一種信息處理方法及終端與流程

本發明涉及信息處理技術，具體涉及一種信息處理方法及終端。

背景技術：

隨著物聯網時代的迅猛襲來，許多沒有外接固定電源的移動物聯網終端設備對供電問題提出了嚴苛的需求，頻繁更換電池可能帶來的各種成本增加也對電池容量以及壽命提出了新的要求。例如：窄帶物聯網(nb-iot)終端設備的典型工作時長為不短于10年。

面對如上新需求，現有技術往往都會選擇自放電率低且容量大的電池來供電。同時，現有技術也會盡可能地降低終端功耗，例如：采用更先進的生產工藝來盡量降低供電電壓；采用省電模式(psm，powersavingmode)使得終端可以進入深度睡眠狀態，僅有時鐘等少量活躍電路；采用延長的非連續接收(edrx，extendeddrx)使得終端可以通過延長drx周期來進一步降低終端連接態和待機功耗。

但是，由于移動物聯網終端設備的使用環境非常復雜且難以建立非常精準的功耗模型，例如：智能物流跟蹤設備，沿途使用過程中溫度變化范圍較大，需要能夠在不高于-40℃至不低于+85℃的溫度范圍內保證正常工作。而電池的自放電率及放電特性受溫度的影響很大，若長時間處于高溫狀態，則會導致電池的自放電率顯著增加，嚴重影響電池的使用壽命；同時，若處于低于-20℃的低溫環境，電量不足的電池也更容易出現無法正常供電的情況。另外，終端設備的漏電或短路等意外故障也往往表現為電池電量不足或電池電量耗盡而導致的關機；并且，由于移動物聯網終端經常使用的一次鋰電自身電化學特性的原因，從電量不足的報警電壓降至電量嚴重不足的關機電壓的時間很短；再加上 移動物聯網終端使用環境的特殊性，往往很難實現短時間(1～2小時)內及時更換電池，例如：應用于物流跟蹤的移動物聯網終端設備。

因此，如何能夠通過便捷有效的方式來應急解決電池電量不足或電池電量耗盡的問題，甚至如何能夠通過預警電池電量不足以便預留足夠的時間來對電池進行及時更換，以保證移動物聯網終端不間斷使用的可靠性，目前，尚無有效解決方案。

技術實現要素：

為解決現有存在的技術問題，本發明實施例提供一種信息處理方法及終端，能夠實現物聯網終端不間斷使用。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種信息處理方法，應用于窄帶物聯網終端中；所述方法包括：

終端監測自身處于工作狀態的第一供電單元的特征參數；所述特征參數包括電量；

當所述第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令，基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站；以及，

所述終端切換第二供電單元處于工作狀態；

所述終端接收所述基站發送的對應于所述電量異常報告的確認消息，以確定所述基站將所述電量異常報告通過核心網發送至維護終端。

上述方案中，所述發送電量異常報告至基站，包括：

所述終端完成與基站的同步過程后，獲取系統信息；

基于所述系統信息的資源分配情況，所述終端通過隨機接入信道向基站發送隨機接入請求；所述隨機接入請求中指示所述終端待發送異常報告；

所述終端接收下行鏈路控制信息，基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的資源發送電量異常報告至基站。

上述方案中，當所述電量異常報告未成功發送至基站時，所述方法還包括：

所述終端接收所述基站發送的表征否定應答的下行鏈路控制信息；

基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的重傳資源重新發送電量異常報告至所述基站。

上述方案中，所述隨機接入請求中指示待發送的異常報告處于高優先級。

上述方案中，所述方法還包括：當所述第一供電單元的電量未低于預設閾值時，所述終端檢測自身的工作模式；

基于檢測結果控制所述第一供電單元或所述第二供電單元處于工作狀態。

上述方案中，所述特征參數還包括電壓；所述基于檢測結果控制第一供電單元或第二供電單元處于工作狀態，包括：

當所述終端檢測到自身處于第一工作模式時，獲得所述第一工作模式對應的最大電壓值；

基于所述第一供電單元的第一電壓值以及所述第二供電單元的第二電壓值，選擇與所述最大電壓值的差值最小的供電單元，控制所述供電單元處于工作狀態。

本發明實施例還提供了一種終端，所述終端為窄帶物聯網終端；所述終端包括：第一供電單元、第二供電單元、特征參數監測單元、報警單元、通訊單元和控制單元；其中，

所述特征參數監測單元，用于監測處于工作狀態的第一供電單元的特征參數；所述特征參數包括電量；

所述報警單元，用于當所述電量監測單元監測到處于工作狀態的第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令；

