CN116572864A - 一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略 - Google Patents

一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略 Download PDF

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陈陶
刘昌业
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Abstract

本发明公开了一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略当基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式；当进入总线休眠模式后接受网络请求或是成功接收网络管理帧后，进入网络模式的重复报文发送状态，该阶段会启动TREPEAT_MESSAGE定时器与TNM_TIMEROUT定时器；当进入重复报文发送状态后，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；无论在网络状态的哪个环节，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式，并启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。本发明新型休眠唤醒策略减少了整车网络唤醒的时间和节点，降低了整车电量消耗，减少了整车亏电故障问题的发生。

Description

一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略
技术领域
本发明涉及大数据节点状态技术领域，特别是一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略。
背景技术
在传统的整车休眠唤醒策略技术下，整车KL30节点与KL15节点采用不同的网络管理策略。KL15节点根据整车档位判断通讯自身模块应处于通讯内核激活状态或者进入通讯内核停止状态。KL30节点则按照下图网络状态转换图的规定进行休眠唤醒，实现整车在一定的条件下能降低能量损耗进入休眠状态，同时实现某些需求网络的功能时在规定时间内进行节点唤醒。
这种方式存在两种缺陷，分别是
(1)节点发生本地事件需要唤醒网络时，唤不醒所有的网络节点，导致远程启动鉴权失败、远控功能无法实现等问题发生。
(2)网络管理帧以及应用数据帧都可以将KL30节点唤醒，整车在一定的条件下不能进入休眠状态增加能量损耗，增大整车亏电风险。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于
(1)KL30节点发生本地事件时网络唤醒问题；
(2)整车休眠唤醒策略优化；
(3)降低整车亏电风险。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其包括，
当基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式；
当进入总线休眠模式后接受网络请求或是成功接收网络管理帧后，进入网络模式的重复报文发送状态，该阶段会启动TREPEAT_MESSAGE定时器与TNM_TIMEROUT定时器；
当进入重复报文发送状态后，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
无论在网络状态的哪个环节，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式，并启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点的网络状态分为：网络模式、预休眠模式、总线休眠模式三类，其中网络模式又分为重复报文发送状态、正常执行状态、就绪休眠状态三种状态。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：当KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式，当节点在总体休眠模式时出现网络请求，即进入重复报文发送状态；
所述节点在总体休眠模式到重复报文发送状态会启动TREPEAT_MESSAGE定时器、启动TNM_TIMEROUT定时器和开始发送网络管理帧给重复报文发送状态。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：在重复报文发送状态下，如果TREPEAT_MESSAGE定时器超时，会根据网络状态选择性的进入正常执行状态或是就绪休眠状态；
当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
当从重复报文发送状态进入正常执行状态时，会发送网络管理帧；
当从重复报文发送状态进入就绪休眠状态时，会停止发送网络管理帧；
所述网络释放指的是网络睡眠的本地事件全部满足。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：正常执行状态与就绪休眠状态之间可以随时转换，其转换条件是网络状态变化，
当正常执行状态时网络释放，则进入就绪休眠状态；
当就绪休眠状态下出现网络请求，则进入正常执行状态；
所述正常执行状态进入就绪休眠状态时会停止发送网络管理帧；
所述就绪休眠状态进入正常执行状态时会开始发送网络管理帧。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：无论节点在网络模式的重复报文发送状态、正常执行状态还是就绪休眠状态，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式；
所述网络模式进入预休眠模式时，会启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：当节点成功接受网络管理帧时
如果处于非网络模式，成功接收网络管理帧，应该进入网络模式；
如果处于网络模式，在重复报文发送状态和正常执行状态中，是可以正常接收网络管理帧，不会有什么变化；
如果处于网络模式，在就绪休眠状态中，收到网络管理帧，不跳转出网络状态，维持当前状态。
作为本发明所述一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的一种优选方案，其中：整车休眠唤醒策略流程有三个启动器，分别是TREPEAT_MESSAGE定时器、TNM_TIMEROUT定时器和TWAIT_BUS_SLEEP定时器，其中TREPEAT_MESSAGE定时器在进入重复报文发送状态时会启动，TNM_TIMEROUT定时器在进入以及处于网络模式时会启动定时器，TWAIT_BUS_SLEEP定时器在从网络模式转到预休眠模式时启动。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明有益效果为
