CN107690759B - 光模块、光模块系统及光模块的监控方法 - Google Patents

光模块、光模块系统及光模块的监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光模块及光模块系统，所述光模块包括收发单元、天线和MCU，收发单元通过天线接收上位机发送的控制命令，并传输给MCU，MCU处理所述控制命令后给出反馈信息，并通过收发单元发送给上位机。本发明光模块中，由于增加了物联网无线单元，所以使得光模块可以与远程上位机实现通信，实现光模块远程调试及控制，颠覆了传统光模块的控制方式。

Description

光模块、光模块系统及光模块的监控方法
技术领域
本发明及光通信技术领域，特别涉及一种带物联网功能的光模块、光模块系统及光模块的监控方法。
背景技术
光模块是实现光电转换及信号处理的设备。目前的光模块，都是通过连接器与系统主板连接，实现对光模块的调试及控制，通过连接器连接的方式为有线连接，成本高，而且受运营商的控制，不能实现自主自由地对光模块的调试与控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光模块、光模块系统及光模块的监控方法，该光模块具有物联网功能，可以实现与远程上位机无线通信，实现远程调试及控制。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一种光模块，包括收发单元、天线和MCU，收发单元通过天线接收上位机发送的控制命令，并传输给MCU，MCU处理所述控制命令后给出反馈信息，并通过收发单元发送给上位机。
上述光模块，由于设置了物联网无线单元，即天线和收发单元，光模块可以与远程上位机进行无线通信，接收上位机的控制命令，或者向上位机上传信息，实现上位机对光模块的调试及控制，进而可以不受运营商的限制。MCU可以是传统光模块中的MCU，也可以是物联网无线单元自带的协处理器，直接利用原有光模块中的MCU处理上位机发送的控制命令，可以降低对原有光模块的改造成本及减小光模块的结构，利用物联网无线单元自带的协处理器处理上位机发送的控制命令则可以适应原有光模块中的MCU处理能力较弱的情况。
上述光模块中，所述MCU包括：命令执行单元，用于执行上位机发送的控制命令；信息反馈单元，用于在命令执行单元执行控制命令后，给出命令执行完成或命令执行异常的反馈信息给上位机。
上述光模块，在MCU和收发单元正常得电后，两者均进行初始化操作，当初始化完成后，MCU和收发单元之间进行通信，以判断是否需要执行指定的指令，如果是，则优先执行所述指定指令，在指定指令执行完成后，通过MCU的I/O口控制内部电源芯片开启，给低速数据通道供电，当MCU检测到低速数据通道工作正常后，打开高速数据通道。
本发明实施例还提供了一种光模块系统，包括本发明实施例所述光模块，还包括上位机，上位机用于向光模块发送控制命令，以及接收光模块发送的反馈信息。
作为另一种实施方式，上述系统中还包括连接器，用于插入光模块，通过有线方式向光模块传输控制指令，以及获取光模块给出的反馈信息。通过连接器的设置，使得光模块既可以通过无线的方式与上位机进行通信，实现远程调试及控控制，又可以通过有线的方式与系统主板连接，实现本地控制及调试，两者互不影响。
本发明实施例还提供了基于本发明实施例所述的光模块的监控方法，包括步骤：光模块接收上位机发送的控制命令；光模块执行所述控制命令，并给出反馈信息给上位机。
与现有技术相比，由于本发明光模块中增加了物联网无线单元，即收发单元及天线，所以使得光模块可以与远程上位机进行通信，实现光模块远程调试及控制，可以很大程度地降低光模块的成本，也颠覆了传统光模块的控制方式，使得光模块的控制不再受运营商的限制，可以由用户自主进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的光模块的结构方框示意图。
图2为本发明实施例提供的光模块的功能方框示意图。
图3为本发明实施例提供的光模块的上电过程的流程示意图。
图4为本发明实施例提供的光模块的远程调试过程的流程示意图。
图5为本发明实施例提供的光模块的远程更新过程的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
