一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法及系统，包括，在图形控制智能设备中建立第一通讯任务；利用RTOS分别建立BLE任务、串口通讯任务、第二通讯任务，构建BLE通讯智能体系；所述第一通讯任务利用SPI协议接口周期性轮询所述第二通讯任务，收集并处理轮询的通讯数据；所述通讯数据利用所述串口通讯任务传输至4G模块内，执行相应的指令。本发明专利技术方法通过图像控制芯片和BLE通讯芯片动态开启4G模块，同时采用嵌入式策略，使用Cortex‑M内核的MCU大大降低CPU的功耗，实现超长续航，通过框架的优势弥补了MCU相对于MPU的性能差距，满足无线通讯的基本要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法及系统
本专利技术涉及4G物联网通讯
，尤其涉及一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法及系统。
技术介绍
物联网因具有自动化程度高、组网方式灵活和信息传输快等诸多优点,近年来受到人们的广泛关注。传感器系统作为物联网必不可少的部分,在提升物联网的信息获取及感知性能等方面发挥着至关重要的作用。迄今为止,对物联网传感器系统的研究尚处于起步初级阶段,各种技术都还很不成熟。随着物联网的发展需求越来越高,对传输通信技术的要求也越来越高,而传统物联网无线通信技术,如组成局域网的2.4GHz的WiFi技术、蓝牙技术、Zigbee技术等；组成广域网的2G/3G/4G等,存在远距离和低功耗只能选其一的矛盾。因此，针对物联网无线通信技术存在的问题，提出了一种低功耗的双芯片4G物联网通讯方法。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术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专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有存在4G模块功耗大、续航长的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术提供了一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，能够降低CPU的功耗。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，在图形控制智能设备中建立第一通讯任务；利用RTOS分别建立BLE任务、串口通讯任务、第二通讯任务，构建BLE通讯智能体系；所述第一通讯任务利用SPI协议接口周期性轮询所述第二通讯任务，收集并处理轮询的通讯数据；所述通讯数据利用所述串口通讯任务传输至4G模块内，执行相应的指令。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：建立所述第一通讯任务，包括，所述图形控制智能设备利用所述SPI协议接口与所述BLE通讯智能体系连接，所述SPI速度达到50Mbps；所述第一通讯任务采用轮询策略，由主栈的所述图形控制智能设备每5s向所述BLE通讯智能体系发起是否含有所述通讯数据的询问，并将需要发送的所述通讯数据传输给所述BLE通讯智能体系；若处于低功耗状态，所述SPI速度下降至20Mbps，每10s向所述BLE通讯智能体系发起是否含有所述通讯数据的询问；所述第一通讯任务与所述低功耗状态时轮询接收的所述通讯数据进行同时处理，利用时间叶轮轮转策略进行调度。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：所述第一通讯任务周期性轮询所述第二通讯任务，包括，若显示模块为亮屏状态，则所述第一通讯任务6s轮询一次所述第二通讯任务；若所述显示模块为所述低功耗状态，则所述第一通讯任务60s轮询一次所述第二通讯任务。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：所述第一通讯任务收集并处理轮询的所述通讯数据，包括，所述图形控制智能设备与所述BLE通讯智能体系利用小段模式策略进行通信传输，在传输过程中采用奇偶校验位策略对接收的所述通讯数据进行校验。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：建立所述BLE任务，包括，构建BLE协议栈，适配于终端的蓝牙通讯协议；所述BLE任务利用蓝牙与所述终端相连接，利用串口与所述4G模块进行所述通讯数据的传输，并将所述4G模块的所述通讯数据转发至所述图形控制智能设备内；当所述终端发起OTA命令时，所述BLE任务通知所述图形控制智能设备进行OTA升级。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：所述串口通讯任务包括，接收所述4G模块利用所述串口发送与接收的所述通讯数据。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：所述第二通讯任务包括，发送、接收所述第一通讯任务的数据流。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的一种优选方案，其中：所述通讯数据利用所述串口通讯任务传输至所述4G模块内执行所述指令，包括，若为异步通信方式，则接口自动生成起止式的帧数据格式，若为面向字符同步方式，则所述接口在待传送的数据前添加同步字符；当所述BLE通讯智能体系发送所述数据时，将并行数据转换成串行数据，串行通信接口电路选择并控制对所述数据传输的速率；发送时，所述接口电路对传送的字符数据自动生成所述奇偶校验位，接收时，所述接口电路检查所述字符的所述奇偶校验位，确定是否发生错误传输；CPU与所述终端均采用TTL电平及正逻辑，并在所述接口电路中进行转换。作为本专利技术所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯系统的一种优选方案，其中：包括，4G模块，用于将射频、基带集成在一块PCB小板上，完成无线接收、发射、基带信号处理，支持语音拨号、短信收发、拨号联网；显示模块，用于展示信息界面，帮助用户实时获得信息动态；通讯模块，用于接收、发送所述通讯信息，是传递不同讯号的连接器，使得系统架构中的驱动、控制与制动组件的串行讯息兼容；输入输出管理模块，用于传输所述通讯信息的所述数据流，管理校验码的发送和接收；数据中心模块，用于存储获得的所述通讯信息、图像信息及其他数据信息；总控模块，用于调配所述通讯信息的传输，控制所述显示模块呈亮屏或息屏状态，降低系统耗能。本专利技术的有益效果：本专利技术方法通过图像控制芯片和BLE通讯芯片动态开启4G模块，同时采用嵌入式策略，使用Cortex-M内核的MCU大大降低CPU的功耗，实现超长续航，通过框架的优势弥补了MCU相对于MPU的性能差距，满足无线通讯的基本要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，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为本专利技术第一个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的流程示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的双芯片通讯传输示意图；图3为本专利技术第一个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的双芯片4G物联网通讯整体框架示意图；图4为本专利技术第一个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法的双芯片4G物联网通讯协议接口数据传输示意图；图5为本专利技术第二个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯系统的模块结构分布示意图；图6为本专利技术第二个实施例所述的一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯系统的系统网络结构分布示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：包括，/n在图形控制智能设备中建立第一通讯任务；/n利用RTOS分别建立BLE任务、串口通讯任务、第二通讯任务，构建BLE通讯智能体系；/n所述第一通讯任务利用SPI协议接口周期性轮询所述第二通讯任务，收集并处理轮询的通讯数据；/n所述通讯数据利用所述串口通讯任务传输至4G模块(100)内，执行相应的指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：包括，
在图形控制智能设备中建立第一通讯任务；
利用RTOS分别建立BLE任务、串口通讯任务、第二通讯任务，构建BLE通讯智能体系；
所述第一通讯任务利用SPI协议接口周期性轮询所述第二通讯任务，收集并处理轮询的通讯数据；
所述通讯数据利用所述串口通讯任务传输至4G模块(100)内，执行相应的指令。