所述通訊單元，用于基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站；

所述控制單元，用于當所述電量監測單元監測到處于工作狀態的第一供電單元的電量低于預設閾值時，切換第二供電單元處于工作狀態；

所述通訊單元，還用于接收所述基站發送的對應于所述電量異常報告的確認消息，以確定所述基站將所述電量異常報告通過核心網發送至維護終端。

上述方案中，所述通訊單元，用于完成與基站的同步過程后，獲取系統信 息；基于所述系統信息的資源分配情況，通過隨機接入信道向基站發送隨機接入請求；所述隨機接入請求中指示所述終端待發送異常報告；接收下行鏈路控制信息，基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的資源發送電量異常報告至基站。

上述方案中，所述通訊單元，還用于當所述電量異常報告未成功發送至基站時，接收所述基站發送的表征否定應答的下行鏈路控制信息；基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的重傳資源重新發送電量異常報告至所述基站。

上述方案中，所述隨機接入請求中指示待發送的異常報告處于高優先級。

上述方案中，所述終端還包括：工作模式監測單元，用于監測工作模式；

所述控制單元，用于當所述特征參數監測單元監測處于工作狀態的第一供電單元的電量未低于預設閾值時，基于所述工作模式監測單元的監測結果控制所述第一供電單元或所述第二供電單元處于工作狀態。

上述方案中，所述特征參數還包括電壓；所述終端還包括應用處理單元，用于當所述終端檢測到自身處于第一工作模式時，獲得所述第一工作模式對應的最大電壓值；以及獲得所述第一供電單元的第一電壓值以及所述第二供電單元的第二電壓值；基于所述第一供電單元的第一電壓值以及所述第二供電單元的第二電壓值，選擇與所述最大電壓值的差值最小的供電單元；

所述控制單元，用于控制所述供電單元處于工作狀態。

本發明實施例提供的信息處理方法及終端，所述方法包括：終端監測到自身處于工作狀態的第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令，基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站；以及，所述終端切換第二供電單元處于工作狀態。如此，采用本發明實施例的技術方案，當主供電單元(第一供電單元)電量過低時，一方面通過切換備用供電單元(第二供電單元)處于工作狀態，實現了移動物聯網終端的不間斷使用；另一方面，終端發送電量異常報告至基站，以便于通知維護人員及時維修/更換主供電單元，也保證了移動物聯網終端不間斷使用的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明實施例的技術方案的終端硬件結構示意圖；

圖2為本發明實施例一的信息處理方法的流程示意圖；

圖3為本發明實施例一的信息處理方法的第一種應用場景的流程示意圖；

圖4為本發明實施例一的信息處理方法的第二種應用場景的流程示意圖；

圖5為本發明實施例的電量異常報告的傳輸過程示意圖；

圖6為本發明實施例二的信息處理方法的流程示意圖；

圖7為本發明實施例的終端的一種組成結構示意圖；

圖8為本發明實施例的終端的一種硬件結構示意圖；

圖9為本發明實施例的終端的另一種組成結構示意圖；

圖10為本發明實施例的終端的另一種硬件結構示意圖；

圖11現有技術的網絡架構與本發明實施例的技術方案應用的網絡架構的對比示意圖；

圖12為本發明實施例的數據傳輸方式示意圖；

圖13為本發明實施例的電量異常報告的發送原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明實施例的技術方案的終端硬件結構示意圖；如圖1所示，本發明實施例的窄帶物聯網終端包括兩個電池，分別為電池a和電池b；所述電池a固定在電池槽a中；所述電池b固定在電池槽b中；所述窄帶物聯網終端還包括控制模塊，所述控制模塊用于控制所述電池a或所述電池b處于工作狀態。

