术中终端设备在休眠时只有通信模块进入了休眠状态，而终端设备内的微处理器、外设和其他模块均处于激活状态，这样在终端设备不需要工作时仍然有很大的功耗，降低了终端设备的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种控制终端设备状态的方法，能够降低终端设备在休眠状态中的功耗。
本发明提供了一种控制终端设备状态的方法，包括根据终端设备中通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态；监测通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块的状态保持一致。
根据本发明方法的一个实施例，通信状态管脚为GPIO管脚。
根据本发明方法的另一实施例，通信模块的状态与终端设备的状态均包括激活状态和休眠状态。
根据本发明方法的又一实施例，根据通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态的步骤包括：当通信模块的状态由激活状态变为休眠状态时，通过拉低/拉高通信状态管脚的电平来标识通信模块进入休眠状态；当通信模块的状态由休眠状态变为激活状态时，通过拉高/拉低通信状态管脚的电平来标识通信模块进入激活状态。
根据本发明方法的再一实施例，根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块的状态保持一致的步骤包括：当监测到通信状态管脚的电平为低电平/高电平时，通过关闭终端设备外设的电源及终端设备的微处理器使终端设备从激活状态进入休眠状态；当监测到通信状态管脚的电平为高电平低电平时，通过开启终端设备外设的电源及终端设备的微处理器使终端设备从休眠状态进入激活状态。
本发明提供的控制终端设备状态的方法，根据通信模块的状态来控制终端设备的状态，在没有实际数据收发时，通信模块自动发起或由网络侧发起进入休眠状态，终端设备通过监测通信模块通信状态管脚的电平来同步地进入休眠状态，同时关闭该终端设备的外设电源，使整个终端设备的平均功耗大幅下降。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种终端设备，能够降低终端设备在休眠状态中的功耗。
本发明还提供了一种终端设备，包括通信模块和状态监控单元，该通信模块包括通信状态标识单元，其中，通信状态标识单元，用于根据通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态；状态监控单元，通过通信状态管脚与通信状态标识单元相连，用于监测通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块的状态保持一致。
根据本发明的终端设备的一个实施例，通信状态管脚为GPIO管脚。
根据本发明的终端设备的另一实施例，通信模块的状态与终端设备的状态均包括激活状态和休眠状态。
根据本发明的终端设备的又一实施例，通信状态管脚的高电平对应于激活状态，通信状态管脚的低电平对应于休眠状态；或者通信状态管脚的高电平对应于休眠状态，通信状态管脚的低电平对应于激活状态。
根据本发明的终端设备的再一实施例，状态监控单元还用于在终端设备的状态变为休眠状态时关闭终端设备外设的电源及终端设备的微处理器。
本发明提供的终端设备，在通信模块进入休眠状态时，通过监测通信状态管脚的电平使终端设备与通信模块同步地进入休眠状态，这样可以大大降低终端设备的功耗，同时也延长了终端设备的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分。在附图中：
图1是本发明方法的一个实施例的流程示意图。
图2是本发明通信模块通过网络侧触发进入休眠状态的消息流程示意图。
图3是本发明通信模块自动进入休眠状态的消息流程示意图。
图4是本发明终端设备的一个实施例的结构示意图。
图5是本发明通信模块的一种硬件管脚示意图。
图6是本发明终端设备的再一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。
本发明的目的是提出一种通过监测通信模块通信状态管脚的电平来使终端设备进入休眠状态的方法，该终端设备能够在通信模块进入休眠状态时也同步地进入休眠状态。另外，在通信模块从休眠状态转为激活状态时使终端设备也同步地进入激活状态，从而可以大幅地降低整个终端设备的平均功耗，增加了其使用寿命，并且能够更好地适用于各种低功耗的应用环境。
图1是本发明方法的一个实施例的流程示意图。
如图1所示，该实施例可以包括以下步骤：
S102，根据终端设备中通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态，其中，通信模块的状态可以包括激活状态和休眠状态；
