CN108848516A - 一种针对nb-iot终端的设备控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对NB‑IOT终端的设备控制方法及系统，该方法包括：每经过第一预设时间后向窄带物联网终端发送握手请求消息；当窄带物联网终端在第二预设时间内未反馈对应握手请求消息的握手响应消息时，确认握手失败；若握手失败的次数等于预设阈值，则对窄带物联网终端进行复位处理，并重置握手失败的次数。本发明实施例通过与窄带物联网终端进行握手，并根据握手失败的次数确认窄带物联网终端是否处于正常工作状态，在窄带物联网终端未处于正常工作状态时，及时将窄带物联网终端复位，以恢复窄带物联网终端的工作，减少了人工恢复窄带物联网终端的工作的延时，及时恢复窄带物联网终端的工作状态以保证物联网信息的传达。

Description

一种针对NB-IOT终端的设备控制方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种针对NB-IOT终端的设备控制方法及系统。

背景技术

窄带物联网(NarrowBandInternetofThings，NB-IoT)是低功耗广域网(LowPowerWideAccess，LPWA)的众多技术之一，其可以支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT终端一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。

当NB-IoT终端异常死机时，用户无法及时的接收到物联网信息，有可能因为错过重要的信息导致损失，在传统的解决方案中，当NB-IoT终端异常死机后，需要手动复位，但是工作人员无法第一时间恢复NB-IoT终端的工作，容易影响到相关数据的实时性和准确性。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种针对NB-IOT终端的设备控制方法及系统，能够有效的避免窄带物联网终端出现死机的状况。

第一方面，本发明的实施例提供了一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S1、每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息；

S2、在所述握手请求消息发送后的第二预设时间段内，若未接收到所述窄带物联网终端响应所述握手请求消息反馈的握手响应消息，确定握手失败；

S3、累计握手失败总次数；

S4、若握手失败的总次数小于预设阈值，则继续执行S1；若握手失败的总次数等于预设阈值，则向所述窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施例方式中，该控制方法还包括：

实时获取所述窄带物联网终端的加速度信号；

通过所述窄带物联网终端的加速度信号确认所述窄带物联网终端所处的状态，所述状态包括：运动状态和静止状态；

当所述窄带物联网终端处于静止状态时，将所述窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止执行S1。

结合第一方面的第一种实施例，在第一方面的第二种实施例中，该控制方法还包括：

当所述窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动所述窄带物联网终端，并重新执行S1。

结合第一方面，在第一方面的第三种实施例中，所述S1之前还包括：

当接收到用于控制所述窄带物联网终端进行开机的开机指令时，获取所述窄带物联网终端的供电电压值；

当所述供电电压值大于或等于预设电压值时，将所述开机指令送到所述窄带物联网终端，所述窄带物联网终端接收所述开机指令进行开机；

当所述供电电压值小于预设电压值时，中断所述开机指令并发出警报。

结合第一方面的第一、第二和第三种实施例，在第一方面的第四种实施例中，该控制方法还包括：

S5、所述窄带物联网终端接收所述复位控制指令进行复位；

S6、若复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈所述握手响应消息，则确认所述窄带物联网终端恢复正常；若复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间内未反馈所述握手响应消息，则断开所述窄带物联网终端的供电电源，并在第四预设时间段后恢复所述窄带物联网终端的供电，向所述窄带物联网终端发送重启控制指令。

第二方面，本发明实施例提供了一种针对NB-IOT终端的设备控制系统，包括：与窄带物联网终端连接的控制系统；所述控制系统包括：定时查询子系统；

所述定时查询子系统，用于每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息；

所述窄带物联网终端在正常工作时，若接收到所述握手请求消息，则响应所述握手请求消息向所述定时查询子系统反馈握手响应消息；

所述定时查询子系统，还用于接收所述握手响应消息；

所述控制系统，用于确认所述定时查询子系统在第二预设时间内是否接收到所述握手响应消息，若否，则确定握手失败；

所述控制系统，还用于累计所述握手失败的总次数，若握手失败的总次数小于预设阈值，则通过定时查询子系统间隔第一预设时间段向所述窄带物联网终端发送握手请求消息，若握手失败的次数等于预设阈值时，则向所述窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施例中，该控制系统还包括：加速度传感器，所述加速度传感器分别与所述窄带物联网终端和控制系统连接；所述控制系统还包括：第一判断子系统；