其中，所述電池a可以為所述窄帶物聯網終端在正常工作時使用的主用電池，相應的，所述電池b可以作為備用電池。可以理解為，當所述電池a電量值過低或者出現其他異常情況時才會切換到作為備用電池的電池b應急使用。基于此，所述電池b和所述電池a可具有相同的工作參數，例如工作電壓、工 作電流等參數；所述電池b和所述電池a的電池容量可相同也可不相同。作為其中一種實施方式，為了降低體積實現低成本的優點，作為備用電池的電池b的電池容量可以小于所述電池a，例如，電池b的容量為電池a的容量的10％甚至以下，從而能夠實現小體積以及降低成本。為了進一步降低電池b的成本，電池b的工作電壓甚至可以略低于電池a的工作電壓，但電池b的工作電壓仍需高于終端的截止電壓。作為其中一種實施方式，例如：窄帶物聯網終端的截止電壓是2.1v，電池a的工作電壓是3.6v，那么電池b的工作電壓可以為3v。

上述圖1的示例只是實現本發明實施例的一個硬件實體示意圖，本發明實施例并不限于上述圖1的硬件實體結構；基于該硬件實體結構，提出本發明各個實施例。

在以下實施例中，所述電池a可記為第一供電單元，所述電池b可記為第二供電單元。

實施例一

本發明實施例提供了一種信息處理方法，應用于窄帶物聯網終端中。圖2為本發明實施例一的信息處理方法的流程示意圖；如圖2所示，所述方法包括：

步驟201：終端監測自身處于工作狀態的第一供電單元的特征參數；所述特征參數包括電量；當所述第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令。

步驟202：所述終端基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站，以及切換第二供電單元處于工作狀態。

步驟203：所述終端接收所述基站發送的對應于所述電量異常報告的確認消息，以確定所述基站將所述電量異常報告通過核心網發送至維護終端。

本實施例中，所述窄帶物聯網(nb-iot)終端可以為移動終端。在如圖1所示的硬件實體結構中，所述窄帶物聯網終端包括第一供電單元和第二供電單元，在正常狀態下，所述窄帶物聯網終端使用第一供電單元進行供電，也即在正常狀態下，所述第一供電單元處于工作狀態。基于此，步驟201中，所述窄帶物聯網終端監測所述第一供電單元的特征參數，具體監測所述第一供電單元 的電量；當所述第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令，基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站，再由基站通過核心網將所述電量異常報告發送至維護終端，以通知維護人員所述第一供電單元處于異常狀態，便于維護人員及時更換所述第一供電單元。其中，所述維護終端可以為維護人員使用的終端；所述維護終端也可為應用服務器。在本發明以下實施例中，所述終端均指代窄帶物聯網(nb-iot)終端。

另一方面，本實施例中，當監測到所述第一供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令，基于所述電量報警指令切換第二供電單元處于工作狀態，以及時切換備用電源進行工作，避免第一供電單元的電量不足導致的終端關機，保證終端不間斷使用的可靠性。

另外，對于終端，尤其是nb-iot終端，通常有四種工作模式：接收態、發送態、空閑態和休眠態。而nb-iot終端可能絕大部分時間都處于休眠態。這就使得所述終端發出一條電量異常報告的概率很低，可能長達數月或者數年才會發出一條電量異常報告。一旦終端發出一條電量異常報告，無論終端當前處于休眠態還是空閑態，立即切換為接收態/發送態工作模式，基于接收態/發送態工作模式向基站發送電量異常報告。

本實施例中，所述終端向基站發送電量異常報告可包括兩種實施方式，作為第一種實施方式，即不重傳的方式，所述發送電量異常報告至基站，包括：所述終端完成與基站的同步過程后，獲取系統信息；

基于所述系統信息的資源分配情況，所述終端通過隨機接入信道向基站發送隨機接入請求；所述隨機接入請求中指示所述終端待發送異常報告；

所述終端接收下行鏈路控制信息，基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的資源發送電量異常報告至基站。

基于上述實施方式，進一步地，當所述電量異常報告未成功發送至基站時，所述方法還包括：所述終端接收所述基站發送的表征否定應答的下行鏈路控制信息；

基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的重傳資源重新發送 電量異常報告至所述基站。

本實施例中所述的異常報告具體可以為電量異常報告。

在本實施例中，所述隨機接入請求中指示待發送的異常報告處于高優先級。

下面結合具體應用場景對上述兩種實施方式進行詳細說明。

應用場景一

圖3為本發明實施例一的信息處理方法的第一種應用場景的流程示意圖；如圖3所示，在本應用場景中，所述終端具體為移動終端，在圖中通過用戶設備(ue)表示；所述信息處理方法包括：

