CN108508791A - 基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于NB‑IoT多维感知设备的低功耗控制方法，提供：NB‑IoT通讯模块、设备控制模块、光敏传感器和加速度传感器，所述NB‑IoT通讯模块设有通信接口和状态控制单元，所述通信接口和所述状态控制单元连接所述设备控制模块，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别连接所述设备控制模块。本发明的有益效果是，解决了设备在低功耗省电模式下不能根据需要即时被唤醒、设备的应有的低功耗状态不能完全被利用而造成功耗浪费的问题；实现了设备的低功耗状态与实时工作状态的即时有效切换，大大减少了功耗浪费。

Description

基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法。
背景技术
在基于NB-IoT网络***进行设备设计时，多数设备都会关注自身的功耗，因为NB-IoT被设计出来就是针对低功耗应用场景。而如何在设备中实现低功耗，则各个设备不尽相同。在通常的这类设备中，设备通常只会利用NB-IoT网络的PSM状态主动休眠主动唤醒、定时唤醒等手段来使设备在休眠和工作状态间切换。不能有效、真实的利用设备低功耗状态全占空比。浪费了很多本该处于低功耗状态，而被主动、定时唤醒的工作功耗。而且做不到真实的工作状态实时切换。当基于NB-IoT网络***的设备进入NB-IoT网络管理的PSM省电模式后，设备会处于一种不确定工作-休眠两种模式轮转状态下。而为了使设备在低功耗状态下也能被设备的工作环境，工作状态来唤醒恢复工作。则需要一种智能化的、最优省电的方法来管理设备的低功耗状态。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，解决了设备在低功耗省电模式下不能根据需要即时被唤醒、设备的应有的低功耗状态不能完全被利用而造成功耗浪费的问题；实现了设备的低功耗状态与实时工作状态的即时有效切换，大大减少了功耗浪费。
基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，提供：NB-IoT通讯模块、设备控制模块、光敏传感器和加速度传感器，所述NB-IoT通讯模块设有通信接口和状态控制单元，所述通信接口和所述状态控制单元连接所述设备控制模块，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别连接所述设备控制模块，当所述多维感知设备静止时，所述设备控制模块利用所述NB-IoT通讯模块的PSM省电模式保持低功耗状态；当所述加速度传感器向所述设备控制模块发送加速度阈值中断信息时，所述设备控制模块被唤醒；当所述光敏传感器向所述设备控制模块发送光照阈值中断信息时，所述设备控制模块被唤醒；当所述设备控制模块处于休眠状态时，所述状态控制单元通知所述NB-IoT通讯模块进入PSM省电模式。
进一步的：所述NB-IoT通讯模块包括第一状态控制单元和第二状态控制单元，所述第一状态控制单元和所述第二状态控制单元分别连接所述设备控制模块，当所述NB-IoT通信模块需要向所述设备控制模块发送数据时，所述第一状态控制单元唤醒所述设备控制模块，当所述设备控制模块需要向所述NB-IoT通讯模块发送信息时，所述第二状态控制单元唤醒所述NB-IoT通讯模块。
进一步的：所述第一状态控制单元为第一状态控制引脚，所述第二状态控制单元为第二状态控制引脚。
进一步的：所述设备控制模块包括第一中断信号接口和第二中断信号接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别连接所述第一中断信号接口和所述第二中断信号接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别向所述第一中断信号接口和所述第二中断信号接口发送所述光照阈值中断信息和所述加速度阈值中断信息。
进一步的：所述设备控制模块包括数据通讯接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别与所述数据通讯接口连接。
进一步的：所述加速度传感器为3轴加速度传感器。
进一步的：所述设备控制模块包括MCU。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了设备在低功耗省电模式下不能根据需要即时被唤醒、设备的应有的低功耗状态不能完全被利用而造成功耗浪费的问题；实现了设备的低功耗状态与实时工作状态的即时有效切换，大大减少了功耗浪费。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施例提供的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法工作原理图。
图中编号：1、NB-IoT通讯模块，2、设备控制模块，3、光敏传感器，4、加速度传感器，5、数据通讯接口，6、通信接口，7、状态控制单元，8、第一状态控制单元，9、第二状态控制单元，10、第一中断信号接口，11、第二中断信号接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，提供：NB-IoT通讯模块1、设备控制模块2、光敏传感器3和加速度传感器4，加速度传感器4可以是3轴加速度传感器，光敏传感器3和加速度传感器4分别可以与设备控制模块2的数据通讯接口5 连接，进行数据传输，设备控制模块2可包括MCU微控制单元，NB-IoT通讯模块1设有通信接口6和状态控制单元7，通信接口6 和状态控制单元7连接设备控制模块2，光敏传感器3和加速度传感器4分别连接设备控制模块2，当多维感知设备静止时，设备控制模块2利用NB-IoT通讯模块1的PSM省电模式保持低功耗状态，设备控制模块2可设有第一中断信号接口10和第二中断信号接口11，光敏传感器3和加速度传感器4可分别连接第一中断信号接口10和第二中断信号接口11，光敏传感器3和加速度传感器4分别向第一中断信号接口10和第二中断信号接口11发送光照阈值中断信息和加速度阈值中断信息，当加速度传感器4向设备控制模块2发送加速度阈值中断信息时，设备控制模块2被唤醒，当光敏传感器3向设备控制模块2发送光照阈值中断信息时，设备控制模块2被唤醒。当设备控制模块2处于休眠状态时，状态控制单元7通知NB-IoT通讯模块1进入PSM省电模式。
进一步的方案中，NB-IoT通讯模块1包括第一状态控制单元 8和第二状态控制单元9，第一状态控制单元8和第二状态控制单元 9分别可以是第一状态控制引脚和第二状态控制引脚，第一状态控制单元8和第二状态控制单元9分别连接设备控制模块2，当NB-IoT通信模块1需要向设备控制模块2发送数据时，第一状态控制单元8 唤醒设备控制模块2，当设备控制模块2需要向NB-IoT通讯模块 1发送信息时，第二状态控制单元9唤醒NB-IoT通讯模块1。