所述加速度传感器，用于获取所述窄带物联网终端的加速度信号，并发送到所述第一判断子系统；

所述第一判断子系统，用于通过所述窄带物联网终端的加速度信号确认所述窄带物联网终端所处的状态，所述状态包括：运动状态和静止状态；

所述控制系统，用于当所述窄带物联网终端处于静止状态时，将所述窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止所述定时查询子系统；或者，当所述窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动所述窄带物联网终端，并启动所述定时查询子系统。

结合第二方面，在第二方面的第二种实施例中，该控制系统还包括：与所述窄带物联网终端连接的供电电源、与所述控制系统连接的开机控制开关；所述控制系统还包括：电压检测子系统和第二判断子系统；

所述开机控制开关，用于生成用于控制所述窄带物联网终端进行开机的开机指令；

所述控制系统，还用于当接收所述开机指令时，通过所述电压检测子系统获取为所述窄带物联网终端供电的所述供电电源的供电电压值；

所述第二判断子系统，用于接收所述供电电压值，并判断所述供电电压值是否小于预设电压值；

所述控制系统，还用于当所述供电电压值大于或等于预设电压值时，将所述开机指令送到所述窄带物联网终端；或者，当所述供电电压值小于预设电压值时，中断所述开机指令并发出警报；

该控制系统还包括：报警装置；所述报警装置与所述控制系统连接；

所述控制系统，还用于当所述供电电压值小于预设电压值时，向所述报警装置发送报警指令；

所述报警装置，用于接收所述报警指令并发出警报。

结合第二方面的第二种实施例，在第二方面的第三种实施例中，所述电压检测子系统包括：电压检测装置和电压检测装置控制开关；所述控制系统分别与所述电压检测装置控制开关和电压检测装置连接；

所述控制系统，具体用于当接收到所述开机指令时，通过所述电压检测装置控制开关控制所述电压检测装置开启；

所述电压检测装置，用于检测所述供电电源的供电电压值；

所述控制系统，还用于当检测到所述供电电源的供电电压值时，通过所述电压检测装置控制开关控制所述电压检测装置关闭。

结合第二方面的第一、第二和第三种实施例，在第二方面的第四种实施例中，所述窄带物联网终端，还用于接收所述复位控制指令进行复位，若进行复位后恢复正常工作，则响应所述握手请求消息向所述定时查询子系统反馈握手响应消息；

所述控制系统，还用于确认复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈所述握手响应消息，是则，确认所述窄带物联网终端恢复正常；否则，断开所述窄带物联网终端与供电电源的连接，并在第四预设时间段后恢复所述窄带物联网终端与所述供电电源的连接，并向所述窄带物联网终端发送重启控制指令。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例通过与窄带物联网终端进行握手，并根据握手失败的次数确认窄带物联网终端是否处于正常工作状态，在窄带物联网终端未处于正常工作状态时，及时将窄带物联网终端复位，以恢复窄带物联网终端的工作，减少了人工恢复窄带物联网终端的工作的延时，及时恢复窄带物联网终端的工作状态以保证物联网信息的传达。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法流程示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法流程示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法流程示意图其一；

图4是本发明又一实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法流程示意图其二；

图5是本发明又一实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法流程示意图其三；

图6是本发明又一实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

如图1所示，本发明实施例提供的一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S1、每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息。

具体的，窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT终端的待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。终端之间的握手是数据传输系统中确定发射端和接收端之间连接的方式，用于保证发射端和接收端之间数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接，本步骤中，间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，可以理解的是，第一次向窄带物联网终端发送握手请求消息，可以是在窄带物联网终端开机后间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，或者，还可以是在符合某些判定条件的情况下，间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，其中，该第一预设时间段可由用户根据使用的场景进行设定，根据不同装置的稳定性和数据传输时效性选用不同的时长作为第一预设时间段，比如，第一预设时间段可以是30秒至24小时之间任一数值。

本步骤中，向窄带物联网那个终端发送握手请求消息的方式，可以是控制器与该窄带物联网终端的任一I/O口连接，通过将该I/O口置高电平以唤醒向窄带物联网终端，比如，该I/O口可以是“INT MCU To NB-IOT”，还可以是控制器与窄带物联网终端的I/O口“POWER_ON”进行连接，通过将I/O口“POWER_ON”降低1毫秒以唤醒窄带物联网终端，比如，控制器可采用STM8系列的微型控制器，此处的STM8系列的微型控制器仅是实现上述控制方法的其中一种微型控制器，在具体应用中，还可采用其他类型的微型控制器实现上述方法，本实施例中，控制器中的控制算法可沿用现有控制算法，本实施例不再赘述。