步驟301：終端與基站(bs)進行同步，完成同步過程。

步驟302：終端獲取系統信息si。所述系統消息具體可以為基礎系統信息(psi)。

步驟303：終端基于所述系統信息的資源分配情況，通過隨機接入信道發送隨機接入請求(randomaccessrequest)；所述隨機接入請求中指示所述終端即將發送異常報告；所述異常報告為高優先級。本實施例中所述的異常報告具體可以為電量異常報告。其中，所述隨機接入請求具體可以為無線資源控制接入請求(rrcconnectionrequest)消息。其中，所述隨機接入信道具體可以為物理隨機接入信道(prach，physicalrandomaccesschannel)

步驟304：終端接收到下行鏈路控制信息(dci，downlinkcontrolinformation)；其中，所述下行鏈路控制信息為隨機接入響應(randomaccessresponse)定義了下行鏈路資源分配(downlinkallocation)，并為異常報告也定義了上行鏈路資源分配(uplinkallocation)。

步驟305：終端接收基站的隨機接入響應(randomaccessresponse)消息。

步驟306：終端在所述上行鏈路資源分配的上行資源中發送電量異常報告。

步驟307：基站將所述電量異常報告傳輸至核心網(sgsn)。

步驟308：基站將確認響應信息發送至終端。

至此，在本應用場景下，終端上報電量異常報告完成。

應用場景二

圖4為本發明實施例一的信息處理方法的第二種應用場景的流程示意圖；如圖4所示，所述信息處理方法包括：

步驟401：終端與基站(bs)進行同步，完成同步過程。

步驟402：終端獲取系統信息si。所述系統消息具體可以為基礎系統信息(psi)。

步驟403：終端基于所述系統信息的資源分配情況，通過隨機接入信道發送隨機接入請求(randomaccessrequest)；所述隨機接入請求中指示所述終端即將發送異常報告；所述異常報告為高優先級。本實施例中所述的異常報告具體可以為電量異常報告。其中，所述隨機接入請求具體可以為無線資源控制接入請求(rrcconnectionrequest)消息。其中，所述隨機接入信道具體可以為物理隨機接入信道(prach)

步驟404：終端接收到下行鏈路控制信息(dci，downlinkcontrolinformation)；其中，所述下行鏈路控制信息為隨機接入響應(randomaccessresponse)定義了下行鏈路資源分配(downlinkallocation)，并為異常報告也定義了上行鏈路資源分配(uplinkallocation)。

步驟405：終端接收基站的隨機接入響應(randomaccessresponse)消息。

步驟406：終端在所述上行鏈路資源分配的上行資源中發送電量異常報告。

步驟407：終端接收由基站回傳給終端的攜帶有否定應答(nack)的dci；所述dci中定義了上行鏈路的重傳資源分配。

步驟408：終端基于為上行鏈路分配的重傳資源重新發送電量異常報告。

步驟409：基站將所述電量異常報告傳輸至核心網(sgsn)。

步驟410：基站將確認響應信息發送至終端。所述基站具體可通過物理下行控制信道(pdcch，physicaldownlinkcontrolchannel)發送確認響應消息。

至此，在本應用場景下，終端上報電量異常報告完成。

現有的隨機接入流程可分為基于沖突的隨機接入流程和基于非沖突的隨機接入流程。其區別為針對兩種流程選擇隨機接入前綴的方式。前者為ue從基于沖突的隨機接入前綴中依照一定算法隨機選擇一個隨機前綴；后者是基站側 通過下行專用信令給ue指派非沖突的隨機接入前綴。

其中，基于沖突的隨機接入流程包括：

1)ue在rach上發送隨機接入前綴；

2)基站(enb)的mac層產生隨機接入響應，并在下行共享信道(dl-sch)上發送；

3)ue的rrc層產生rrc連接請求(rrcconnectionrequest)并映射到上行共享信道(ul–sch)上的公共控制信道(ccch)邏輯信道上發送；

4)rrccontentionresolution由enb的rrc層產生，并在映射到dl–sch上的ccch或者專用控制信道dcch邏輯信道上發送。

另一方面，基于非沖突的隨機接入流程包括：

1)基站(enb)通過下行專用信令給ue指派非沖突的隨機接入前綴(non-contentionrandomaccesspreamble)，這個前綴不在廣播信道(bch)廣播的集合中。

