CN113453319A - 一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法及系统。MCU侧的控制方法包括：接收窄带物联网NB‑IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；根据所述第一信息，将所述NB‑IoT模组的供电模块关闭。本发明的方案可以实现NB‑IoT模组在省电状态下零功耗开销。

Description

一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法及系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是指一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法及系统。
背景技术
在现有的技术方案中，NB-IoT(窄带物联网)模组深度睡眠下采用PSM(省电)模式进行睡眠，仍然保留模组的RTC(实时时钟)工作。其中，PSM模式是一种低功耗技术，关闭RTC系统以外的所有功能，尽可能降低终端功耗。
由于模组PSM模式下保持RTC工作，仍然会有uA级的电流消耗，目前可以将PSM功耗做到1uA以内，但是市面上主流产品采用的是分离式PA(电源)，只能做到3uA左右水平。在一些对功耗极端敏感的终端产品，需要进一步降低模组PSM状态下的睡眠功耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法及系统。从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，应用于微控制单元MCU，所述方法包括：
接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；
根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
可选的，接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息，包括：
接收NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，发送的第一信息。
可选的，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
可选的，根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭，包括：
根据所述第一信息，打开实时时钟RTC定时器开始计时，并使能与所述NB-IoT模组供电的供电模块关闭。
可选的，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，还包括：
在所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电；
所述MCU将所述RTC定时器当前数值T2发送给所述NB-IoT模组。
本发明的实施例还提供一种微控制单元，包括：
接收模块，用于接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；
控制模块，用于根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，应用于窄带物联网NB-IoT模组，所述方法包括：
所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
可选的，所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息，包括：
所述NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，向所述MCU发送第一信息。
可选的，省电模式PSM激活定时器到期后，还包括：
所述NB-IoT模组将当前驻留小区信息以及其他基站网络参数回写闪存。
可选的，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
可选的，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，还包括：
接收所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电后，发送的实时时钟RTC定时器当前数值T2；所述RTC定时器是所述MCU在接收到所述第一信息后开始计时的；
如果T2小于T1，读取之前回写到闪存的小区信息以及其他基站网络参数，直接驻留之前回写闪存的基站小区，网络参数保持一致；
如果T2大于或者等于T1，重新进行驻网附着，更新当前跟踪区更新信息。
本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组，包括：
发送模块，用于窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，包括：
微控制单元MCU；
与所述MCU连接的第一供电模块；
窄带物联网NB-IoT模组；
与所述NB-IoT模组以及所述MCU连接的第二供电模块；
所述NB-IoT模组与所述MCU连接；
所述MCU接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的第二供电模块关闭。
可选的，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，还包括：电源模块，分别与所述第一供电模块和所述第二供电模块连接。
可选的，所述NB-IoT模组通过串口与所述MCU连接。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上所述的方法。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过MCU和NB-IoT模组配合，优化整个数据收发业务流程，适时断开模组供电，将NB-IoT模组的RTC系统关闭，从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
附图说明
图1是本发明的实施例MCU侧的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法的流程示意图；
图2是本发明的实施例窄带物联网模组侧的省电模式下的功耗控制方法的流程示意图；
图3是本发明的实施例窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统架构示意图；
图4是本发明的实施例窄带物联网模组侧的省电模式下的功耗控制方法的一具体流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，应用于微控制单元MCU，所述方法包括：
步骤11，接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；这里的第一信息可以包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