一、新型整车休眠唤醒策略有良好的鲁棒性，在多款车型应用后解决了整车异常网络唤醒导致的各类鉴权失败、远控功能失效等问题发生，极大地保证了网联车型的通信稳定性。
二、新型休眠唤醒策略减少了整车网络唤醒的时间和节点，降低了整车电量消耗，减少了整车亏电故障问题的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为实施例1中一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的网络状态该转换图。
图2为实施例2中一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的重复报文发送状态快速发送机制图。
图3为实施例4中一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略的传统整车休眠唤醒策略图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略包括
如图1所示当基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式；
当进入总线休眠模式后接受网络请求或是成功接收网络管理帧后，进入网络模式的重复报文发送状态，该阶段会启动TREPEAT_MESSAGE定时器与TNM_TIMEROUT定时器；
当进入重复报文发送状态后，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
无论在网络状态的那个环节，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式，并启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点的网络状态分为：网络模式、预休眠模式、总线休眠模式三类，其中网络模式又分为重复报文发送状态、正常执行状态、就绪休眠状态三种状态。
当KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式，当节点在总体休眠模式时出现网络请求，即进入重复报文发送状态；
节点在总体休眠模式到重复报文发送状态会启动TREPEAT_MESSAGE定时器、启动TNM_TIMEROUT定时器和开始发送网络管理帧给重复报文发送状态。
在重复报文发送状态下，如果TREPEAT_MESSAGE定时器超时，会根据网络状态选择性的进入正常执行状态或是就绪休眠状态；
当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
当从重复报文发送状态进入正常执行状态时，会发送网络管理帧；
当从重复报文发送状态进入就绪休眠状态时，会停止发送网络管理帧；
所述网络释放指的是网络睡眠的本地事件全部满足。
正常执行状态与就绪休眠状态之间可以随时转换，其转换条件是网络状态变化，
当正常执行状态时网络释放，则进入就绪休眠状态；
当就绪休眠状态下出现网络请求，则进入正常执行状态；
所述正常执行状态进入就绪休眠状态时会停止发送网络管理帧；
所述就绪休眠状态进入正常执行状态时会开始发送网络管理帧。
无论节点在网络模式的重复报文发送状态、正常执行状态还是就绪休眠状态，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式；
所述网络模式进入预休眠模式时，会启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
网络管理切换条件：
表1网络管理切换条件
网络管理切换行为：
表2 网络管理切换行为
行为编号 描述
A0 网络管理初始化
A1 启动TREPEAT_MESSAGE定时器 进入重复报文发送状态时会启动
A2 启动TNM_TIMEROUT定时器 进入以及处于网络模式时会启动定时器
A3 启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器 从网络模式转到预休眠模式时启动
A4 开始发送网络管理帧
A5 停止发送网络管理帧
A6 进入总线休眠模式
当节点成功接受网络管理帧时
如果处于非网络模式，成功接收网络管理帧，应该进入网络模式；
如果处于网络模式，在重复报文发送状态和正常执行状态中，是可以正常接收网络管理帧，不会有什么变化；
如果处于网络模式，在就绪休眠状态中，收到网络管理帧，不跳转出网络状态，维持当前状态。
整车休眠唤醒策略流程有三个启动器，分别是TREPEAT_MESSAGE定时器、TNM_TIMEROUT定时器和TWAIT_BUS_SLEEP定时器，其中TREPEAT_MESSAGE定时器在进入重复报文发送状态时会启动，TNM_TIMEROUT定时器在进入以及处于网络模式时会启动定时器，TWAIT_BUS_SLEEP定时器在从网络模式转到预休眠模式时启动。
实施例2
参照图2为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括实现该新技术有益效果的实施例子。在上一个实施例中，一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略包括
在原有通信策略基础上增加重复报文发送状态以及快发送机制，并且取消了原有应用数据帧也会将KL30节点唤醒的定义。
(1)重复报文发送状态
重复报文发送状态用于确保网络中的其他节点可以检测到从总线休眠模式或预休眠模式到网络模式的任何转换，定义了节点保持活动状态的最短时间。当从总线休眠模式或预休眠模式进入重复报文发送状态时节点应重新开始发送网络管理帧。当TNM_TimeOut定时器在重复报文发送状态下超时，节点应重启TNM_TimeOut定时器。当节点进入重复报文发送状态后应立即启动重复报文发送计时器。该计时器超时后若节点仍请求网络，节点应进入正常执行状态；若节点释放网络，节点应进入就绪休眠状态。
(2)快速发送机制
快速发送机制用于节点快速唤醒总线并尽可能快地恢复通信。如果节点是由于请求网络进入重复报文发送状态，应立即开始发送网络管理帧，并开启快速发送机制。此时节点应以20ms为周期发送连续发送10帧网络管理帧(如图3)。当所有快速发送的网络管理帧发送完成后，节点应以正常周期1S开始发送网络管理帧。如果节点是由于接收到网络管理帧进入重复报文发送状态，应立即开始发送网络管理帧。此时不触发快速发送机制，在重复报文发送状态下有且仅发一帧网络管理帧。
如图2所示通过增加重复报文发送状态和快速发送机制避免了KL30节点唤醒问题，解决了鉴权失败、远控功能无法实现等问题。
(3)取消应用数据帧唤醒KL30节点定义
