[发明专利]一种低功耗物联网模块及其控制方法

说明书

本发明公开了一种低功耗物联网模块及其控制方法，具有内置RF前端的CPU主芯片，包括天线、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络、接收端口和发送端口；其中，接收端口通过平衡网络连接低通滤波器LPF；发射端口通过耦合电容连接低通滤波器LPF；低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接。同时，公开了一种低功耗控制方法，CPU设置为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；设置RF前端按10∶1方式执行休眠与工作，若未接收到有效数据则进入休眠模式；当收到有效数据时，自动唤醒CPU处理，待处理完后CPU自动进入睡眠模式。

技术领域

本发明涉及一种低功耗物联网模块及其控制方法，尤其涉及一种采用本发明的MFSK890模块，尤其适合应用于单火线供电、电池供电等超低功耗需求的物联网模块。

背景技术

无线网络具有免连接线、安装位置不受空间限制等优点，但无线网络的可靠性依赖于供电方式、抗干扰能力等因素，特别是野外无线传感网络、电池供电的近场无线系统、智能家居中采用单火线取电技术作为电子系统供电方式的设备等，如单火线开关、智能家居中采用电池供电的门磁、门铃、RF遥控器、RFID卡、无线智能系统的主控模块等。系统功耗大其电池续航能力差导致无线网络寿命缩短；在单火线工作的电子系统中，由于电子系统和负载串联，功耗大则流经负载的电流大，容易引起负载的误动作，如单火线开关中功耗大引起负载LED灯的爆闪、荧光灯微亮等现象。因此大多数物联网系统必须采用超低功耗设计。

作为无线物联网的核心模块，其超低功耗电路和控制软件的设计是整个系统的关键技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种物联网模块，可在单火线供电、电池供电的无线物联网场景如遥控器、门磁、RFID读写器等应用中作为核心控制模块，满足其超低功耗的要求。

一种低功耗物联网模块，具有内置RF前端的CPU主芯片，包括天线、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络C13、L1、C3、接收端口RFI和发送端口RFO；

其中，接收端口，通过平衡网络C13、L1、C3耦合到低通滤波器LPF；

发射端口，通过耦合电容C14连接到低通滤波器LPF；

低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接；

接收数据通过天线、匹配网络接收，并依次通过高通滤波器HPF，低通滤波器LPF，平衡网络C13、L1、C3，发送到接收端口；

发射数据通过发射端口、耦合电容C14耦合，并依次通过低通滤波器LPF，高通滤波器HPF，匹配网络，发送到天线进行发射。

所述物联网模块可采用一种低功耗控制方法，物联网模块的CPU设置为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；设置RF前端按10～15∶1方式执行休眠与工作，即RF前端用不到10％的时间用于扫描RF前端是否接收到数据，如果没有接收到有效数据则进入睡眠模式，减少工作电流；当收到有效数据时，自动唤醒CPU处理，待处理完后自动进入睡眠模式。

优选的，物联网模块提高通信速率以缩短通信时间；每帧使用时间不到5mS。

优选的，当所述物联网模块仅使用单向发射模式时，CPU和RF前端均进入深度睡眠，由IO口电平触发唤醒，期间耗电量＜2μA。

一种低功耗控制模块，包括：

第一设置单元，用于设置CPU为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；

第二设置单元，用于设置RF前端按10～15∶1方式执行休眠与工作，即RF前端用不到10％的时间用于扫描RF前端是否接收到数据；

判断单元，用于判断是否接收到有效数据；