S2、在握手请求消息发送后的第二预设时间段内，若未接收到窄带物联网终端响应握手请求消息反馈的握手响应消息，确定握手失败。

具体的，在本步骤中，若窄带物联网终端处于正常工作状态，窄带物联网终端接收到上述步骤中发送的握手请求消息时，会在一定时间段内响应握手请求消息反馈握手响应消息，比如，当窄带物联网终端接收到上述步骤中控制器通过I/O口“INT MCU To NB-IOT”发送的1毫秒的高电平脉冲，当然，此处的高电平脉冲的时间持续时间可由用户进行设定，保证每一个高电平脉冲均可被识别，窄带物联网终端会响应该高电平脉冲反馈1毫秒的短脉冲到控制器，控制器与窄带物联网终端握手成功，此时窄带物联网终端工作状态正常，反之窄带物联网终端工作状态异常，由于数据传输和响应的延时性，本步骤中，设置第二预设时间段，若窄带物联网终端在第二预设时间段内反馈握手响应消息，则判定握手成功，此处的第二预设时间段可根据数据传输信道的情况进行设定，比如窄带物联网终端在100毫秒内反馈握手响应消息，即确定握手成功，反之确定握手失败。

S3、累计握手失败总次数。

具体的，在本步骤中，将上述步骤中确定握手失败的次数进行累加，用做后续处理。

S4、若握手失败的总次数小于预设阈值，则继续执行S1；若握手失败的总次数等于预设阈值，则向窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

具体的，当握手失败的总次数小于预设阈值时，再次执行S1，即间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，若握手失败的次数达到预设阈值时，向窄带物联网终端发送复位控制指令，使窄带物联网终端进行复位，其中，复位控制指令可以是向窄带物联网终端控制复位的I/O口发送高电平，以实现窄带物联网终端的复位，并将累计的握手失败的总次数归零，再重新对窄带物联网终端发送握手请求消息后，若握手失败进行重新计数，

本方案实现了对窄带物联网终端的持续性监控，并对死机的窄带物联网终端进行复位，避免窄带物联网终端死机导致物联网局部数据接收不通畅，提高物联网数据实时性。

如图2所示，本发明实施例还提供了另一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S21、实时获取窄带物联网终端的加速度信号。

具体的，加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt，是描述物体速度变化快慢的物理量，通常用a表示。加速度是矢量，它的方向是物体速度变化的方向，与合外力的方向相同。本步骤中实时获取窄带物联网终端的加速度信号，比如将加速度传感器设置在窄带物联网终端中，或者将加速度传感器与窄带物联网终端贴合设置，获取加速度传感器检测到的加速度信号，即该窄带物联网终端的加速度信号。

S22、通过窄带物联网终端的加速度信号确认窄带物联网终端所处的状态，状态包括：运动状态和静止状态。

本步骤中，通过窄带物联网终端的加速度信号，确认窄带物联网终端中是处于运动状态还是静止状态和窄带物联网的状态的变化情况，比如，由于本方案中的窄带物联网终端由人随身携带，当窄带物联网终端的加速度信号为0时，即可判断该窄带物联网被人放置在一旁处于静止状态，或者为避免用户将窄带物联网终端放置在某些移动的物体内，如车辆，但是用户并未进行使用的情况，还可以采用，当窄带物联网终端的加速度信号小于预设数值时，即判断该窄带物联网终端处于静止状态，当窄带物联网终端的加速度信号不为0时，获取窄带物联网终端的加速度信号发生波动时，即可判断该窄带物联网终端处于运动状态，同上，为避免窄带物联网终端的加速度信号因其他情况发生变化时，导致窄带物联网终端启动，还可以采用当窄带物联网终端的加速度信号大于预设数值时，判断该窄带物联网终端处于运动状态，窄带物联网终端的加速度信号由0变化为不为0时，即窄带物联网终端由静止状态变化为运动状态，当窄带物联网终端的加速度信号又不为0变化为0时，即窄带物联网终端由运动状态变化为静止状态，同上，还可以采用当窄带物联网终端的加速度信号降低到预设数值时，确认窄带物联网终端由运动状态变化为静止状态。