将原策略网络管理帧、应用数据帧、诊断报文帧均可将KL30节点唤醒，使其进入通讯内核激活状态，更改为只有网络管理帧、诊断报文帧才能将KL30节点唤醒。减少了整车KL30节点通讯内核激活的时间，大大降低了整车蓄电池电量消耗，减少整车亏电问题发生。
实施例3
本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
实施例4
参照图3为本发明第四个实施例，其不同于前三个实施例的是：
首先列举传统的整车休眠唤醒策略，其结构如图3所示，其原理在于整车KL30节点与KL15节点采用不同的网络管理策略。KL15节点根据整车档位判断通讯自身模块应处于通讯内核激活状态或者进入通讯内核停止状态。KL30节点则按照下图网络状态转换图的规定进行休眠唤醒，实现整车在一定的条件下能降低能量损耗进入休眠状态，同时实现某些需求网络的功能时在规定时间内进行节点唤醒。
事件1：节点的常电(KL30)电源接通；
事件2：节点检测到任何一个保持网络通讯的本地事件发生或者8s内在总线上存在任何网络管理帧或者诊断报文；
事件3：节点内部的通讯使能定时器超时(即：网络上持续8秒没有传输任何网络管理帧或者诊断报文，包括节点接收到的任何网络管理帧或者诊断报文，以及节点向外发送的网络管理帧(不考虑是否发送成功)或者诊断报文)；
事件4：节点检测到任何一个唤醒网络通讯的本地事件发生或者总线上出现网络管理帧或应用数据帧或者诊断报文；
事件5：节点的常电(KL30)电源断开。
而我方发明的整车休眠唤醒策略可参照图1所示，其原理在于在原有通信策略基础上增加重复报文发送状态以及快发送机制，并且取消了原有应用数据帧也会将KL30节点唤醒的定义。
两相对比可以明显发现我方发明的优势所在，
1、通过增加重复报文发送状态和快速发送机制避免了KL30节点唤醒问题，解决了鉴权失败、远控功能无法实现等问题；
2、减少了整车KL30节点通讯内核激活的时间，大大降低了整车蓄电池电量消耗，减少整车亏电问题发生。
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限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：
当基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式；
当进入总线休眠模式后接受网络请求或是成功接收网络管理帧后，进入网络模式的重复报文发送状态，该阶段会启动TREPEAT_MESSAGE定时器与TNM_TIMEROUT定时器；
当进入重复报文发送状态后，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
无论在网络状态的哪个环节，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式，并启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
2.如权利要求1所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：基于AUTOSAR网络管理定义的KL30节点的网络状态分为：网络模式、预休眠模式、总线休眠模式三类，其中网络模式又分为重复报文发送状态、正常执行状态、就绪休眠状态三种状态。
3.如权利要求1或2所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：当KL30节点处于未上电状态时，接通其常电后，节点进入总线休眠模式，当节点在总体休眠模式时出现网络请求，即进入重复报文发送状态；
所述节点在总体休眠模式到重复报文发送状态会启动TREPEAT_MESSAGE定时器、启动TNM_TIMEROUT定时器和开始发送网络管理帧给重复报文发送状态。
4.如权利要求1所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：在重复报文发送状态下，如果TREPEAT_MESSAGE定时器超时，会根据网络状态选择性的进入正常执行状态或是就绪休眠状态；
当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且有网络请求时进入正常执行状态，当TREPEAT_MESSAGE定时器超时并且网络释放时进入就绪休眠状态；
当从重复报文发送状态进入正常执行状态时，会发送网络管理帧；
当从重复报文发送状态进入就绪休眠状态时，会停止发送网络管理帧；
所述网络释放指的是网络睡眠的本地事件全部满足。
5.如权利要求1、2和4任一所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：正常执行状态与就绪休眠状态之间可以随时转换，其转换条件是网络状态变化，
当正常执行状态时网络释放，则进入就绪休眠状态；
当就绪休眠状态下出现网络请求，则进入正常执行状态；
所述正常执行状态进入就绪休眠状态时会停止发送网络管理帧；
所述就绪休眠状态进入正常执行状态时会开始发送网络管理帧。
6.如权利要求5所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：无论节点在网络模式的重复报文发送状态、正常执行状态还是就绪休眠状态，一旦TNM_TIMEROUT超时，则进入预休眠模式；
所述网络模式进入预休眠模式时，会启动TWAIT_BUS_SLEEP定时器，当TWAIT_BUS_SLEEP定时器超时时，回到总线休眠模式。
7.如权利要求6所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：当节点成功接受网络管理帧时
如果处于非网络模式，成功接收网络管理帧，应该进入网络模式；
如果处于网络模式，在重复报文发送状态和正常执行状态中，是可以正常接收网络管理帧，不会有什么变化；
如果处于网络模式，在就绪休眠状态中，收到网络管理帧，不跳转出网络状态，维持当前状态。
8.如权利要求1、6和7任一所述的一种低功耗高鲁棒性的整车休眠唤醒策略，其特征在于：整车休眠唤醒策略流程有三个启动器，分别是TREPEAT_MESSAGE定时器、TNM_TIMEROUT定时器和TWAIT_BUS_SLEEP定时器，其中TREPEAT_MESSAGE定时器在进入重复报文发送状态时会启动，TNM_TIMEROUT定时器在进入以及处于网络模式时会启动定时器，TWAIT_BUS_SLEEP定时器在从网络模式转到预休眠模式时启动。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117213447A (zh) * 2023-10-25 2023-12-12 西安上上电子科技有限公司 一种石油钻机或修井机吊环倾角无线测量装置及系统

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