在图1中，双向实线箭头表示低速数据通道，单向实线箭头表示高速数据通道，高速数据通道是指信息传输标准通道(例如10M，100M，1G等)低速数据通道是指IIC传输通道，小于10M。单向虚线箭头表示无线传输通道。如图1所示，本实施例提供的光模块，包括：
物联网无线单元(IOT)，包括收发单元和天线，收发单元与MCU之间通过低速数据通道进行数据传输，收发单元通过天线实现与上位机之间的无线信号传输；
CDR/Driver(时钟速率提取恢复器件/激光器驱动器件)，与MCU之间通过低速数据通道进行数据传输，与ROSA、TOSA之间通过高速数据通道进行数据传输；ROSA实现光信号的接收及转换，TOSA实现电信号的转换及发射。
在一个实施方案中，所述的MCU可以是传统光模块中的MCU，即直接利用原有光模块中的MCU处理上位机发送的控制命令，并给出反馈信息给上位机，如图1所示。在另一个实施方案中，所述的MCU是物联网无线单元自带的MCU(为了便于与光模块中原有的MCU进行区分，可以称之为协处理器)，即物联网无线单元包括收发单元、天线和协处理器，利用协处理器处理上位机发送的控制命令，并给出反馈信息给上位机。
上述光模块，可以通过天线接收上位机发送的控制命令，例如调试命令，MCU执行命令后的反馈信息也可以传输给收发单元，通过天线发送给上位机，实现与上位机之间的通信，而且光模块与上位机之间的通信不会影响光模块的正常使用，例如，ROSA可以正常地接收光信号，TOSA也可以正常地发射光信号。
所述的上位机是指各种可以以无线方式发送控制命令、并接收光模块反馈的信息的设备，而不限于是某一种设备，例如PC机。
由于物联网无线单元的应用，本实施例中所述光模块的上电过程与传统的光模块的上电过程不同。传统的光模块在插入连接器(Connector)后，光模块通过金手指正常上电，MCU在正常得电后，进行初始化操作，当MCU初始化完成，则通过I/O口控制内部电源芯片开启，给光模块的低速数据通道供电，当MCU检测到低速通道工作正常后，打开高速数据通道，光模块正常工作。而本实施例提供的光模块，如图3所示，在MCU和收发单元正常得电后，两者均进行初始化操作，当初始化完成后，MCU和收发单元之间进行通信，以判断是否需要执行指定的指令(例如备份的固件需要更新)，如果有，则优先执行所述指定指令，在指定指令执行完成后，通过MCU的I/O口控制内部电源芯片开启，给低速数据通道供电，当MCU检测到低速数据通道工作正常后，打开高速数据通道，光模块正常工作。
需要说明的是，由于对光模块的调试与控制不是随时进行的，也不需要随时进行，因此，也不需要物联网无线单元随时处于工作状态，会造成电能浪费，因此物联网无线单元可以定时工作，或者是在需要的时候再工作。理论上收发单元接收到上位机发送的控制命令后，再将控制命令传输给MCU，但是，由于两者之间的时间差为毫秒级，甚至更低，因此可以认为两者的信息同步。
如图2所示，本实施例提供的光模块中，MCU具有以下功能单元：
密码等级判断单元10，用于根据输入的密码，判断该密码的密码等级是否足以执行所述控制命令；
命令执行单元20，用于在密码等级判断单元的判定结果为是时，执行所述控制命令；
执行完成判断单元30，用于判断控制命令是否执行完成；
信息反馈单元40，用于在密码等级判断单元10的判定结果为否时，返回控制命令无法执行的反馈信息给上位机，以及在执行完成判断单元30的判定结果为是时，返回命令执行完成的反馈信息给上位机，在执行完成判断单元30的判定结果为否时返回命令执行异常的信息给上位机。
上述光模块中，密码等级判断单元一方面验证输入的密码是否正确，另一方面判断输入密码的密码等级，不同的用户会使用不同等级的密码，不同密码等级对应于不同的操作权限。密码错误，或者密码等级不足时，命令执行单元无法执行接收到的命令，信息反馈单元则会向上位机反馈控制命令无法执行的信息。只有在密码正确且密码等级足够时，命令执行单元则执行接收到的控制命令，在执行命令的过程中可能出现命令执行成功也可能出现命令执行异常，信息反馈单元则在执行命令结束后，向上位机反馈命令执行完成或命令执行异常的信息。通过密码验证以及多级密码等级的设置，可以保障对光模块控制的安全性。