S23、当窄带物联网终端处于静止状态时，将窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止执行S1。

具体的，当判断窄带物联网终端处于静止状态时，将窄带物联网终端设置为深度休眠状态，即掉电工作模式，对于窄带物联网终端来说，此时功耗仅5uA，进一步提高窄带物联网终端的待机时间，并停止执行步骤S1，即停止向窄带物联网终端发送握手请求消息，以减少此时不必要的能耗。

如图3所示，本发明实施例还提供了另一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S31、实时获取窄带物联网终端的加速度信号。

具体的，加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt，是描述物体速度变化快慢的物理量，通常用a表示。加速度是矢量，它的方向是物体速度变化的方向，与合外力的方向相同。本步骤中实时获取窄带物联网终端的加速度信号，比如将加速度传感器设置在窄带物联网终端中，或者将加速度传感器与窄带物联网终端贴合设置，获取加速度传感器检测到的加速度信号，即该窄带物联网终端的加速度信号。

S32、通过窄带物联网终端的加速度信号确认窄带物联网终端所处的状态，状态包括：运动状态和静止状态。

本步骤中，通过窄带物联网终端的加速度信号，确认窄带物联网终端中是处于运动状态还是静止状态和窄带物联网的状态的变化情况，比如，由于本方案中的窄带物联网终端由人随身携带，当窄带物联网终端的加速度信号为0时，即可判断该窄带物联网被人放置在一旁处于静止状态，或者为避免用户将窄带物联网终端放置在某些移动的物体内，如车辆，但是用户并未进行使用的情况，还可以采用，当窄带物联网终端的加速度信号小于预设数值时，即判断该窄带物联网终端处于静止状态，当窄带物联网终端的加速度信号不为0时，获取窄带物联网终端的加速度信号发生波动时，即可判断该窄带物联网终端处于运动状态，同上所述，为避免窄带物联网终端的加速度信号因其他情况发生变化时，导致窄带物联网终端启动，还可以采用当窄带物联网终端的加速度信号大于预设数值时，判断该窄带物联网终端处于运动状态，窄带物联网终端的加速度信号由0变化为不为0时，即窄带物联网终端由静止状态变化为运动状态，当窄带物联网终端的加速度信号又不为0变化为0时，即窄带物联网终端由运动状态变化为静止状态，同上所述，还可以采用当窄带物联网终端的加速度信号降低到预设数值时，确认窄带物联网终端由运动状态变化为静止状态，上述方式仅是根据加速度信号的值确认窄带物联网终端状态的其中一种方式，还可采用其他方式确认窄带物联网终端的状态，比如，根据加速度信号的值是否恒定来确认窄带物联网终端所处的状态。

S33、当窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动窄带物联网终端，并重新执行S1。

基于上述实施例提供的方案，当窄带物联网终端处于静止状态时，即将窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止检测窄带物联网终端是否处于正常状态，在本步骤中，当窄带物联网终端由静止状态变化为运动状态时，重新启动窄带物联网终端进行工作，即退出深度休眠状态，并重新向窄带物联网终端发送握手请求消息，确认窄带物联网终端处于正常工作状态。

如图4所示，本发明实施例还提供了另一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S41、当接收到用于控制窄带物联网终端进行开机的开机指令时，获取窄带物联网终端的供电电压值。

本步骤不对开机指令的类型做具体限定，可以为不同开机方式所产生的指令，比如，用户按下窄带物联网终端电源键或状态键时，按键方式包括长按或短按，该按键被按压所产生的指令即开机指令，也可以是遥控器发射的红外信号，本步骤中，接收到窄带物联网终端的开机指令后，获取窄带物联网终端的供电电压值，比如，通过电压检测装置，检测窄带物联网终端的供电电压值，电压检测装置较为常见，此处不做赘述。

S42、判断供电电压值是否小于预设电压值。

S43a、当供电电压值大于或等于预设电压值时，将开机指令送到窄带物联网终端，窄带物联网终端接收开机指令进行开机。

本步骤中，当供电电压值大于或等于预设电压值时，即该供电电压能够为窄带物联网终端稳定供电，此时，将开机指令发送到窄带物联网终端使窄带物联网终端开机工作。

S43b、当供电电压值小于预设电压值时，中断开机指令并发出警报。

本步骤中，当供电电压值小于预设电压值时，中断该开机指令，中断的方式包括：不发送开机只领到窄带物联网终端，或者，删除该开机指令，发出警报提醒用户该窄带物联网终端的供电电压不足，应及时充电。