步骤12，根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
本发明的该实施例通过MCU接收NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭，优化整个数据收发业务流程，适时断开模组供电，将NB-IoT模组的RTC系统关闭，从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
本发明的一可选的实施例中，步骤11可以包括：
步骤111，接收窄带物联网NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，发送的第一信息。
本发明的一可选的实施例中，步骤12可以包括：
步骤121，根据所述第一信息，打开实时时钟RTC定时器开始计时，并使能与所述NB-IoT模组供电的供电模块关闭。
本发明的一可选的实施例中，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，在上述步骤11、12的基础上，还可以包括：
步骤122，在所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电；
步骤123，所述MCU将所述RTC定时器当前数值T2发送给所述NB-IoT模组。可选的，所述MCU通过串口将所述RTC定时器当前数值T2发送给所述NB-IoT模组。
该实施例通过MCU接收NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭，从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
如图2所示，本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，应用于窄带物联网NB-IoT模组，所述方法包括：
步骤21，所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。可选的，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
可选的，所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息，包括：
所述NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，向所述MCU发送第一信息。
本发明的一可选的实施例中，省电模式PSM激活定时器到期后，还可以包括：
步骤22，所述NB-IoT模组将当前驻留小区信息以及其他基站网络参数回写闪存。
本发明的一可选的实施例中，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，在上述步骤21和22的基础上，还可以包括：
步骤23，接收所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电后，通过串口发送的实时时钟RTC定时器当前数值T2；所述RTC定时器是所述MCU在接收到所述第一信息后开始计时的；
步骤24，如果T2小于T1，读取之前回写到闪存的小区信息以及其他基站网络参数，直接驻留之前回写闪存的基站小区，网络参数保持一致；
步骤25，如果T2大于或者等于T1，重新进行驻网附着，更新当前跟踪区更新信息。
本发明的该实施例NB-IoT模组进入省电模式时向MCU发送第一信息，使MCU将所述NB-IoT模组的供电模块关闭，从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
下面结合具体的系统架构以及流程图，说明上述方法的具体实现过程：
如图3所示，本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，包括：微控制单元MCU；与所述MCU连接的第一供电模块LDO1；窄带物联网NB-IoT模组；与所述NB-IoT模组以及所述MCU连接的第二供电模块LDO 2；所述NB-IoT模组与所述MCU连接；可选的，所述NB-IoT模组通过串口与所述MCU连接；
所述MCU接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的第二供电模块关闭。
进一步的，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，还可以包括：
电源模块，分别与所述第一供电模块和所述第二供电模块连接。通过LDO1给MCU供电，通过LDO2给NB-IoT模组供电，LDO2需要具备使能关断控制功能，MCU通过串口TXD/RXD和NB-IoT模组进行通信。
如图4所示，为上述系统中，窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法的一具体流程示意图，该流程包括：
首先，NB-IoT模组正常驻网，数据收发完成之后，RRC释放，等待T3324定时器(PSM激活定时器)到期，当T3324定时器到期后，NB-IoT模组将当前驻留小区信息以及其他基站网络参数回写flash(闪存)，同时通过串口上报进入PSM的提示信息以及下一次TAU(Tracking Area Update，跟踪区更新)定时器T3412到期时间，例如+PSMIN:T1(其中PSMIN表示进入PSM状态，T1表示下一次T3412到期后进行TAU的时间)，然后NB-IoT模组进入PSM状态，此时模组功耗大约3uA左右。
MCU收到NB-IoT模组上报的+PSMIN:T1之后，立刻打开MCU自带的RTC定时器开始计时，同时将LDO 2使能关闭，切断NB-IoT模组供电，此时NB-IoT模组功耗即可降低到零功耗状态。
当下一次MCU需要数据上传的时候，首先使能打开LDO 2给模组供电，然后，将MCU通过串口将RTC定时器当前数值T2上报NB-IoT模组，NB-IoT模组将T2和T1对比，如果T2小于T1，即没有超过TAU时间，那么就读取之前回写flash的小区信息以及其他基站网络参数，直接驻留之前回写flash的基站小区，网络参数保持一致。
如果T2大于或者等于T1，即超过了TAU时间，那么需要重新进行驻网ATTACH，更新当前TAU信息。
本发明的上述实施例通过MCU和NB-IoT模组配合，优化整个数据收发业务流程，适时断开模组供电，将模组的RTC系统关闭，从而实现NB-IoT模组在PSM状态下零功耗开销。
本发明的实施例还提供一种微控制单元MCU，包括：
接收模块，用于接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；
控制模块，用于根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
可选的，所述接收模块具体用于接收窄带物联网NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，发送的第一信息。
可选的，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