本实施例提供的光模块，可以配合上位机使用，实现远程调试与控制，也可以如传统光模块一样配合连接器使用，连接器将系统主板传输的控制命令通过有线方式传输给MCU，以及将MCU执行控制命令后的反馈信息传输给系统主板，如图1所示，MCU与连接器之间通过低速数据通道进行数据传输，CDR/Driver与连接器之间通过高速数据通道进行数据传输。
基于本发明实施例所述的光模块实现的监控方法，包括步骤：
光模块接收上位机发送的控制命令。上位机以无线的方式向光模块发送控制命令，光模块的收发单元通过天线接收后，传输给MCU。
光模块判断输入的密码的密码等级是否足以执行所述控制命令；
如果不足以执行所述控制命令，则给出控制命令无法执行的反馈信息发送给上位机；
如果足以执行所述控制命令，则执行所述控制命令，并在执行控制命令后判断控制命令是否执行完成，如果执行完成，则给出命令执行完成的反馈信息发送给上位机，否则给出命令执行异常的反馈信息发送给上位机。
下面通过两个具体的控制命令来说明基于本发明实施例所述的光模块实现的监控方法。
请参阅图4，图4为远程调试过程的流程图，即控制命令为远程调试命令时的监控方法。该方法包括步骤：
上位机发送远程调试命令给光模块。
光模块的物联网无线单元接收上位机发送的远程调试命令。
根据输入的密码，判断该密码的密码等级是否足以执行该远程调试命令，如果密码等级错误或不足，则向上位机返回调试命令无法执行的反馈信息。
如果密码等级足以执行该远程调试命令，则用户执行相关远程调试，光模块的MCU判断远程调试命令是否可执行，如果否则给出调试命令无法执行的反馈信息给上位机，如果是则执行该远程调试命令。
光模块的MCU执行相关远程调试命令后，判断远程调试命令是否执行完成，如果是则向上位机返回命令执行完成的反馈信息，如果否则向上位机返回命令执行异常的反馈信息给上位机。
请参阅图5，图5为远程更新过程的流程图，即控制命令为远程更新命令时的监控方法。该方法包括步骤：
上位机发送远程更新命令给光模块。
光模块的物联网无线单元接收上位机发送的远程更新命令。
根据输入的密码，判断该密码的密码等级是否足以执行该远程更新命令，如果密码等级错误或不足，则向上位机返回更新命令无法执行的反馈信息。
如果密码等级足以执行该远程更新命令，则光模块的MCU判断远程更新命令是否立即执行，如果不立即执行则对需要更新的内容进行备份，等待下一次可执行更新的条件满足再进行更新操作，并给出等待更新的反馈信息发送给上位机。
如果需要立即执行远程更新命令，则执行相关远程更新命令，然后判断远程更新命令是否执行完成，如果未执行完成，则发送命令执行异常的反馈信息给上位机。
如果远程更新命令执行完成，则进一步进行CRC校验，并判断CRC校验是否正常，如果校验正常则给出命令执行完成的反馈信息发送给上位机，否则发送CRC校验异常的反馈信息给上位机。
光模块的MCU执行相关远程更新命令后，判断远程更新命令是否执行完成，如果是则向上位机返回命令执行完成的反馈信息，如果否则向上位机返回命令执行异常的反馈信息给上位机。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种光模块，其特征在于，包括收发单元、天线和MCU，收发单元通过天线接收上位机发送的控制命令，并传输给MCU，MCU处理所述控制命令后给出反馈信息，并通过收发单元发送给上位机；在MCU和收发单元正常得电后，两者均进行初始化操作，在初始化完成后，MCU和收发单元之间进行通信，以判断是否需要执行指定的指令，如果是，则优先执行所述指定指令，在指定指令执行完成后，通过MCU的I/O口控制内部电源芯片开启，给低速数据通道供电，当检测到低速数据通道工作正常后，打开高速数据通道。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU包括：
命令执行单元，用于执行上位机发送的控制命令；
信息反馈单元，用于在命令执行单元执行控制命令后，给出命令执行完成或命令执行异常的反馈信息给上位机。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述MCU还包括密码等级判断单元，用于根据输入的密码，判断密码等级是否足以执行所述控制命令；