本发明实施例实施后，技术方案中加速度传感器4会用来判断设备的人为干预检测。因为只要有人为的操作设备，那么加速度传感器4会产生加速度阈值中断信息，从而利用加速度计阈值中断主动唤醒设备。而3轴的加速度传感器4则可以实现立体方位的全角度感知，从而达到无死角的人为主动干预的检测。反之如果设备一直处于静止状态那么不会触发加速度阈值中断条件，从而设备可以利用NB-IoT网络***的PSM省电模式一直处于低功耗模式。从而达到省电的目的。
夜间熄灯睡觉后设备处于一种搁置的情况。这种情况利用光敏传感器3能判断周围环境的光照强度，从而判断是否处于夜间搁置的状态。一般夜里设备处于搁置状态后设备是不需要主动唤醒自己来工作的。从而可以整夜处于低功耗状态。而当日出或者人为干预开灯等事件发生时，说明设备附近有人为干预的事件发生，此时光敏传感器3感知光照发生变化产生阈值中断，发送光照阈值中断信息，主动唤醒设备进入准备工作。从而实现实时、智能的控制设备的低功耗。
其次，本技术方案还将两种传感器(3和4)的模式进行融合，达到更加智能，满足更复杂的应用场景。比如当设备处于仓库存贮状态、在途运输状态、卸货中转状态、交付开箱状态等都能利用两种传感器(3和4)融合判断出来。其中仓库存贮状态则设备一般存贮在仓库货架或者存贮箱中，那么设备就不会有加速度，其次光敏传感器3也会检测出光照程度较低、从而判断是仓储状态。而在途运输过程中，加速度会有微弱的运输过程中产生的波动，但是光照依然微弱较低，从而判断处于在途运输状态。卸货状态时，一般设备还是处于包装箱中，光照依然微弱，但是加速度在卸货搬运过程中会产生大幅度的变化，从而判断出处于卸货状态。交付开箱状态则会打开包装箱，既有较大的加速度，也有在开箱后较强的光照变化。设备在检测到得知这一些状态后，可以更好的做到满足应用场景的需求，做到实时控制设备的工作状态，低功耗状态的管理。
本技术方案中用到的两个传感器(3和4)都是属于低功耗传感器，其本身的运行功耗非常低，在整个***中的功耗可以忽略不计。
其中NB-IoT通讯模块1除了数据通信接口6(一般是UART、USB等)与设备控制模块2相连之外，还有第一和第二状态控制单元(8和9)与设备控制模块2相连。其中第一状态控制单元8用来通知NB-IoT模块1，设备控制模块2进入低功耗休眠状态，NB-IoT模块1得知之后会根据网络状态自动进入PSM状态。当NB-IoT模块1进入PSM状态后，设备控制模块2保持低功耗状态。当NB-IoT模块1有数据信息需要通知设备控制模块2的时候，会通过第一状态控制单元8电平唤醒设备控制模块2。当设备控制模块2就绪或者需要主动发数据给NB-IoT模块1的时候通过第二状态控制单元9用来唤醒和通知NB-IoT模块1。从达到相互配合进入低功耗模式。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于，提供：NB-IoT通讯模块、设备控制模块、光敏传感器和加速度传感器，所述NB-IoT通讯模块设有通信接口和状态控制单元，所述通信接口和所述状态控制单元连接所述设备控制模块，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别连接所述设备控制模块，当所述多维感知设备静止时，所述设备控制模块利用所述NB-IoT通讯模块的PSM省电模式保持低功耗状态；当所述加速度传感器向所述设备控制模块发送加速度阈值中断信息时，所述设备控制模块被唤醒；当所述光敏传感器向所述设备控制模块发送光照阈值中断信息时，所述设备控制模块被唤醒；当所述设备控制模块处于休眠状态时，所述状态控制单元通知所述NB-IoT通讯模块进入PSM省电模式。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述NB-IoT通讯模块包括第一状态控制单元和第二状态控制单元，所述第一状态控制单元和所述第二状态控制单元分别连接所述设备控制模块，当所述NB-IoT通信模块需要向所述设备控制模块发送数据时，所述第一状态控制单元唤醒所述设备控制模块，当所述设备控制模块需要向所述NB-IoT通讯模块发送信息时，所述第二状态控制单元唤醒所述NB-IoT通讯模块。
3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述第一状态控制单元为第一状态控制引脚，所述第二状态控制单元为第二状态控制引脚。
4.根据权利要求1所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述设备控制模块包括第一中断信号接口和第二中断信号接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别连接所述第一中断信号接口和所述第二中断信号接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别向所述第一中断信号接口和所述第二中断信号接口发送所述光照阈值中断信息和所述加速度阈值中断信息。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述设备控制模块包括数据通讯接口，所述光敏传感器和所述加速度传感器分别与所述数据通讯接口连接。
6.根据权利要求1所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述加速度传感器为3轴加速度传感器。
7.根据权利要求1所述的基于NB-IoT多维感知设备的低功耗控制方法，其特征在于：所述设备控制模块包括MCU。
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Applicant after: Comma Technology (Guangdong) Co.,Ltd.

Applicant after: Shenzhen furunda Supply Chain Management Co.,Ltd.

Address before: 518052 1212, block a, Youlin apartment, No.5 Taoyuan Road, Nantou street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: SHENZHEN COMMA TECH Co.,Ltd.

Applicant before: Shenzhen furunda Supply Chain Management Co.,Ltd.

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