可选的，所述控制模块具体用于根据所述第一信息，打开实时时钟RTC定时器开始计时，并使能与所述NB-IoT模组供电的供电模块关闭。
可选的，所述控制模块还用于在下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电；将所述RTC定时器当前数值T2发送给所述NB-IoT模组。
需要说明的是，该装置是与上述图1所示方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种窄带物联网模组，包括：
发送模块，用于窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
可选的，所述发送模块在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，向所述MCU发送第一信息。
可选的，窄带物联网模组，还包括：存储模块，用于在省电模式PSM激活定时器到期后，将当前驻留小区信息以及其他基站网络参数回写闪存。
可选的，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
可选的，窄带物联网模组，还包括：处理模块，用于接收所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电后，通过串口发送的实时时钟RTC定时器当前数值T2；所述RTC定时器是所述MCU在接收到所述第一信息后开始计时的；如果T2小于T1，读取之前回写到闪存的小区信息以及其他基站网络参数，直接驻留之前回写闪存的基站小区，网络参数保持一致；如果T2大于或者等于T1，重新进行驻网附着，更新当前跟踪区更新信息。
需要说明的是，该装置是与上述图2所示方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，应用于微控制单元MCU，所述方法包括：
接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；
根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
2.根据权利要求1所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息，包括：
接收NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，发送的第一信息。
3.根据权利要求1所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，所述第一信息包括：
NB-IoT模组进入省电状态的提示信息；以及
下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
4.根据权利要求3所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭，包括：
根据所述第一信息，打开实时时钟RTC定时器开始计时，并使能与所述NB-IoT模组供电的供电模块关闭。
5.根据权利要求4所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，还包括：
在所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电；
所述MCU将所述RTC定时器当前数值T2发送给所述NB-IoT模组。
6.一种微控制单元，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；
控制模块，用于根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
7.一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，应用于窄带物联网NB-IoT模组，所述方法包括：
所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
8.根据权利要求7所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，所述NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息，包括：
所述NB-IoT模组在数据收发完成之后，释放无线资源控制RRC连接，并在省电模式PSM激活定时器到期后进入省电模式时，向所述MCU发送第一信息。
9.根据权利要求8所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，省电模式PSM激活定时器到期后，还包括：
所述NB-IoT模组将当前驻留小区信息以及其他基站网络参数回写闪存。
10.根据权利要求7所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，所述第一信息包括：NB-IoT模组进入省电状态的提示信息以及下一次跟踪区更新定时器到期时间T1。
11.根据权利要求10所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制方法，其特征在于，还包括：
接收所述MCU下一次需要数据上传时，使能所述NB-IoT模组的供电模块为所述NB-IoT模组供电后，发送的实时时钟RTC定时器当前数值T2；所述RTC定时器是所述MCU在接收到所述第一信息后开始计时的；
如果T2小于T1，读取之前回写到闪存的小区信息以及其他基站网络参数，直接驻留之前回写闪存的基站小区，网络参数保持一致；
如果T2大于或者等于T1，重新进行驻网附着，更新当前跟踪区更新信息。
12.一种窄带物联网模组，其特征在于，包括：
发送模块，用于窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时，向微控制单元MCU发送第一信息；所述第一信息用于将所述NB-IoT模组的供电模块关闭。
13.一种窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，其特征在于，包括：
微控制单元MCU；
与所述MCU连接的第一供电模块；
窄带物联网NB-IoT模组；
与所述NB-IoT模组以及所述MCU连接的第二供电模块；
所述NB-IoT模组与所述MCU连接；
所述MCU接收窄带物联网NB-IoT模组进入省电模式时发送的第一信息；根据所述第一信息，将所述NB-IoT模组的第二供电模块关闭。
14.根据权利要求13所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，其特征在于，还包括：
电源模块，分别与所述第一供电模块和所述第二供电模块连接。
15.根据权利要求13所述的窄带物联网模组省电模式下的功耗控制系统，其特征在于，所述NB-IoT模组通过串口与所述MCU连接。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如权利要求1至5任一项所述的方法，或者，7至11任一项所述的方法。
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