2)ue在rach上發送指派的隨機接入前綴。

基站(enb)的mac層產生隨機接入響應，并在dl-sch上發送。

在現有4g網絡中，相比于基于沖突的隨機接入，基于非沖突的隨機接入適用于更高優先等級的隨機接入請求，例如：終端在通話過程中的小區切換。而類似于異常報告這類的信息均屬于基于沖突的隨機接入范疇，在所有的基于沖突的隨機接入請求中，無法進一步區分各隨機接入請求的優先級。可見，在現有4g網絡中，在眾多基于沖突的隨機接入請求中，電量異常報告只被視為一條上報信息，并不會被授予高優先等級的接入權限。如果存在信道資源沖突，電量異常報告將有可能不會被優先發送，這將導致電量異常報告傳送的實時性無法得到保障。

在上述描述中，所述終端上報電量異常報告的流程可包括：同步(synchronisation)、psi、prach、上行鏈路任務(uplinkassignment)、上行鏈路數據傳遞(uplinkdatatransfer)和上行鏈路數據確認(ackforuplinkdata)。在本實施例中，所述電量異常報告通常占用20個字節，上述流程時長一般不超 過10秒。圖5為本發明實施例的電量異常報告的傳輸過程示意圖；如圖5所示，即tsync+tpsi+tprach+tuplinkassignment+tuplinkdata+tuplinkack≤10s。并且，本實施例中，所述電量異常報告以高優先級發送，可以理解為，當發生網絡擁塞、需要同時發送數據、信令和電量異常報告時，優先發送所述電量異常報告。

采用本發明實施例的技術方案，當主供電單元(第一供電單元)電量過低時，一方面通過切換備用供電單元(第二供電單元)處于工作狀態，實現了移動物聯網終端的不間斷使用；另一方面，終端發送電量異常報告至基站，以便于通知維護人員及時維修/更換主供電單元，也保證了移動物聯網終端不間斷使用的可靠性。

實施例二

本發明實施例還提供了一種信息處理方法。圖6為本發明實施例二的信息處理方法的流程示意圖；如圖6所示，本實施例基于實施例一的描述，所述方法還包括：

步驟601：終端監測自身處于工作狀態的第一供電單元的特征參數；所述特征參數包括電量。

步驟602：當所述第一供電單元的電量未低于預設閾值時，所述終端檢測自身的工作模式。

步驟603：基于檢測結果控制所述第一供電單元或所述第二供電單元處于工作狀態。

本實施例的信息處理方法的應用場景如下：對于終端，尤其是nb-iot終端，通常有四種工作模式：接收態、發送態、空閑態和休眠態。其中，當終端處于發送態時，終端整體的電壓/電流需求最高；當終端處于休眠態時，終端整體的電壓/電流需求最低。由于需要轉換的電壓差(轉換前后兩個電壓值的差)越大，轉換效率就越低，電壓轉換所需的功耗就越大。因此，如果能夠盡量減小需要轉換的電壓差，可以有效降低終端功耗。基于此，提出本實施例的信息處理方法。

本實施例中，所述特征參數還包括電壓；則步驟603中，所述基于檢測結 果控制第一供電單元或第二供電單元處于工作狀態，包括：當所述終端檢測到自身處于第一工作模式時，獲得所述第一工作模式對應的最大電壓值；

基于所述第一供電單元的第一電壓值以及所述第二供電單元的第二電壓值，選擇與所述最大電壓值的差值最小的供電單元，控制所述供電單元處于工作狀態。

具體的，作為一個示例，終端的第一供電單元的標稱電壓(或者額定電壓)為va，第二供電單元的標稱電壓(或者額定電壓)為vb；若終端當前處于某一工作模式，所述終端處于所述工作模式時需要的最大電壓為v1；若|v1-va|≤|v1-vb|，表明所述第一供電單元的第一電壓值與所述最大電壓值v1的差值最小，在所述第一供電單元作為主供電單元處于工作狀態時，所述終端依舊控制所述第一供電單元處于工作狀態。作為另一個示例，終端的第一供電單元的標稱電壓(或者額定電壓)為va，第二供電單元的標稱電壓(或者額定電壓)為vb；若終端當前處于另一工作模式，所述終端處于所述另一工作模式時需要的最大電壓為v2；若|v2-va|≥|v2-vb|，表明所述第二供電單元的第二電壓值與所述最大電壓值v2的差值最小，則所述終端生成切換指令，執行所述第二切換指令控制所述第二供電單元處于工作狀態。這樣可以顯著減小需要轉換的電壓差，從而有效的降低了終端的功耗。

