CN108845337A - 一种超低功耗的终端设备供电方法 - Google Patents

一种超低功耗的终端设备供电方法 Download PDF

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王东明
洪峥
戴翚
李健
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Nanjing Granule Smart Technology Co Ltd
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
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Abstract

本发明公开了一种超低功耗的定位终端设备供电方法，从三大方面做到对设备的功耗管理。第一，根据运动传感器对设备运动状态的判断，在设备静止时，关闭设备的耗电器件，处理器进入休眠，将功耗降至微安级别，在设备运动时，可以立即唤醒处理器，进入工作状态，快速获取设备定位；第二，根据定位芯片本身信号强度的反馈，在定位信号很弱时，降低定位频率，在定位信号较强，恢复正常的定位频率；第三，选用低功耗广域网技术RPMA通信技术替代传统的GPRS作为无线通信手段，极大降低数据传输时的功耗。

Description

一种超低功耗的终端设备供电方法
技术领域
本发明涉及一种供电方法，尤其涉及一种超低功耗的终端设备供电方法。
背景技术
目前，定位终端主要有带电源及电池两种供电形式，带电源的定位终端必须有有源的供电设备，使用场景有很大的局限；而电池供电的定位终端目前要么加入很大容量的电池，体积巨大，不方便使用，要么只能做到几天或者几周的工作时间，需要频繁充电，维护成本很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超低功耗的终端设备供电方法，解决现有技术存在的缺憾。
本发明采用如下技术方案实现：
一种超低功耗的定位终端设备供电方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
判断终端设备运动模式：如果终端设备处于室外运动模式，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备的运动状态，并且检测到GPS模块信号良好，则由GPS模块采集GPS数据，GPS模块会将采集到的经纬度定位数据传输给定位终端设备，定位终端设备通过网络将定位数据发送到服务器，重复上述检测终端设备运动模式的过程；
如果终端设备进入室内并且处于运动状态，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端的运动状态，并检测到GPS模块信号弱，终端设备将GPS模块切换成省电模式，并循环检查GPS信号强度，或：
终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备处于静止状态，终端设备关闭GPS模块电源，处理器进入休眠模式，网络通信模块进入休眠模式，终端设备整体进入微安级别功耗的状态；运动传感器实时监测终端运动情况，如果发现终端设备处于运动状态，则切换到判断终端设备运动模式；
电量不足提示过程：终端设备发现电池电量不足，则关闭GPS模块和运动传感器，处理器和网络模块进入休眠模式；处理器每隔一段时间唤醒终端设备，打开GPS模块、采集当前经纬度数据并发送，用以提示当前位置，发送当前经纬度数据成功后继续休眠，重复循环所述电量不足提示过程。
进一步的，终端设备每隔5秒通过GPS模块采集一次经纬度数据，并每隔一分钟通过RPMA网络将定位数据发送到服务器，
进一步的，如果终端设备进入室内并且处于运动状态，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端的运动状态，并检测到GPS模块信号弱，终端设备将GPS模块切换成省电模式，并每隔一分钟检查一次检查GPS信号强度。
进一步的，终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备处于静止状态，终端设备关闭GPS模块电源，处理器进入休眠模式，RPMA网络通信模块进入休眠模式，终端设备整体进入微安级别功耗的状态；运动传感器实时监测终端运动情况，如果发现终端设备处于运动状态，则切换到判断终端设备运动模式。
进一步的，电量不足提示过程：终端设备发现电池电量不足，则关闭GPS模块和运动传感器，处理器和RPMA网络模块进入休眠模式；处理器每隔两小时唤醒终端设备，打开GPS模块、采集当前经纬度数据并发送，用以提示当前位置，发送当前经纬度数据成功后继续休眠，重复循环所述电量不足提示过程。
进一步的，所述网络通信模块为RPMA模块。
本发明的有益技术效果是：采用电池供电，并且通过自身超低功耗管理功能实现了长达一年的续航，体积较小，可以轻松应用于各种资产管理，人员定位。
附图说明
图1是终端设备供电方法的逻辑判断流程图。
图2是终端设备状态切换流程图。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
