文档介绍：NB
IoT终端长续航安全供电解决方案研究
 
 
宋丹+范振锋+曹蕾
【摘 要】从现有终端安全供电解决方案出发，分析了现有方案的优劣势，并针对现有方案的不足，提出了NB-IoT终端长续航安全供电的解决还包括计时模块和电池通断控制模块。其中，电池配有供电触点、温度触点及电池身份识别触点。
图2中所示的终端侧的应用处理器AP通过电池身份识别触点获取电池的身份信息，若AP获取的身份信息显示正常，那么AP发送正常指令A给计时模块。计时模块接收到正常指令A后不会启动计时流程，发送正常指令A1至电池通断控制模块。此时，电池的供电电压VBAT将通过电池通断控制模块与电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块之间形成正常通路，VBAT给电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块正常供电，则终端可以正常工作。
若AP获取的身份信息显示异常，那么AP将立即向标准物联网通信模组发送一条电池身份报警指令，该电池身份报警指令将触发终端向网络（基站）发出一条高优先等级的电池身份异常报告，这种异常报告的发生概率很低，可能长达数月或数年才会发出一条电池身份异常报告。而移动物联网终端可能绝大部分的时间都处于待机或睡眠模式，一旦终端发出电池身份异常报告，无论移动物联网终端当前是处于待机模式还是睡眠模式，都将立即转为工作模式，并向网络（基站）实时发出电池身份异常报告。
如上所述，在AP向标准物联网通信模组发送一条电池身份报警指令后，AP将收到标准物联网通信模组回发给AP的一条电池异常指令确认接收指令。待AP
接收到这条标准物联网通信模组回发的电池异常指令，确认接收指令后，AP将立即发送异常指令B给计时模块，计时模块接收到异常指令B后会立即启动计时流程。
（1）在计时T达到时限Tmax之前，即T
（2）当计时T达到时限Tmax后，即T≥Tmax时，计时模块将立即发送异常指令B1至电池通断控制模块。此时，电池通断控制模块将立即切断电池的供电电压VBAT与电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块之间的通路，则终端停止工作，随即进入关机状态。
其中，计时时限Tmax可在终端出厂时默认设置一个值，例如1小时或2小时等，一般Tmax的设定时长以工程师可以完成电池维护为估算目标。
如图3所示，本文所述的电池通断控制模块相当于一个选择开关，根据外部的相关指令进行对应通路的选择：
（1）当电池导通，供电电压VBAT与电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块之间形成正常通路时，电源通断控制模块内部接入触点1。
（2）当电池切断时，电源通断控制模块内部接入触点2，并通过接地电容C0接地。其中，C0可选用较大容值的电容，例如22 pF或33 pF等。
网络侧系统实现原理
本文所述的终端长续航安全供电解决方案尤其适用于窄带蜂窝物联网（NB-IoT）。如图4所示，终端发出的电池异常报告通过标准物联网通信模组发送至基站，并通过窄带蜂窝物联网发送到业务平台，再由业务平台将接收到的信息
进行解码，将解码得到的电池维护指令以语音或文字等形式发送给工程师，通知工程师去检修维护电池。
若工程师通过评估当前情况认为自己在终端的计时时限Tmax内完成电池检修维护的可能性较低或希望延长计时时限Tmax，可以通过业务平台发送时限延长指令，再通过窄带蜂窝物联网将时限延长指令发送至标准物联网通信模组，即该时限延长指令被送达终端。
若工程师通过评估当前情况认为需要对电池进行远程的通断操作，也可以通过业务平台发送电池通断指令，再通过窄带蜂窝物联网将电池通断指令发送至标准物联网通信模组，即该电池通断指令被送达终端。
随后，在终端内部，该时限延长指令/电池通断指令将通过标准物联网通信模组分别送达应用处理器AP和电池通断控制模块。
当应用处理器AP接收到时限延长指令时，将按照指令要求，向计时模块发出时限延长指令——AP每接收到一次時限延长指令，Tmax将自动延长一个Ts时长，即更新后的计时时限Tmax'=Tmax+Ts×N。其中，Ts可为任何正数，一般可设置Ts=1小时，N=[0，1，2，3，……]，代表AP接收到的时限延长指令的总次数。
当电池通断控制模块接收到电池通断指令时，电池通断控制模块将立即按照指令控制电池供电电压VBAT与电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块之间的通路。电池通断指令包括电池导通指令和电池切断指令。
当电池通断控制模块接收到电池导通指令时，电池的供电电压VBAT将通过电池通断控制模块与电源管理模块PMIC、升压模块DC-DC Booster等模块之间形成
正常通路，VBAT给电源管理模块PMIC、升压模