下面結合具體的應用場景對本實施例進行詳細說明。

應用場景三

對于窄帶物聯網(nb-iot)終端，一般有四種工作模式：接收態、發送態、空閑態和休眠態，其中，當終端處于發送態時，終端整體的電壓/電流需求最高；當終端處于休眠態時，終端整體的電壓/電流需求最低。例如：對于某一終端設備，當終端處于滿功率發送態時，終端的供電電壓需要達到4.7v；當終端處于休眠態時，終端的最高工作電壓只需達到2.5v即可。而第一供電單元和第二供電單元輸出的電壓分別恒定在3.6v和3v。為了盡量降低轉換電壓差，當終端處于發送態時，控制3.6v的第一供電單元接入進行供電；當終端處于休眠態時， 控制3v的第二供電單元接入進行供電。這樣可以顯著減小需要轉換的電壓差，從而有效的降低了終端的功耗。

采用本發明實施例的技術方案，基于終端的工作狀態的不同切換與之相適應的供電單元處于工作狀態，能夠當終端工作模式發生切換時，大大減少轉換電壓差，從而有效降低終端的轉換功耗，延長了供電單元的使用時長。

實施例三

本發明實施例還提供了一種終端；所述終端為窄帶物聯網終端。圖7為本發明實施例的終端的一種組成結構示意圖；如圖7所示，所述終端包括：第一供電單元51、第二供電單元52、特征參數監測單元53、報警單元54、通訊單元55和控制單元56；其中，

所述特征參數監測單元53，用于監測處于工作狀態的第一供電單元51的特征參數；所述特征參數包括電量；

所述報警單元54，用于當所述電量監測單元53監測到處于工作狀態的第一供電單元51的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令；

所述通訊單元55，用于基于所述電量報警指令發送電量異常報告至基站；

所述控制單元56，用于當所述電量監測單元53監測到處于工作狀態的第一供電單元51的電量低于預設閾值時，切換第二供電單元52處于工作狀態；

所述通訊單元55，還用于接收所述基站發送的對應于所述電量異常報告的確認消息，以確定所述基站將所述電量異常報告通過核心網發送至維護終端。

本實施例中，所述第一供電單元51(例如電池a)可以為所述終端在正常工作時使用的主用電池，相應的，所述第二供電單元52(例如電池b)可以作為備用電池。可以理解為，當所述電池a電量值過低或者出現其他異常情況時才會切換到作為備用電池的電池b應急使用。基于此，所述電池b和所述電池a可具有相同的工作參數，例如工作電壓、工作電流等參數；所述電池b和所述電池a的電池容量可相同也可不相同。作為其中一種實施方式，為了降低體積實現低成本的優點，作為備用電池的電池b的電池容量可以小于所述電池a，例如，電池b的容量為電池a的容量的10％甚至以下，從而能夠實現小體積以 及降低成本。為了進一步降低電池b的成本，電池b的工作電壓甚至可以略低于電池a的工作電壓，但電池b的工作電壓仍需高于終端的截止電壓。作為其中一種實施方式，例如：終端的截止電壓是2.1v，電池a的工作電壓是3.6v，那么電池b的工作電壓可以為3v。

本實施例中，當所述特征參數監測單元53監測到所述第一供電單元51的電量低于預設閾值時，所述報警單元54生成電量報警指令；一方面，所述控制單元56切換第二供電單元52處于工作狀態，以及時切換備用電源進行工作，避免所述第一供電單元51的電量不足導致的終端關機，保證終端不間斷使用的可靠性。另一方面，所述報警單元54生成電量報警指令后，所述通訊單元55向網絡側(例如基站)發送電量異常報告，再由基站通過核心網將所述電量異常報告發送至維護終端，以通知維護人員所述第一供電單元處于異常狀態，便于維護人員及時更換所述第一供電單元。其中，所述維護終端可以為維護人員使用的終端；所述維護終端也可為應用服務器。。對于終端，尤其是nb-iot終端，通常有四種工作模式：接收態、發送態、空閑態和休眠態。而nb-iot終端可能絕大部分時間都處于休眠態。這就使得所述終端發出一條電量異常報告的概率很低，可能長達數月或者數年才會發出一條電量異常報告。一旦終端發出一條電量異常報告，無論終端當前處于休眠態還是空閑態，立即切換為接收態/發送態工作模式，基于接收態/發送態工作模式向基站發送電量異常報告。

