一種具有休眠喚醒功能的電子設備的製作方法
2023-11-06 06:54:57
本實用新型涉及無線通信領域，尤其涉及一種具有休眠喚醒功能的電子設備。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活環境、生活安全、生活便利等要求越來越高，因此，目前越來越多的人們使用智能家居，比如安裝監控攝像機。傳統的家庭監控攝像機保持網絡在線的方法是和家庭路由器通過WIFI(Wireless Fidelity，無線保真)進行連接，實時傳輸當前狀態、圖像、報警等信息。保持通信期間WIFI不能斷線。由於家庭路由器普遍具有WIFI功能，95％以上的傳統家庭監控攝像機通過WIFI保持通信。這種WIFI通信的優勢是方便、通用，不需要額外的電路，也不需要家庭路由器具有其它特殊功能。
家庭監控攝像機與家庭路由器之間採用WIFI通信存在的問題主要是WIFI通信的功耗比較大，即使傳輸信息量比較小，由於WIFI的帶寬很寬，一個頻道至少20MHz，也會使WIFI的功耗很大。使用以市電為初始電源的適配器供電時，這種方法可行；但是當使用電池供電時，WIFI通信的功耗將大大降低待機時間。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型實施例提供一種具有休眠喚醒功能的電子設備，能夠明顯降低無線通信的功耗，提高電池供電時電子設備的待機時間。
第一方面，本實用新型實施例提供一種具有休眠喚醒功能的電子設備，包括：中央處理器，與所述中央處理器相連的第一射頻收發模塊和第二射頻收發模塊，其中，
所述第一射頻收發模塊，用於實現所述中央處理器在喚醒狀態時與外部設備之間的通信；
所述第二射頻收發模塊，用於在所述中央處理器休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器；
所述第二射頻收發模塊的功耗低於所述第一射頻收發模塊的功耗。
結合第一方面，在第一方面的第一種實施方式中，所述第一射頻收發模塊為WiFi射頻收發模塊。
結合第一方面，在第一方面的第二種實施方式中，所述第二射頻收發模塊的工作頻率低於1GHz。
結合第一方面的第二種實施方式，在第一方面的第三種實施方式中，所述第二射頻收發模塊為SX1208晶片。
結合第一方面，在第一方面的第四種實施方式中，所述電子設備還包括與所述第二射頻收發模塊分別相連的發射濾波電路和接收濾波電路，用於濾除所述第二射頻收發模塊的工作頻率以外的信號。
結合第一方面，在第一方面的第五種實施方式中，所述第二射頻收發模塊的休眠期為1秒，工作期為1毫秒。
結合第一方面，在第一方面的第六種實施方式中，所述喚醒信號包含前導碼。
結合第一方面或第一方面的第一種實施方式～第六種實施方式中的任一種實施方式，在第一方面的第七種實施方式中，所述電子設備為家庭監控攝像機。
本實用新型實施例提供的一種具有休眠喚醒功能的電子設備，包括中央處理器，與所述中央處理器分別相連的第一射頻收發模塊和第二射頻收發模塊，其中，所述第一射頻收發模塊用於實現所述中央處理器在喚醒狀態時與外部設備之間的通信；所述第二射頻收發模塊用於在所述中央處理器休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器。本實用新型通過設置用於傳輸喚醒信號的所述低功耗的第二射頻收發模塊，使所述電子設備只有在被喚醒時才處於工作狀態，能夠明顯降低無線通信的功耗，提高電子設備電池供電的待機時間。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型的實施例具有休眠喚醒功能的電子設備的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。
應當明確，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