S104，终端设备可以通过例如开关或中断的方式来监测通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块的状态保持一致，即，当通信模块进入休眠状态时，终端设备也进入休眠状态，当通信模块进入激活状态时，终端设备也进入激活状态。
该实施例借助通信模块的休眠机制使终端设备在不需要工作时能够进入省电的休眠状态，降低了终端设备的功耗。
在本发明方法的另一实施例中，该通信状态管脚可以为通用输入输出(General Purpose I/O，GPIO)管脚。GPIO利用工业标准I2C(Inter-Integrated Circuit)、SMBusTM(***管理总线)或SPITM(SerialPeripheral Interface)接口简化了I/O端口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口或当***需要采用远端串行通信或控制时，GPIO能够提供额外的控制和监视功能。
需要注意的是，通信状态管脚可以为接口双方约定的任何其他管脚，并不仅限于GPIO管脚。
在本发明方法的又一实施例中，包括以下步骤：
当通信模块不需要工作时，可以自动发起或由网络发起使通信模块由激活状态变为休眠状态，再通过拉低通信模块通信状态管脚的电平来标识通信模块从激活状态进入了休眠状态；
当监测到通信状态管脚的电平为低电平时，通过关闭终端设备的外设电源及终端设备的微处理器(Micro Controller Unit，MCU)来使终端设备从激活状态进入休眠状态；
当需要终端设备恢复工作时，应用***通过网络向终端设备发送任意数据，在通信模块检测到网络侧分组数据业务节点(Packet DataServing Node，PDSN)传来的分组数据包时，将其状态由休眠状态变为激活状态，此时再通过拉高通信状态管脚的电平来标识通信模块进入激活状态；
当监测到通信状态管脚的电平为高电平时，说明通信模块已进入激活状态，这时通过开启终端设备的外设电源及终端设备的微处理器使终端设备从休眠状态进入激活状态，从而可以进行正常的工作。
在本发明方法的再一实施例中，包括以下步骤：
当通信模块的状态由激活状态变为休眠状态时，通过拉高通信状态管脚的电平来标识通信模块进入休眠状态；
在终端设备处于激活状态时，如果监测到通信状态管脚的电平为高电平，则通过关闭终端设备外设的电源及终端设备的微处理器使终端设备从激活状态进入休眠状态；
当通信模块的状态由休眠状态变为激活状态时，通过拉低通信状态管脚的电平来标识通信模块进入激活状态；
当监测到通信状态管脚的电平为低电平时，通过开启终端设备外设的电源及终端设备的微处理器使终端设备从休眠状态进入激活状态，以将整个终端设备恢复到正常工作状态。
上述两个实施例能够使终端设备在没有数据传输时自动地进入省电模式，在降低了设备的功耗的同时也进一步降低了网络空口资源的占用。
在上述实施例中，当通信模块不需要工作时，可以通过下列方式进入休眠状态：
(1)当一段时间内(例如，180s)没有网络流量时，通信模块接收由网络侧发起的进入休眠状态的指令，进入休眠状态；
(2)按照AT CTA指令设定的时间，当超过CTA的设定时间仍没有数据流量时自动进入休眠状态。
以下将具体介绍上述两种进入休眠状态的方式。
图2是本发明通信模块通过网络侧触发进入休眠状态的消息流程示意图。
如图2所示，是由基站控制器发起的分组业务去激活(即，由激活状态变为休眠状态)的呼叫流程，为了使图2简化，假设分组呼叫在去激活之前不会发生基站(Base Station，BS)间的软切换/更软切换，并且没有激活的话音业务，该呼叫流程可以包括：
S202，当分组数据业务选择连通时，BS应当维持一个分组数据非激活定时器，无论何时收到和发送非空闲无线链路协议(Radio LinkProtocol，RLP)帧，定时器都应重启动；
S204，如果分组数据非激活定时器超时，BS将释放业务信道，BS向移动交互中心(Mobile Switching Centre，MSC)发送清除请求消息，以发起呼叫清除处理，并开启定时器T300；
S206，MSC开启定时器T315，并向BS发送清除命令消息以指示BS释放相关的专用资源，BS关闭定时器T300；
S208，BS通过在空中接口上发送扩展的释放消息，发起呼叫清除；
S210，移动台(Mobile Station，MS)通过回应扩展释放响应消息来证实扩展释放消息；
S212，BS向分组控制功能(Packet Control Function，PCF)发送原因值为“分组呼叫进入休眠状态”的A9-释放-A8消息，以指示PCF释放相关的专用资源，同时BS开启定时器Trel9，此时A10连接没有释放；
S214，PCF通过发送A9-释放-A8完成消息证实A9-释放-A8消息，BS关闭定时器Trel9；
S216，BS向MSC发送清除完成消息，MSC关闭定时器T315并释放下层的传输连接，清除完成消息可在业务信道释放后的任何时间发送；