具体的，当供电电压低于预设值，则不做尝试性开机，避免开机失败，并可以通过指示灯做用户提示电池电压低，需要充电或更换电池，此时NB-IOT终端MODEM部分处于关机，不向服务端上报任何信息；当电压高于预设值，则NB-IOT终端正常使用，上报本地的电池电量、位置等信息，并服务器端下载用户远程配置信息。

如图5所示，本发明实施例还提供了另一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，该控制方法包括：

S1、每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息。

具体的，窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT终端的待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。终端之间的握手是数据传输系统中确定发射端和接收端之间连接的方式，用于保证发射端和接收端之间数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接，本步骤中，间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，可以理解的是，第一次向窄带物联网终端发送握手请求消息，可以是在窄带物联网终端开机后间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，或者，还可以是在符合某些判定条件的情况下，间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，其中，该第一预设时间段可由用户根据使用的场景进行设定，根据不同装置的稳定性和数据传输时效性选用不同的时长作为第一预设时间段，比如，第一预设时间段可以是30秒至60分钟之间任一数值。

本步骤中，向窄带物联网那个终端发送握手请求消息的方式，可以是控制器与该窄带物联网终端的任一I/O口连接，通过将该I/O口置高电平以唤醒向窄带物联网终端，比如，该I/O口可以是“INT MCU To NB-IOT”，还可以是控制器与窄带物联网终端的I/O口“POWER_ON”进行连接，通过将I/O口“POWER_ON”降低1毫秒以唤醒窄带物联网终端，比如，控制器可采用STM8系列、STC8系列和PIC16F系列的微型控制器，具体的，微型控制器的型号包括但不限于STM8S003F3U6、N76E003BQ20、N76E003AQ20、STM32F030F4P6、STM32L011E4Y6TR、STM32F030K6T6等，此处的STM8系列、STC8系列和PIC16F系列的微型控制器仅是实现上述控制方法的其中一种微型控制器，在具体应用中，还可采用其他类型的微型控制器实现上述方法，本实施例中，控制器中的控制算法可沿用现有控制算法，本实施例不再赘述。

S2、在握手请求消息发送后的第二预设时间段内，若未接收到窄带物联网终端响应握手请求消息反馈的握手响应消息，确定握手失败。

具体的，在本步骤中，若窄带物联网终端处于正常工作状态，窄带物联网终端接收到上述步骤中发送的握手请求消息时，会在一定时间段内响应握手请求消息反馈握手响应消息，比如，当窄带物联网终端接收到上述步骤中控制器通过I/O口“INT MCU To NB-IOT”发送的1毫秒的高电平脉冲，窄带物联网终端会响应该高电平脉冲反馈1毫秒的短脉冲到控制器，控制器与窄带物联网终端握手成功，此时窄带物联网终端工作状态正常，反之窄带物联网终端工作状态异常，由于数据传输和响应的延时性，本步骤中，设置第二预设时间段，若窄带物联网终端在第二预设时间段内反馈握手响应消息，则判定握手成功，此处的第二预设时间段可根据数据传输信道的情况进行设定，比如窄带物联网终端在100毫秒内反馈握手响应消息，即确定握手成功，反之确定握手失败。

S3、累计握手失败总次数。

具体的，在本步骤中，将上述步骤中确定握手失败的次数进行累加，用做后续处理。

S4、若握手失败的总次数小于预设阈值，则继续执行S1；若握手失败的总次数等于预设阈值，则向窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

具体的，当握手失败的总次数小于预设阈值时，再次执行S1，即间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，若握手失败的次数达到预设阈值时，向窄带物联网终端发送复位控制指令，使窄带物联网终端进行复位，其中，复位控制指令可以是向窄带物联网终端控制复位的I/O口发送高电平，以实现窄带物联网终端的复位，并将累计的握手失败的总次数归零，再重新对窄带物联网终端发送握手请求消息后，若握手失败进行重新计数，