所述命令执行单元具体用于，在密码等级判断单元的判定结果为是时，执行上位机发送的控制命令；
所述信息反馈单元，还用于在密码等级判断单元的判定结果为否时，给出控制命令无法执行的反馈信息给上位机。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述控制命令为远程调试命令，所述命令执行单元具体用于，在密码等级判断单元的判定结果为是时，判断远程调试命令是否可执行，如果是则执行所述远程调试命令；所述信息反馈单元还用于在命令执行单元给出的判定结果为否时，给出调试命令无法执行的反馈信息给上位机。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述MCU还包括执行完成判断单元，用于判断远程调试命令是否执行完成；所述信息反馈单元用于在执行完成判断单元给出的判定结果为否时，给出所述命令执行异常的反馈信息给上位机，在执行完成判断单元给出的判定结果为是时，给出所述命令执行完成的反馈信息给上位机。
6.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述控制命令为远程更新命令，所述命令执行单元具体用于，在密码等级判断单元的判定结果为是时，判断远程更新命令是否立即执行，如果是则执行所述远程更新命令，如果否，则对需要更新的内容进行备份，所述信息反馈单元还用于在命令执行单元给出的判定结果为否时，给出等待更新的反馈信息给上位机。
7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述MCU还包括执行完成判断单元和自动校验单元；执行完成判断单元用于判断远程调试命令是否执行完成；所述信息反馈单元用于在执行完成判断单元给出的判定结果为否时，给出所述命令执行异常的反馈信息给上位机，自动校验单元用于在执行完成判断单元给出的判定结果为是时进行CRC校验；所述信息反馈单元还用于在校验异常时给出CRC校验异常的反馈信息给上位机，在校验正常时给出所述命令执行完成的反馈信息给上位机。
8.一种光模块系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的光模块，还包括上位机，上位机用于向光模块发送控制命令，以及接收光模块发送的反馈信息。
9.根据权利要求8所述的光模块系统，其特征在于，还包括连接器，用于插入光模块，通过有线方式向光模块传输控制指令，以及获取光模块给出的反馈信息。
10.根据权利要求1所述光模块的监控方法，其特征在于，所述光模块执行控制命令，并给出反馈信息给上位机，包括：
判断输入的密码的密码等级是否足以执行所述控制命令，如果是，则执行所述控制命令，如果否，则给出控制命令无法执行的反馈信息发送给上位机。
11.根据权利要求10所述的监控方法，其特征在于，所述输入的密码的密码等级是可执行控制命令，则执行所述控制命令，包括：
执行所述控制命令；判断控制命令是否执行完成，如果是，则给出命令执行完成的反馈信息发
送给上位机，否则给出命令执行异常的反馈信息发送给上位机。
12.根据权利要求11所述的监控方法，其特征在于，所述控制命令为远程调试命令，所述执行所述控制命令，包括：
判断所述远程调试命令是否可执行，如果是则执行所述远程调试命令，否则给出调试命令无法执行的反馈信息给上位机。
13.根据权利要求11所述的监控方法，其特征在于，所述控制命令为远程更新命令，所述执行所述控制命令，包括：
判断远程更新命令是否立即执行，如果是则执行所述远程更新命令，否则对需要更新的内容进行备份，等待下一次可执行更新的条件满足再执行更新操作，并给出等待更新的反馈信息给上位机。
14.根据权利要求13所述的监控方法，其特征在于，所述如果控制命令执行完成，则给出命令执行完成的反馈信息发送给上位机，包括：
在远程更新命令执行完成后，进行CRC校验，如果校验正常则给出命令执行完成的反馈信息发送给上位机，否则发送CRC校验异常的反馈信息给上位机。
15.根据权利要求10所述的监控方法，其特征在于，还包括步骤：
光模块接受系统主板通过接收器传输的控制命令；
光模块执行所述控制命令，并给出反馈信息给系统主板。
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