圖1為本實用新型的實施例一種具有休眠喚醒功能的電子設備的示意圖，如圖1所示，本實施例的電子設備可以包括：中央處理器11，與所述中央處理器11相連的第一射頻收發模塊12和第二射頻收發模塊13，其中，所述第一射頻收發模塊12，用於實現所述中央處理器11在喚醒狀態時與外部設備之間的通信；所述第二射頻收發模塊13，用於在所述中央處理器11休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器11；所述第二射頻收發模塊13的功耗低於所述第一射頻收發模塊12的功耗。
本實施例提供的具有喚醒功能的電子設備，包括中央處理器，與所述中央處理器分別相連的第一射頻收發模塊和第二射頻收發模塊，其中，所述第一射頻收發模塊用於實現所述中央處理器在喚醒狀態時與外部設備之間的通信；所述第二射頻收發模塊用於在所述中央處理器休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器。所述電子設備通過設置用於傳輸喚醒信號的低功耗的第二射頻收發模塊，使所述電子設備只有在被喚醒時才處於工作狀態，能夠明顯降低無線通信的功耗，提高所述電子設備電池供電的待機時間。
在本實施例中，所述中央處理器11和所述第一射頻收發模塊12都屬於現有技術，或者說是現有電子設備中已有的電路，比如家庭安裝的監控攝像機中的主處理器和射頻收發電路。所述第二射頻收發模塊12用於正常工作時所述中央處理器11與外部設備之間的無線通信，實時傳輸當前狀態、圖像、報警等信息，比如所述監控攝像機的主處理器與具有WIFI功能的家用路由器之間的WIFI連接。保持通信期間WIFI不能斷線，即使這種保持在位、活動的傳輸信息量比較小，由於WIFI的傳輸機制(比如工作頻帶較寬)也會使每次傳輸消耗很大功率，當所述監控攝像機使用電池供電時，待機時間會大大降低。為此，增加了一個低功耗射頻收發模塊即第二射頻收發模塊13。
在本實施例中，所述第二射頻收發模塊13用於在所述中央處理器11休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器11。由於除了所述第二射頻收發模塊13外，所述中央處理器11和所述射頻收發模塊12等其它電路只有在接收到喚醒信號時才處於正常工作狀態，大部分時間處於休眠狀態，而所述第二射頻收發模塊13本身耗電很小，因此，增加所述第二射頻收發模塊13後，可以使功耗明顯降低，增加了電池供電的待機時間。
在本實施例中，所述第二射頻收發模塊13主要用於接收所述外部設備的喚醒信號，並喚醒所述中央處理器11。當所述中央處理器11被喚醒後，仍然由所述第一射頻收發模塊12實現所述中央處理器11與所述外部設備之間的無線通信。
作為一可選實施例，所述第一射頻收發模塊為WiFi射頻收發模塊。
本實施例給出了實現所述第一射頻收發模塊12的一種具體模塊，即WiFi射頻收發模塊。WiFi射頻收發模塊的工作頻率為2.4GHz。2.4GHz是IEEE802.11b/g WLAN標準規定的最常用的無線電頻段，2.4GHz無線電頻段的頻率範圍為2.4～2.4835GHz，共83.5MHz帶寬，劃分為14個子信道，每個子信道寬度為22MHz，相鄰信道的中心頻點間隔5MHz。工作在2.4GHz頻段的射頻收發模塊12具有較高的功耗。
作為一可選實施例，所述第二射頻收發模塊的工作頻率低於1GHz。
本實施例中，所述第二射頻收發模塊13屬於低功耗的SUB-1G射頻電路，其工作頻率低於1GHz，如0.915GHz。SUB-1G是一個通信頻段的意思，即射頻發射的通信頻率在1GHz以下，各個國家在這個頻段是可以自由使用的，只是各個國家可以自由使用的頻段不同。使用SUB-1G通信方式最大的特點是可以自定義協議，傳輸的數據量小，發送/接收時間短，而且帶寬很窄，一般只有幾十～幾百KHz，因此功耗極低，大約是2.4GHz頻段的功耗的十分之一左右。
作為一可選實施例，所述第二射頻收發模塊為SX1208晶片。