本方案实现了对窄带物联网终端的持续性监控，并对死机的窄带物联网终端进行复位，避免窄带物联网终端死机导致物联网局部数据接收不通畅，提高物联网数据实时性。

S5、窄带物联网终端接收复位控制指令进行复位。

本步骤中，窄带物联网终端接收到复位控制指令进行复位，复位操作可以通过复位电路实现，复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了，再复杂点就有三极管等配合程序来进行了。

S6、若复位后的窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈握手响应消息，则确认窄带物联网终端恢复正常；若复位后的窄带物联网终端在第三预设时间内未反馈握手响应消息，则断开窄带物联网终端的供电电源，并在第四预设时间段后恢复窄带物联网终端的供电，向窄带物联网终端发送重启控制指令。

复位后的窄带物联网终端若能在第三预设时间段内重新反馈握手响应消息，则该窄带物联网终端恢复正常工作，若未能在第三预设时间段内重新反馈握手响应消息，则通过断开和恢复窄带物联网终端的供电电源重新启动窄带物联网终端，使得窄带物联网终端重新进行工作，进一步解决窄带物联网终端死机的问题，其中，第三预设时间可以设置为1秒钟，在窄带物联网终端断电重启后，可进一步确认此事窄带物联网终端是否正常，即在次向窄带物联网终端发送握手请求消息，此时，重启后的窄带物联网终端可在2秒钟内反馈握手响应消息看，即可判断该窄带物联网终端已处于正常状态。

如图6所示，本发明实施例提供了一种针对NB-IOT终端的设备控制系统，包括：与窄带物联网终端连接的控制系统；控制系统包括：定时查询子系统。

定时查询子系统，用于每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，其中，定时查询子系统中每间隔第一预设时间段就就行工作可以通过定时器实现，比如，给定时器设定一启动条件，如窄带物理网终端开机、复位或重启开始工作时，定时器启动，当定时器计时到某一预设时长时，如1分钟，向窄带物联网终端发送握手请求消息，该握手请求消息在上述实施例中已有介绍，此处不再赘述，之后重置计时器，重新计时，并在下一次达到一分钟时，再次向窄带物联网终端发送握手请求消息，实现实时监控窄带物联网终端的功能。

窄带物联网终端在正常工作时，若接收到握手请求消息，则响应握手请求消息向定时查询子系统反馈握手响应消息。

定时查询子系统，还用于接收握手响应消息。

控制系统，用于确认定时查询子系统在第二预设时间内是否接收到握手响应消息，若否，则确定握手失败。

控制系统，还用于累计握手失败的总次数，若握手失败的总次数小于预设阈值，则通过定时查询子系统间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息，若握手失败的次数等于预设阈值时，则向窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

具体的，比如控制系统包括：MCU，微控制器，MCU将定时查询NB-IOT主控的状态，查询的间隔时间可根据用户选择的使用场景，灵活配置在30S-24h。当MCU查询NB-IOT状态，将I/O口“INT MCU To NB-IOT”置高电平或将“POWER_ON”拉低1mS以唤醒NB-IOT系统的主控，若在100mS内收到由MCU通过“INT NB-IOT To MCU”信号发来的1mS短脉冲，则表征MCU与NB-IOT握手成功，若首次不成功，则MCU重复通过上述条件唤醒NB-IOT主控，若仍然在后续的两次握手中不成功，则表明NB-IOT系统死机，由MCU通过RESET复位NB-IOT系统，之后，在1S内将收到由NB-IOT主动通过“INT NB-IOT To MCU”信号发出1mS的短脉冲，则表明NB-IOT的工作状态回复正常。

在本实施例中，窄带物联网终端，还用于接收复位控制指令进行复位，若进行复位后恢复正常工作，则响应握手请求消息向定时查询子系统反馈握手响应消息。

控制系统，还用于确认复位后的窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈握手响应消息，是则，确认窄带物联网终端恢复正常；否则，断开窄带物联网终端与供电电源的连接，并在第四预设时间段后恢复窄带物联网终端与供电电源的连接，并向窄带物联网终端发送重启控制指令。

在本实施例中，该控制系统还包括：加速度传感器，加速度传感器分别与窄带物联网终端和控制系统连接；控制系统还包括：第一判断子系统。

加速度传感器，用于获取窄带物联网终端的加速度信号，并发送到第一判断子系统。

第一判断子系统，用于通过窄带物联网终端的加速度信号确认窄带物联网终端所处的状态，状态包括：运动状态和静止状态。

控制系统，用于当窄带物联网终端处于静止状态时，将窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止定时查询子系统；或者，当窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动窄带物联网终端，并启动定时查询子系统。