本實施例中，所述通訊單元55發送電量異常報告至基站包括兩種實施方式。作為一種實施方式，所述通訊單元55，用于完成與基站的同步過程后，獲取系統信息；基于所述系統信息的資源分配情況，通過隨機接入信道向基站發送隨機接入請求；所述隨機接入請求中指示所述終端待發送異常報告；接收下行鏈路控制信息，基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的資源發送電量異常報告至基站。

作為另一種實施方式，所述通訊單元55，還用于當所述電量異常報告未成功發送至基站時，接收所述基站發送的表征否定應答的下行鏈路控制信息；基于所述下行鏈路控制信息中包含的為上行鏈路分配的重傳資源重新發送電量異 常報告至所述基站。

本實施例中所述的異常報告具體可以為電量異常報告。

本實施例中，所述隨機接入請求中指示待發送的異常報告處于高優先級。

上述兩種發送方式具體可參見實施例一中的應用場景一和應用場景二的具體描述，這里不再贅述。

圖8為本發明實施例的終端的一種硬件結構示意圖；如圖8所示，第一供電單元通過電池a表示，第二供電單元通過電池b表示；所述電池a固定在電池槽a中；所述電池b固定在電池槽b中；控制單元與電池槽a和電池槽b連接，用于控制開關與電池a連接或與電池b連接，使電池a或電池b處于工作狀態。電量監測單元用于監測處于工作狀態的供電單元的電量。報警單元用于基于所述電量監測單元監測到處于工作狀態的供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令。通訊單元用于基于所述報警單元生成的報警指令向基站發送電量異常報告。

實施例四

本發明實施例還提供了一種終端。圖9為本發明實施例的終端的另一種組成結構示意圖；如圖9所示，所述終端包括：第一供電單元51、第二供電單元52、特征參數監測單元53、控制單元56和工作模式監測單元57；其中，

所述特征參數監測單元53，用于監測處于工作狀態的第一供電單元51的特征參數；所述特征參數包括電量；

所述工作模式監測單元57，用于監測工作模式；

所述控制單元56，用于當所述特征參數監測單元53監測處于工作狀態的第一供電單元51的電量未低于預設閾值時，基于所述工作模式監測單元57的監測結果控制所述第一供電單元51或所述第二供電單元52處于工作狀態。

對于終端，尤其是nb-iot終端，通常有四種工作模式：接收態、發送態、空閑態和休眠態。其中，當終端處于發送態時，終端整體的電壓/電流需求最高；當終端處于休眠態時，終端整體的電壓/電流需求最低。由于需要轉換的電壓差(轉換前后兩個電壓值的差)越大，轉換效率就越低，電壓轉換所需的功耗就 越大。因此，如果能夠盡量減小需要轉換的電壓差，可以有效降低終端功耗。基于此，提出本實施例的終端。

本實施例中，所述特征參數還包括電壓；所述終端還包括應用處理單元58，用于當所述終端檢測到自身處于第一工作模式時，獲得所述第一工作模式對應的最大電壓值；以及獲得所述第一供電單元51的第一電壓值以及所述第二供電單元52的第二電壓值；基于所述第一供電單元51的第一電壓值以及所述第二供電單元52的第二電壓值，選擇與所述最大電壓值的差值最小的供電單元；

所述控制單元56，用于控制所述供電單元處于工作狀態。

具體的，作為一個示例，終端的第一供電單元51的標稱電壓(或者額定電壓)為va，第二供電單元52的標稱電壓(或者額定電壓)為vb；若所述工作模式監測單元57監測到當前處于某一工作模式，處于所述工作模式時需要的最大電壓為v1；若所述應用處理單元58確定|v1-va|≤|v1-vb|，表明所述第一供電單元51的第一電壓值與所述最大電壓值v1的差值最小，在所述第一供電單元作為主供電單元處于工作狀態時，所述控制單元56依舊控制所述第一供電單元51處于工作狀態。作為另一個示例，終端的第一供電單元51的標稱電壓(或者額定電壓)為va，第二供電單元52的標稱電壓(或者額定電壓)為vb；若所述工作模式監測單元57監測到當前處于另一工作模式，處于所述另一工作模式時需要的最大電壓為v2；若所述應用處理單元58確定|v2-va|≥|v2-vb|，表明所述第二供電單元52的第二電壓值與所述最大電壓值v2的差值最小，則生成切換指令，所述控制單元56執行所述切換指令控制所述第二供電單元52處于工作狀態。這樣可以顯著減小需要轉換的電壓差，從而有效地降低了終端的功耗。