本實施例中，給出了一種所述第二射頻收發模13的具體實現方案，即採用SEMTHCH廠家生產的SX1208晶片。SX1208晶片與中央處理器11通過SPI協議通信，通信內容包括喚醒休眠信號、在位信號、報警信號等等。SX1208晶片具有SUB-1GHz射頻收/發功能。電源由電池提供，供電電壓為1.8～3.6V。外部需要一個32MHz晶體，用於產生參考時鐘。SX1208晶片的RF_CSn、RF_MOSI、RF_MISO、RF_SCLK管腳是SPI總線的四根標準通信線，與所述中央處理器11進行數字通信。晶片的RFIO管腳為射頻收發管腳，與射頻天線連接。
作為一可選實施例，所述電子設備還包括與所述第二射頻收發模塊13分別相連的發射濾波電路和接收濾波電路，用於濾除所述第二射頻收發模塊13的工作頻率以外的信號。
本實施例給出了一種通過在所述第二射頻收發模塊13的射頻輸出端與射頻天線之間設置濾波電路，提高所述第二射頻收發模塊13收發射頻信號質量的方案。正如前述，電子設備的工作環境中存在很多幹擾信號，而且所述第二射頻收發模塊13接收的是工作頻率不同的WIFI的射頻信號，因此需要設置濾波電路濾除這些與所述第二射頻收發模塊13工作頻率不同的信號。所述濾波電路可以採用現成的濾波模塊，也可以由簡單的電感、電容器件設計出符合要求的濾波電路。
作為一可選實施例，所述第二射頻收發模塊13的休眠期為1秒，工作期為1毫秒。
本實施例給出了一種進一步降低功耗的改進方案，那就是使所述第二射頻收發模塊13大部分時間處於休眠狀態。所述第二射頻收發模塊13在休眠期間不接收任何射頻信號，整個模塊處於極低的功耗模式。因此，本實施例的改進方案，可以使所述電子設備(如監控攝像機)在休眠期間的功耗降至很低。本實施例給出的所述第二射頻收發模塊13的休眠期與工作期的比值為1000，只是為了說明休眠期與工作期之比可以很大，並不是說只能為1000，小於1000或大於1000也都屬於本實用新型實施例的保護範圍。休眠期與工作期之比的具體數值根據實際情況進行設置。
作為一可選實施例，所述喚醒信號包含前導碼。
本實施例中，給出了所述喚醒信號的一種形式，即包含前導碼。所述第二射頻收發模塊13接收喚醒信號的報文由前導碼、同步字(非必須)、地址、信息組成，具體的協議可以自定義。設置前導碼的目的是為了提高搞幹擾能力。隨著電子技術的飛速發展，電磁環境變得越來越複雜、惡劣，電子設備所處環境中存在著多種幹擾信號。因此，所述第二射頻收發模塊13接收的射頻信號中很容易混入幹擾信號，使解碼後的報文出錯，從而導致錯誤地喚醒電子設備。設置一個前導碼，比如11010011，只有收到前導碼11010011後才認為喚醒信號有效，前導碼的位數可以根據需要選取，一般位數越多抗幹擾性能越好，這樣就大大提高了喚醒信號的有效性。前導碼的時間長度必須大於第二射頻收發模塊13的一個休眠期與一個工作期之和，否則會出現丟包現象。
作為一可選實施例，所述電子設備為監控攝像機。
本實施例給出了一種具體的具有喚醒功能的電子設備，即監控攝像機。目前，監控攝像機的應用非常廣泛，可以用於家庭以及辦公室、小區等很多公共場所。本實用新型的應用絕不限於監控攝像機，只要是具有WIFE通信功能且採用電池供電的電子設備都可以應用本實用新型的技術降低電子設備的待機時間。
本實施例提供的具有喚醒功能的電子設備，包括中央處理器，與所述中央處理器分別相連的第一射頻收發模塊和第二射頻收發模塊，其中，所述第一射頻收發模塊用於實現所述中央處理器在喚醒狀態時與外部設備之間的通信；所述第二射頻收發模塊用於在所述中央處理器休眠時與所述外部設備保持通信，當接收到所述外部設備的喚醒信號時，喚醒所述中央處理器。所述電子設備通過設置用於傳輸喚醒信號的低功耗的第二射頻收發模塊，使所述電子設備只有在被喚醒時才處於工作狀態，能夠明顯降低無線通信的功耗，提高所述電子設備電池供電的待機時間。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。