具体的，对于NB-IOT可穿戴设备，或其它非静止运用的设备，如NB手表，NB追踪器，NB手环等，当MCU通过加速度传感器检测到设备一直处于静止状态时，则将NB-IOT系统和MCU设置到深度休眠状态，只有外部按键和加速度传感器才可以唤醒系统，关闭MCUNB-IOT系统的看门狗机制，此时系统总的静态功耗降低至10uA，加速度传感器工作在低功耗模式下，功耗仅2uA。当加速度传感器检测到NB-IOT设备运动之后，重新开启MCU监护NB-IOT的工作状态。

在本实施例中，该控制系统还包括：与窄带物联网终端连接的供电电源、与控制系统连接的开机控制开关；控制系统还包括：电压检测子系统和第二判断子系统。

开机控制开关，用于生成用于控制窄带物联网终端进行开机的开机指令。

控制系统，还用于当接收开机指令时，通过电压检测子系统获取为窄带物联网终端供电的供电电源的供电电压值。

第二判断子系统，用于接收供电电压值，并判断供电电压值是否小于预设电压值。

控制系统，还用于当供电电压值大于或等于预设电压值时，将开机指令送到窄带物联网终端；或者，当供电电压值小于预设电压值时，中断开机指令并发出警报。

该控制系统还包括：报警装置；报警装置与控制系统连接。

控制系统，还用于当供电电压值小于预设电压值时，向报警装置发送报警指令。

报警装置，用于接收报警指令并发出警报，其中报警装置包括：指示灯和/或蜂鸣器。

具体的，当用户按下电源/状态键时，信息直接传递至MCU，MCU将该信息传递给NB-IOT系统。此设计解决了当电池低电压时用户开机进行了部分过程后失败的情况，并且MCU记录下了NB-IOT的开关机状态。当电池电压低于3.4V或者预设的其它更低电压VL时，MCU不将按键信息传递到NB-IOT系统，而是将系统状态指示灯闪烁2次，表征电池电压低，需要充电后方可开机，或者通过蜂鸣器发出警报声，提醒用户对电池进行充电。

在本实施例中，电压检测子系统包括：电压检测装置和电压检测装置控制开关；控制系统分别与电压检测装置控制开关和电压检测装置连接。

控制系统，具体用于当接收到开机指令时，通过电压检测装置控制开关控制电压检测装置开启。

电压检测装置，用于检测供电电源的供电电压值。

控制系统，还用于当检测到供电电源的供电电压值时，通过电压检测装置控制开关控制电压检测装置关闭。

具体的，由于MCU可以实现更低的工作功耗，所以由MCU定时检测电池电压，上报给NB－IOT系统，实现NB－IOT系统将本地电池电量信息传递到服务器端。同时由于MCU供电直接采用电池供电，所以采集电池电压电路，无需做外部分压电路，有效降低了ADC采样电路的静态功耗和提高了测量的精准度，而传统测量方案，供电电压通常高于NB－IOT内部ADC的参考电压，就需要外部分压，引入额外的静态功耗。对于其它需要由NB－IOT主控端ADC测量的，则在测量的参考电压源端增加开关电路，以降低不需要ADC测量时的静态功耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种针对NB-IOT终端的设备控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

S1、每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息；

S2、在所述握手请求消息发送后的第二预设时间段内，若未接收到所述窄带物联网终端响应所述握手请求消息反馈的握手响应消息，确定握手失败；

S3、累计握手失败总次数；

S4、若握手失败的总次数小于预设阈值，则继续执行S1；若握手失败的总次数等于预设阈值，则向所述窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括：

实时获取所述窄带物联网终端的加速度信号；

通过所述窄带物联网终端的加速度信号确认所述窄带物联网终端所处的状态，所述状态包括：运动状态和静止状态；

当所述窄带物联网终端处于静止状态时，将所述窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止执行S1。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括：

当所述窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动所述窄带物联网终端，并重新执行S1。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述S1之前还包括：