S218，MS进入休眠状态。
图3是本发明通信模块自动进入休眠状态的消息流程示意图。
如图3所示，该呼叫流程可以包括以下：
S302，MS应维持一个分组数据非激活状态定时器，无论何时发送或接收了非空闲RLP帧都应重新启动该定时器；
S304，如果分组数据激活状态定时器超时，则MS请求BSC断开业务信道，移动台发送ORDQ＝00000000的释放指令，向休眠状态转移；
S306，BS向MSC发送清除请求消息以发起呼叫清除处理，并开启定时器T300；
S308，MSC开启定时器T315，并通过发送清除命令消息指示BS释放相关的专用资源BS，停止定时器T300；
S310，收到清除命令消息后BS发起呼叫清除处理；
S312，BS通过发送原因值为分组呼叫进入休眠状态的A9-释放-A8消息指示PCF释放相关的专用资源，同时BS开启定时器Trel9，此时A10/A11连接没有释放；
S314，PCF通过发送A9-释放-A8完成消息来证实对A9-释放-A8消息的接收，BS关闭定时器Trel9；
S316，BS向MSC发送清除完成消息，MSC释放下层传输连接，并停止定时器T315，清除完成消息可在业务信道释放后的任何时间发送；
S318，MS进入休眠状态。
上述图2和图3中的移动台即相当于一种的终端设备。
图4是本发明终端设备的一个实施例的结构示意图。
如图4所示，该终端设备的实施例包括：通信模块41和状态监控单元42，通信模块41包括通信状态标识单元411，其中，通信状态标识单元411，用于根据通信模块的状态改变通信模块的通信状态管脚的电平，以标识通信模块的状态；状态监控单元42，通过通信状态管脚与通信状态标识单元411相连，用于监测通信模块41的通信状态管脚的电平，并根据监测的通信状态管脚的电平控制终端设备的状态与通信模块41的状态保持一致。
其中，通信模块41的状态可以包括激活状态和休眠状态，终端设备的状态也可以包括激活状态和休眠状态，终端设备的状态与通信模块的状态一致，即，当通信模块41进入休眠状态时，终端设备也进入休眠状态，当通信模块41进入激活状态时，终端设备也进入激活状态。
该实施例通过控制终端设备与通信模块的状态一致，使得终端设备在不需要传输数据时能够与通信模块同步地进入休眠状态，从而降低了终端设备的功耗，增加了其使用寿命，并且能够更好地应用于低功耗领域。
图5是本发明通信模块的一种硬件管脚示意图。
如图5所示，在本发明终端设备的另一实施例中，通信状态管脚可以为GPIO管脚。GPIO利用工业标准I2C、SMBusTM或SPITM接口简化了I/O端口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口或当***需要采用远端串行通信或控制时，GPIO能够提供额外的控制和监视功能。
该实施例终端设备中的通信模块可以包括通信状态标识单元，用于在通信模块状态由激活状态变为休眠状态时通过拉低GPIO1管脚的电平来标识通信模块已从激活状态进入休眠状态；而在通信模块状态由休眠状态变为激活状态时通过拉高同一GPIO管脚(即，GPIO1)的电平来标识通信模块已从休眠状态进入激活状态。
该实施例的终端设备还包括状态监控单元，用于监测通信模块GPIO1管脚的电平，根据电平的高低来判断通信模块的状态是激活状态还是休眠状态，在该实施例中，用高电平表示激活状态，用低电平表示休眠状态。当通过GPIO1管脚监测到通信模块的状态发生改变时，控制整个终端设备的状态与通信模块的状态一致，即，当通信模块进入休眠状态时，终端设备也进入休眠状态；当通信模块进入激活状态时，终端设备也进入激活状态。
在该实施例中，还可以通过通信模块与状态监控单元事先约定的其他管脚来标识通信模块的状态。
在本发明终端设备的又一实施例中，通信状态管脚的高电平可以对应于激活状态，通信状态管脚的低电平可以对应于休眠状态；或者通信状态管脚的高电平可以对应于休眠状态，通信状态管脚的低电平可以对应于激活状态。
上述实施例在终端设备不需要传输数据时能够进入休眠状态，节省了终端设备的能耗，不仅延长了终端设备的使用寿命，而且节能环保。
图6是本发明终端设备的再一实施例的结构示意图。
如图6所示，该终端设备可以包括CDMA通信模块61、状态监控单元62、MCU 63、闪存(Flash)64、同步动态随机存储器(SynchronousDynamic Random Access Memory，SDRAM)65、通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)66和电源模块67，该终端设备通过UART 66与外设(例如，传感器、摄像头、LED屏等)68相连。
