[发明专利]一种物联网终端设备及其睡眠控制方法

权利要求书

1.一种物联网终端设备，其特征是，包括处理器、电源管理单元、定时器组、存储器和外部中断响应单元；

所述处理器用来处理一种或多种物联网通信协议；

所述电源管理单元用来为所述物联网终端设备提供电源管理、睡眠控制服务；所述电源管理单元与处理器处理的物联网协议配合，通过基于睡眠控制的状态机及其运行机制来实现超低功耗的睡眠控制；

所述睡眠控制的状态机定义了所述物联网终端设备的五种状态，分别是功耗依次降低的活跃态S0、待机态S1、长待机态S2、深睡眠态S3和关机态S4；

活跃态S0是指物联网终端设备执行搜网、小区驻留和小区注册过程、准备发起或响应业务、建立与网络端的上行和下行通信链接；或处在业务进行、链接维持阶段；

待机态S1是指物联网终端设备维持待机状态，处理器停止工作，其他部件维持工作；

长待机态S2是指物联网终端设备的处理器、外部设备和总线时钟停止工作，电源管理单元、定时器组、外部中断响应单元保持待机状态，等待事件触发唤醒；

深睡眠态S3是指物联网终端设备将内存数据写入非易失性存储器中，除定时器组、外部中断响应单元以外的其他系统部件停止工作；

关机态S4是指物联网终端设备关闭、未上电；

所述睡眠控制的状态机的运行机制是：当所述物联网终端设备在某个状态下进入睡眠期以后，只有在经过一段时间的等待期满后，才能进入功耗更低的下一个状态；功耗越低的状态，其中的睡眠期的时长就越长；反之亦然；

所述定时器组包括一组定时器，用来提供不同时长的定时服务；

所述存储器是非易失性存储器，用来支持所述物联网终端设备在深睡眠态S3下存储必要的信息；

所述外部中断响应单元用来支持所述物联网终端设备立即响应外部事件、并从待机态S1下睡眠时、长待机态S2下睡眠时、以及深睡眠态S3下睡眠时唤醒。

2.根据权利要求1所述的物联网终端设备，其特征是，所述待机态S1下定义了待机周期，每个待机周期包含一个唤醒期和第一睡眠期；在唤醒期内物联网终端设备侦听寻呼消息、或实施无线信号测量、或接收系统广播消息；此后没有其他事件需要处理则进入第一睡眠期，直到下一个待机周期开始，如此往复。

3.根据权利要求2所述的物联网终端设备，其特征是，所述待机周期的取值为128ms、256ms、512ms、1024ms、2048ms、4096ms中的任一种；所述唤醒期的长度为几个到几十个ms。

4.根据权利要求2所述的物联网终端设备，其特征是，所述长待机态S2下定义了长待机周期；每个长待机周期包含一个长待机等待期和第二睡眠期；一个长待机等待期又包含了N_S2个待机周期；在长待机等待期内，物联网终端按照待机态S1的待机周期处理；在长待机等待期期满后，若物联网终端没有其他活跃事件则进入第二睡眠期；第二睡眠期的长度大于第一睡眠期的长度。

5.根据权利要求4所述的物联网终端设备，其特征是，所述长待机周期的取值为8s、16s、32s、64s、128s、256s、512s、1024s、2048s中的任一种。

6.根据权利要求4所述的物联网终端设备，其特征是，所述N_S2的取值范围是1、2或3。

7.根据权利要求4所述的物联网终端设备，其特征是，所述深睡眠态S3下定义了深睡眠周期T_S3；每个深睡眠周期包含一个深睡眠等待期和第三睡眠期；一个深睡眠等待期又包含了N_S3个长待机周期；在深睡眠等待期内，物联网终端设备按照长待机态S2处理；在深睡眠等待期期满后，若物联网终端没有其他活跃事件则进入第三睡眠期；第三睡眠期的长度远大于第二睡眠期的长度，远大于指大于或等于10倍以上。

8.根据权利要求7所述的物联网终端设备，其特征是，所述深睡眠周期的取值为32min、64min、128min、512min、1024min、2048min中的任一种。