一种跨平台物联网嵌入式系统的电源管理方法与流程

本发明涉及物联网无线通讯产品的电源管理技术领域，具体地说，是一种跨平台物联网嵌入式系统的电源管理方法。

背景技术：

随着通信技术的不断发展，通信储能产品的运用得到广泛推广，而通信储能产品大多数采用的是锂离子电池组，由于锂离子电池组的在过充保护、过放保护、过流保护、过温保护、短路保护等极端情况下寿命容易缩短和损坏。特别的，对于物联网嵌入式系统来说，物联网涉及多种领域，对功耗均有一定要求，所以要求每个物联网产品都需要有一套比较完善的电源管理系统，能完美解决产品在各种模式之间切换时的电流消耗状态，通过改善产品工作模式切换过程中电源能耗，从而满足电源系统低功耗的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种跨平台物联网嵌入式系统的电源管理方法，根据物联网产品的工作模式及时转换物联网系统的电源消耗状态，节省电池耗能，有效降低物联网系统运行成本，延长物联网系统中的电池寿命。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种跨平台物联网嵌入式系统的电源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤01.判断物联网嵌入式系统当前的工作模式，根据物联网嵌入式系统当前的工作模式进行事件触发信号检测；

步骤02.根据事件触发信号检测结果，电源控制处理器调整系统电源的供电状态，切换供电设备的工作模式；

步骤03.中断信号触发与否；

步骤04.根据中断信号触发的结果，切换物联网嵌入式系统的工作模式。

进一步地，所述工作模式包括：正常工作模式、待机模式和静默模式。

进一步地，步骤01还包括：

若物联网嵌入式系统当前的工作模式为正常工作模式，进行待机信号检测，如果未检测到待机信号，则继续保持正常工作模式，如果检测到待机信号，则进入步骤02；

若物联网嵌入式系统当前的工作模式为待机模式，在系统预设的待机时间内进行中断检测，根据检测结果进入步骤02。

进一步地，步骤02所述电源控制处理器调整系统电源的供电状态包括：

电源控制处理器控制供电逻辑接口的启动或者关闭状态；

电源控制处理器控制供电设备的启用或者关闭状态；

电源控制处理器控制通信网络接口的启用或者关闭状态。

进一步地，步骤02还包括电源控制处理器根据物联网嵌入式系统的工作模式，调整处理器自身的工作模式。

进一步地，所述电源控制处理器的工作模式包括：启动模式和休眠模式。

进一步地，物联网嵌入式系统检测到中断信号，电源控制处理器的工作模式立即切换启动模式；物联网嵌入式系统完成工作模式切换后并且未检测到中断信号触发期间，电源控制处理器的工作模式为休眠模式。

进一步地，步骤04包括：

中断信号触发结果为有中断，电源控制处理器唤醒并启动物联网嵌入式系统，系统切换至正常工作模式；

中断信号触发结果为无中断，则继续进行中断信号触发检测，不切换物联网嵌入式系统的工作模式。

进一步地，检测到待机信号后，供电设备切换至待机模式，该模式下在系统预设的待机时间内未检测到中断信号触发，则电源控制处理器控制电源设备进入深度休眠，此时物联网嵌入式系统进入静默模式。

进一步地，所述物联网嵌入式系统首次进入工作模式之前为运输模式，运输模式下，电源控制处理器控制供电逻辑接口处于关闭状态、控制供电设备处于关闭状态、控制通信网络接口处于关闭状态，电源控制处理器进入休眠模式。

本发明优点在于：

本发明根据物联网嵌入式系统的不同工作模式控制电源设备的工作状态，减少了系统在未运行状态下电池的消耗，节约了物联网运营成本和物联网产品的电源使用成本，同时也改善了电池的使用损耗，延长电池的使用寿命。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为本发明方法流程示意图；

图2为物联网嵌入式系统由正常工作模式切换至待机模式的流程示意图；

图3为物联网嵌入式系统在待机模式下进行其他模式切换的流程示意图

图4为物联网嵌入式在运输模式下的电源控制处理器工作流程示意图。

具体实施方式

物联网嵌入式系统从工厂生产阶段到上电使用进入工作阶段，包括了工厂模式、运输模式、正常工作模式、待机模式和静默模式。如附图1所示，物联网嵌入式系统在进入工作阶段以后，电源控制处理器会根据系统的工作状态控制电源的供电状态，从而实现系统在正常工作模式、待机模式和静默模式之间自动切换，达到降低功耗的目的。