当接收到用于控制所述窄带物联网终端进行开机的开机指令时，获取所述窄带物联网终端的供电电压值；

当所述供电电压值大于或等于预设电压值时，将所述开机指令送到所述窄带物联网终端，所述窄带物联网终端接收所述开机指令进行开机；

当所述供电电压值小于预设电压值时，中断所述开机指令并发出警报。

5.根据权利要求1-4中任一所述的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括：

S5、所述窄带物联网终端接收所述复位控制指令进行复位；

S6、若复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈所述握手响应消息，则确认所述窄带物联网终端恢复正常；若复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间内未反馈所述握手响应消息，则断开所述窄带物联网终端的供电电源，并在第四预设时间段后恢复所述窄带物联网终端的供电，向所述窄带物联网终端发送重启控制指令。

6.一种针对NB-IOT终端的设备控制系统，其特征在于，包括：与窄带物联网终端连接的控制系统；所述控制系统包括：定时查询子系统；

所述定时查询子系统，用于每间隔第一预设时间段向窄带物联网终端发送握手请求消息；

所述窄带物联网终端在正常工作时，若接收到所述握手请求消息，则响应所述握手请求消息向所述定时查询子系统反馈握手响应消息；

所述定时查询子系统，还用于接收所述握手响应消息；

所述控制系统，用于确认所述定时查询子系统在第二预设时间内是否接收到所述握手响应消息，若否，则确定握手失败；

所述控制系统，还用于累计所述握手失败的总次数，若握手失败的总次数小于预设阈值，则通过定时查询子系统间隔第一预设时间段向所述窄带物联网终端发送握手请求消息，若握手失败的次数等于预设阈值时，则向所述窄带物联网终端发送复位控制指令，并将本地的握手失败的总次数置零。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，该控制系统还包括：加速度传感器，所述加速度传感器分别与所述窄带物联网终端和控制系统连接；所述控制系统还包括：第一判断子系统；

所述加速度传感器，用于获取所述窄带物联网终端的加速度信号，并发送到所述第一判断子系统；

所述第一判断子系统，用于通过所述窄带物联网终端的加速度信号确认所述窄带物联网终端所处的状态，所述状态包括：运动状态和静止状态；

所述控制系统，用于当所述窄带物联网终端处于静止状态时，将所述窄带物联网终端设置为深度休眠状态，并停止所述定时查询子系统；或者，当所述窄带物联网终端由静止状态变为运动状态时，重新启动所述窄带物联网终端，并启动所述定时查询子系统。

8.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，该控制系统还包括：与所述窄带物联网终端连接的供电电源、与所述控制系统连接的开机控制开关；所述控制系统还包括：电压检测子系统和第二判断子系统；

所述开机控制开关，用于生成用于控制所述窄带物联网终端进行开机的开机指令；

所述控制系统，还用于当接收所述开机指令时，通过所述电压检测子系统获取为所述窄带物联网终端供电的所述供电电源的供电电压值；

所述第二判断子系统，用于接收所述供电电压值，并判断所述供电电压值是否小于预设电压值；

所述控制系统，还用于当所述供电电压值大于或等于预设电压值时，将所述开机指令送到所述窄带物联网终端；或者，当所述供电电压值小于预设电压值时，中断所述开机指令并发出警报；

该控制系统还包括：报警装置；所述报警装置与所述控制系统连接；

所述控制系统，还用于当所述供电电压值小于预设电压值时，向所述报警装置发送报警指令；

所述报警装置，用于接收所述报警指令并发出警报。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述电压检测子系统包括：电压检测装置和电压检测装置控制开关；所述控制系统分别与所述电压检测装置控制开关和电压检测装置连接；

所述控制系统，具体用于当接收到所述开机指令时，通过所述电压检测装置控制开关控制所述电压检测装置开启；

所述电压检测装置，用于检测所述供电电源的供电电压值；

所述控制系统，还用于当检测到所述供电电源的供电电压值时，通过所述电压检测装置控制开关控制所述电压检测装置关闭。

10.根据权利要求6-9中任一所述的控制系统，其特征在于，所述窄带物联网终端，还用于接收所述复位控制指令进行复位，若进行复位后恢复正常工作，则响应所述握手请求消息向所述定时查询子系统反馈握手响应消息；

所述控制系统，还用于确认复位后的所述窄带物联网终端在第三预设时间段内反馈所述握手响应消息，是则，确认所述窄带物联网终端恢复正常；否则，断开所述窄带物联网终端与供电电源的连接，并在第四预设时间段后恢复所述窄带物联网终端与所述供电电源的连接，并向所述窄带物联网终端发送重启控制指令。