本发明从三大方面做到对设备的功耗管理：第一、根据运动传感器对设备运动状态的判断，在设备静止时关闭设备的耗电器件，处理器进入休眠，将功耗降至微安级别，在设备运动时，可以立即唤醒处理器，进入工作状态，快速获取设备定位；第二、根据定位芯片本身信号强度的反馈，在定位信号很弱时降低定位频率，在定位信号较强时恢复正常的定位频率；第三，选用低功耗广域网技术RPMA通信技术替代传统的GPRS作为无线通信手段，极大降低数据传输时的功耗。
在本发明中，终端设备根据不同场景，针对处理器STM32L476RCT6、GPS模块Ublox-Max-M8Q、RPMA通信模块做功耗优化设计，在终端处于室外运动的时候，终端通过运动传感器LIS2DH12捕捉到终端正在运动，并且GPS模块Ublox-Max-M8Q信号良好，终端会每5s采集一次经纬度数据，每一分钟通过RPMA网络发送定位数据到服务器；在终端进入室内并且处于运动时，终端通过运动传感器LIS2DH12捕捉到终端正在运动，并且检测到GPS模块Ublox-Max-M8Q信号很差，终端会将GPS切换成省电模式，一分钟检查一次GPS信号；
当终端静止不运动时，终端通过运动传感器LIS2DH12捕捉到终端静止，终端会将GPS电源关闭，处理器STM32L476RCT6进入休眠模式，RPMA模块休眠，整机进入微安级别功耗，并由运动传感器LIS2DH12实时监测终端运动情况，一旦运动，则切换到运动模式，保证终端定位功能；当在终端电量不足的时候，终端监测到电池电量不足，会关闭GPS模块和运动传感器LIS2DH12，处理器STM32L476RCT6进入休眠模式，RPMA模块进入休眠模式，由处理器STM32L476RCT6的RTC时钟每隔2小时唤醒终端，打开GPS模块，采集经纬度数据并发送，以提示当前位置，方便维修人员寻找并更换电池，发送成功后继续休眠。终端工作逻辑判断流程如图1所示，终端工作状态切换模式如图2所示，各主要器件工作状态如表1所示。
场景 Ublox-Max-M8Q RPMA通信模块 处理器 LIS2DH12
开机初始 ON1 LP2 ON ON
室外运动 ON LP ON ON
室内运动 LP LP ON ON
深度休眠 OFF3 LP LP ON
低功耗故障 OFF LP LP LP
表1是终端各工作模式下主要模块低功耗设计，其中：1.ON表示正常运行，2.LP表示休眠模式，3.OFF表示关闭电源
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种超低功耗的定位终端设备供电方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
判断终端设备运动模式：如果终端设备处于室外运动模式，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备的运动状态，并且检测到GPS模块信号良好，则由GPS模块采集GPS数据，GPS模块会将采集到的经纬度定位数据传输给定位终端设备，定位终端设备通过网络将定位数据发送到服务器，重复上述检测终端设备运动模式的过程；
如果终端设备进入室内并且处于运动状态，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端的运动状态，并检测到GPS模块信号弱，终端设备将GPS模块切换成省电模式，并循环检查GPS信号强度，或：
终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备处于静止状态，终端设备关闭GPS模块电源，处理器进入休眠模式，网络通信模块进入休眠模式，终端设备整体进入微安级别功耗的状态；运动传感器实时监测终端运动情况，如果发现终端设备处于运动状态，则切换到判断终端设备运动模式；
电量不足提示过程：终端设备发现电池电量不足，则关闭GPS模块和运动传感器，处理器和网络模块进入休眠模式；处理器每隔一段时间唤醒终端设备，打开GPS模块、采集当前经纬度数据并发送，用以提示当前位置，发送当前经纬度数据成功后继续休眠，重复循环所述电量不足提示过程。
2.根据权利要求1所述的超低功耗的终端设备供电方法，其特征在于，终端设备每隔5秒通过GPS模块采集一次经纬度数据，并每隔一分钟通过RPMA网络将定位数据发送到服务器。
3.根据权利要求1所述的超低功耗的终端设备供电方法，其特征在于，如果终端设备进入室内并且处于运动状态，则终端设备通过运动传感器捕捉到终端的运动状态，并检测到GPS模块信号弱，终端设备将GPS模块切换成省电模式，并每隔一分钟检查一次检查GPS信号强度。
4.根据权利要求1所述的超低功耗的终端设备供电方法，其特征在于，终端设备通过运动传感器捕捉到终端设备处于静止状态，终端设备关闭GPS模块电源，处理器进入休眠模式，RPMA网络通信模块进入休眠模式，终端设备整体进入微安级别功耗的状态；运动传感器实时监测终端运动情况，如果发现终端设备处于运动状态，则切换到判断终端设备运动模式。
5.根据权利要求1所述的超低功耗的终端设备供电方法，其特征在于，电量不足提示过程：终端设备发现电池电量不足，则关闭GPS模块和运动传感器，处理器和RPMA网络模块进入休眠模式；处理器每隔两小时唤醒终端设备，打开GPS模块、采集当前经纬度数据并发送，用以提示当前位置，发送当前经纬度数据成功后继续休眠，重复循环所述电量不足提示过程。
6.根据权利要求1所述的超低功耗的终端设备供电方法，其特征在于，所述网络通信模块为RPMA模块。
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