由于部分物联网产品自带内置电池，产品在工厂模式下会进行电池充放电检测，导致电池处于工作状态，为防止内置电池在出厂后继续耗电，需要增加出厂运输模式。此模式下当系统平台安装后重新上电，系统才能开始进入正常工作状态。运输模式下关机电流为0ma，保证了内置电池寿命。物联网嵌入式系统在工厂生产阶段要进行功能性检测和电池充放电检测，检测各项功能是否能够正常使用，因此在工厂生产阶段系统会进入工厂生产模式，该模式下系统电源正常供电用于系统检测。对于检测合格的物联网嵌入式系统设备，将会进入运输模式。如附图4所示，物联网嵌入式系统在检测合格后，由工厂生产模式进入运输模式下的电源控制处理器工作流程：工厂生产模式下的物联网嵌入式系统检测合格后，首先关闭外部电源供电并切换至内置电池供电，用于检测备用电池的使用状态和功能检测。此时电源控制处理器等待接收关机信号指令，如果无关机信号指令，内置电池持续供电，如果系统功能全部检测完毕并且功能检测正常，则关机信号及指令被发送至电源控制处理器，电源控制处理器关闭中断逻辑电路的供电电源，此时系统不再能接收到中断信号。接下来电源控制处理器关闭内部升压降压电路，系统内外置电源切换电路被阻断，仅内部电源供电。最后，电源控制处理器关闭内置电池供电电路，物联网嵌入式系统关机保持系统电流为0ma，即进入运输模式，这样避免运输模式下因电池漏电产生无谓的能有损耗。

完成运输模式的物联网嵌入式系统，完成安装后重新通电即可进入到正常工作模式，该模式下物联网嵌入式系统可正常与其他物联网平台之间进行网络通讯，比如can通讯，usb通讯等，以太网，2g/3g/4g/wifi/bt/ble等无线通讯，uart,rs-485,rs-232,lin总线，k线,pci-e，pci等各种接口通讯。此模式工作状态下的物联网嵌入式系统的平均功耗为1w-10w。

参照附图2，开始时，判定物联网嵌入式系统当前的工作模式为正常工作模式，该模式下电源控制处理器的工作模式为启动模式。此时系统进行待机信号检测，如果此时系统内未检测到待机信号，则物联网嵌入式系统继续保持正常工作模式，如果检测到待机信号，电源控制处理器关闭部分电源设备及接口供电逻辑，控制相关部分设备进入低功耗待机模式，至此物联网嵌入式系统进入待机模式，电源控制处理器自身进入休眠模式。在待机模式下物联网嵌入式系统的通信网络、接口通讯等电路全部进入待机模式，仅部分电源及中断网络处于正常工作状态。系统可以接收预先设定的各种中断，保证系统能正常唤醒。此模式工作状态下的平均功耗为40mw-100mw，完全满足物联网低功耗需求。待机模式下，系统检测到中断信号触发，电源控制处理器由休眠模式进入启动模式重新控制相关电源设备启用，唤醒物联网嵌入式系统重新进入到正常工作模式。

系统在进入待机模式一段时间后，如长时间无通讯(超过系统预设的待机时间t0)，也无任何中断源进行唤醒，为减小系统进一步耗电，系统会进入静默模式。参照附图3，物联网嵌入式系统在待机模式下，系统预设有待机时间t0，在系统预设的待机时间t0内，物联网嵌入式系统一旦检测到中断即会被唤醒进入正常工作模式，若超过系统预设待机时间t0始终没有中断信号，电源控制处理器将被触发进入启动模式，主动关闭电源设备接口、关闭通信网络接口等所有供电逻辑的供电电路。进一步，电源控制处理器关闭系统内部电池电源供电电路、关闭系统主电源供电电路使系统深度休眠，至此物联网嵌入式系统切换至静默模式。物联网嵌入式系统在静默模式下，其电源控制处理器控制移动通讯网络以及其他接口电路全部处于关闭状态，仅中断处理源处于正常工作状态。系统在进入静默模式后，平均功耗为1mw-3mw。大大降低了系统功耗。静默模式下的物联网嵌入式系统，其中断处理源处于正常工作状态，系统持续进行中断信号的触发检测，中断触发后，电源控制处理器由休眠模式进入启动模式重新控制相关电源设备启用，唤醒物联网嵌入式系统重新进入到正常工作模式。

以上所述仅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，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。