其中，CDMA通信模块61可以包括通信状态标识单元611，用于在CDMA通信模块61的状态由激活状态变为休眠状态时通过拉高图5中的GPIO1管脚的电平来标识CDMA通信模块61进入了休眠状态，而在CDMA通信模块61的状态由休眠状态变为激活状态时通过拉低同一GPIO管脚(即，GPIO1)的电平来标识CDMA通信模块61进入了激活状态。该CDMA通信模块61相当于终端设备的内置Modem，用于提供通讯链路。
状态监控单元62用于监测CDMA通信模块61的GPIO1管脚的电平，根据电平的高低来判断CDMA通信模块61的状态是激活状态还是休眠状态，在该实施例中，用高电平表示休眠状态，用低电平表示激活状态，当通过GPIO1管脚监测到CDMA通信模块61的状态发生改变时，控制整个终端设备的状态与CDMA通信模块61的状态一致，即，当CDMA通信模块61进入休眠状态时，终端设备也进入休眠状态，当CDMA通信模块61进入激活状态时，终端设备也进入激活状态。另外，状态监控单元62还在终端设备的状态变为休眠状态时关闭终端设备的外设电源及终端设备的微处理器63。
需要指出的是，上述实施例还可以通过设置两个固定电平来标识通信模块的状态，例如，当通信状态管脚的电平为+5V时，标识通信模块从休眠状态进入激活状态，当通信状态管脚的电平为-5V时，标识通信模块从激活状态进入休眠状态。
本发明的终端设备可以是水文监控终端、油田磕头机监控终端或空气质量监控终端等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种控制终端设备状态的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据终端设备中通信模块的状态改变所述通信模块的通信状态管脚的电平，以标识所述通信模块的状态；
监测所述通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的所述通信状态管脚的电平控制所述终端设备的状态与所述通信模块的状态保持一致。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信状态管脚为通用输入输出GPIO管脚。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信模块的状态与所述终端设备的状态均包括激活状态和休眠状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据通信模块的状态改变所述通信模块的通信状态管脚的电平，以标识所述通信模块的状态的步骤包括：
当所述通信模块的状态由所述激活状态变为所述休眠状态时，通过拉低/拉高所述通信状态管脚的电平来标识所述通信模块进入所述休眠状态；
当所述通信模块的状态由所述休眠状态变为所述激活状态时，通过拉高/拉低所述通信状态管脚的电平来标识所述通信模块进入所述激活状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据监测的所述通信状态管脚的电平控制所述终端设备的状态与所述通信模块的状态保持一致的步骤包括：
当监测到所述通信状态管脚的电平为低电平/高电平时，通过关闭所述终端设备外设的电源及所述终端设备的微处理器使所述终端设备从所述激活状态进入所述休眠状态；
当监测到所述通信状态管脚的电平为高电平/低电平时，通过开启所述终端设备外设的电源及所述终端设备的微处理器使所述终端设备从所述休眠状态进入所述激活状态。
6.一种终端设备，包括通信模块，其特征在于，所述终端设备还包括状态监控单元，所述通信模块包括通信状态标识单元，其中，
所述通信状态标识单元，用于根据所述通信模块的状态改变所述通信模块的通信状态管脚的电平，以标识所述通信模块的状态；
所述状态监控单元，通过所述通信状态管脚与所述通信状态标识单元相连，用于监测所述通信模块的通信状态管脚的电平，并根据监测的所述通信状态管脚的电平控制所述终端设备的状态与所述通信模块的状态保持一致。
7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述通信状态管脚为GPIO管脚。
8.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述通信模块的状态与所述终端设备的状态均包括激活状态和休眠状态。
9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述通信状态管脚的高电平对应于所述激活状态，所述通信状态管脚的低电平对应于所述休眠状态；或者所述通信状态管脚的高电平对应于所述休眠状态，所述通信状态管脚的低电平对应于所述激活状态。
10.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述状态监控单元还用于在所述终端设备的状态变为所述休眠状态时关闭所述终端设备外设的电源及所述终端设备的微处理器。
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