2.如权利要求1所述的基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：建立所述第一通讯任务，包括，
所述图形控制智能设备利用所述SPI协议接口与所述BLE通讯智能体系连接，所述SPI速度达到50Mbps；
所述第一通讯任务采用轮询策略，由主栈的所述图形控制智能设备每5s向所述BLE通讯智能体系发起是否含有所述通讯数据的询问，并将需要发送的所述通讯数据传输给所述BLE通讯智能体系；
若处于低功耗状态，所述SPI速度下降至20Mbps，每10s向所述BLE通讯智能体系发起是否含有所述通讯数据的询问；
所述第一通讯任务与所述低功耗状态时轮询接收的所述通讯数据进行同时处理，利用时间叶轮轮转策略进行调度。


3.如权利要求1或2所述的基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：所述第一通讯任务周期性轮询所述第二通讯任务，包括，
若显示模块(200)为亮屏状态，则所述第一通讯任务6s轮询一次所述第二通讯任务；
若所述显示模块(200)为所述低功耗状态，则所述第一通讯任务60s轮询一次所述第二通讯任务。


4.如权利要求3所述的基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：所述第一通讯任务收集并处理轮询的所述通讯数据，包括，
所述图形控制智能设备与所述BLE通讯智能体系利用小段模式策略进行通信传输，在传输过程中采用奇偶校验位策略对接收的所述通讯数据进行校验。


5.如权利要求1所述的基于嵌入式低功耗的双芯片4G物联网通讯方法，其特征在于：建立所述BLE任务，包括，
构建BLE协议栈，适配于终端的蓝牙通讯协议；
所述BLE任务利用蓝牙与所述终端相连接，利用串口与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹露，
申请(专利权)人：上海泰辑软件有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31