圖10為本發明實施例的終端的另一種硬件結構示意圖；如圖10所示，第一供電單元通過電池a表示，第二供電單元通過電池b表示；所述電池a固定在電池槽a中；所述電池b固定在電池槽b中；控制單元與電池槽a和電池槽b連接，用于控制開關與電池a連接或與電池b連接，使電池a或電池b 處于工作狀態。一方面，電量監測單元用于監測處于工作狀態的供電單元的電量。報警單元用于基于所述電量監測單元監測到處于工作狀態的供電單元的電量低于預設閾值時，生成電量報警指令。通訊單元用于基于所述報警單元生成的報警指令向基站發送電量異常報告。另一方面，工作模式監測單元監測工作模式。應用處理單元基于所述工作模式監測單元監測到的工作模式，確定所述工作模式所需要的最大電壓值；基于電池a的電壓值和電池b的電壓值，確定與所述最大電壓值差值最小的電池，生成切換指令，使所述控制單元基于切換指令控制開關與相應的電池相連接。

本發明實施例三和實施例四中，所述終端中的報警單元54、控制單元56、工作模式監測單元57和應用處理單元58，在實際應用中均可由所述終端中的中央處理器(cpu，centralprocessingunit)、數字信號處理器(dsp，digitalsignalprocessor)、微控制單元(mcu，microcontrollerunit)或可編程門陣列(fpga，field－programmablegatearray)實現；所述終端中的第一供電單元51和第二供電單元52，在實際應用中均可由所述終端中的電池實現；所述終端中的電量監測單元53，在實際應用中可通過電壓傳感器實現；所述終端中的通訊單元55，在實際應用中可通過通信模組(包含：基礎通信套件、操作系統、通信模塊、標準化接口和協議等)及收發天線實現。

圖11現有技術的網絡架構與本發明實施例的技術方案應用的網絡架構的對比示意圖；如圖11所示，本實施例的網絡架構的核心網網元為c-sgn(ciotservinggatewaynode)，所述c-sgn由現有網絡架構中的移動管理實體(mme，mobilitymanagemententity)、服務網關(s-gw，servinggateway)、pdn網關(p-gw，pdngateway)三者合一形成，即用戶面和控制面網元合一，以減少核心網內部網元間信令。

在本實施例的網絡架構中：

首先，簡化了核心網網元。

1、移除了pcrf，相關策略內置于c-sgn網絡內部，可預置或簽約；

2、將mme、s-gw和p-gw進行融合，統一融合為c-sgn；

第二、功能要求的簡化。

1、對于會話管理只需要支持不頻繁的小數據支持，不需要多pdn連接功能；

2、對于移動性管理，不需要大量的用戶處于ecm-connected狀態，由于設備的低移動性不需要大量的移動性管理信令；

3、ran需要具備選擇專用核心網的能力。

圖12為本發明實施例的數據傳輸方式示意圖；如圖12所示，nb-iot網絡架構中，數據傳輸上支持non-ip數據、ip小數據、sms各種傳輸方式并進行有效信令簡化。基于此，本發明實施例的電量異常報告可通過上述三種傳輸方式進行數據傳輸。

圖13為本發明實施例的電量異常報告的發送原理示意圖；結合圖12和圖13可以看出，終端的電量異常報告通過基站發送至窄帶物聯網核心網(c-sgn)，再由c-sgn發送至數據信息交換中心，例如服務創建執行功能(scef，servicecreationexecutionfunction)或短消息服務中心(smsc)；再經由數據信息交換中心發送至業務平臺的應用服務器(as)；再由業務平臺將接收到的電量異常報告進行解碼，解碼后的電池更換指令將以語音或文字的形式通知維護人員，由維護人員對電池進行檢修或更換。

現有4g網絡與nb-iot的信令數對比可參照表1所示：

表1

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。

上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

或者，本發明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明實施例的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、服務器、或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質包括：移動存儲設備、rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。