[发明专利]基于三层状态机的物联网设备通信方法

摘要

本发明公开了一种基于三层状态机的物联网设备通信方法，其将通信模块的AT命令划分为3个层次，每个子模块出的问题不会影响到其它子模块。第一层状态机负责整个通信模块的运行，如开机，重启，启动第二层状态机等功能，第二层状态机根据CM提供的功能分为通信状态机，应用程序状态机。在通信过程建立以后，通信子模块启动第三层状态机，监控系统的数据收发，连接的可靠性等，一旦发线掉线，第三层状态机通知系统启动通信状态机的重连功能。这个过程中不影响应用程序的功能，掉线期间应用程序运行数据等信息存放在MCU中或外存中，待通信恢复正常后再发送。本发明用于物联网设备通信，能避免因系统连接中断，而导致的应用程序暂停和部分数据的丢失。

主权项

1.基于三层状态机物联网设备通信方法，其特征在于，包括下列步骤：将物联网设备的微处理器通过串口向通信模块发送的通信命令分为三层状态机：第一层状态机用于物联网设备的通信模块的运行启动，第二层状态机包括通信状态机和应用程序状态机；第三层状态机用于通信状态的监控；物联网设备开机后，系统启动第一层状态机，完成系统初始化，然后启动第二层状态机；其中，通信模块的运行启动的具体过程为：启动初始化状态GRINI；然后启动高电平发送状态GPHIGHPLS，由微处理器向通信模块发送一个1秒以上的高脉冲；再启动低电平发送状态GPPWRWRK，由微处理器向通信模块发送一个1秒以上的低脉冲，使得通信模块开始工作；在完成通信模块的启动后，启动用于进入子状态的状态SUBFSM，进入到第二层状态机所包括的各子状态机的运行；其中，第二层状态机的子状态机包括：蓝牙子状态、GPS子状态和通信子状态；运行第二层状态机，通过通信状态机建立用于发送数据的网络连接；在网络连接建立后，通知系统启动第三层状态机；应用程序状态机启动运行，生成运行数据，并通过第三层状态机发送运行数据；其中，微处理器通过串口向通信模块发送不同通信命令以建立网路连接的具体过程为：微处理器向通信模块发送读取物联网设备的设备识别码的命令，然后发送读取SIM卡号的命令，以及发送获取信号质量的命令，完成网络检测后发送网络注册命令；待注册成功后，发送设置IP连接数目的命令；微处理器向通信模块发送APN配置的命令，待配置完成后，再发送激活移动场景的命令，激活成功后，发送查询本地IP的命令，然后基于查询到的本地IP发送网络连接命令建立网络连接；若连接失败，则发送关闭当前连接的命令并发送重新进行网络注册的命令；若连接建立，则发送设置快发模式的命令，即TCP发送后不必关心是否收到应答，当出现通信中断时，微处理器发送网络重连命令进行网络重连；在完成快发模式的设置后，通知系统启动第三层状态机，进入第三层状态机；运行第三层状态机，第三层状态机进行数据收发并同时监控通信状态机的通信状态，当检测到通信中断，则通知系统启动通信状态机的重连功能，重新建立网络连接；并通知应用程序状态机将运行数据进行本地存储，待检测到通信状态机重连成功后，通知应用程序状态机停止本地存储，将本地存储和当前运行数据通过网络连接发送；其中，第三层状态机基于微处理器通过串口向通信模块发送的不同命令实现网络连接维护和数据收发，其具体过程为：当微处理器检测到当前发送队列为空闲时，则向通信模块发送启动发送的命令，启动数据发送；若发送失败，则微处理器向通信模块发送启动IP状态检查的命令，若连接失败，即通信中断，则微处理器向通信模块发送关闭IP连接的命令，并发送网络重连的命令进行网络重连，即第三层状态机停止工作，运行第二层状态机的重连功能；在数据收发的同时，固定对IP状态进行检查，若当前连接正常，则继续根据发送队列的状态进行对应处理；否则关闭IP连接，并发送网络重连的命令进行网络重连；当需要进行固件更新处理时，则进入到固件更新状态，微处理器发送请求固件命令获取固件数据，通过验证后，继续请求，若请求失败，则启动IP状态检查；若发送成功，则重启物联网设备。