简介

什么是超低功耗

超低功耗是相对于低功耗而言的。考虑到模块大部分应用场景：系统休眠后，依然需要隔一段时间进行数据收发，来上报设备的状态。所以传统的低功耗数据只具备一定的参考意义，实际业务场景下，并不能达到这个数值。超低功耗是针对【隔段时间收发数据】这一场景的特定优化，来降低产品的整体功耗。

特别说明：不管是进入低功耗还是超低功耗状态，都不会丢失服务器发来的数据。

能降低多少功耗

合宙Cat1 AT标准固件，在实网下测量的功耗数据如下：

【注：表中电流相关单位为ma】
LUAT 的功耗调试是参考 AT标准固件的结果。

从最后两行对比结果看，超低功耗模式下，心跳包保活场景功耗降低了一半以上。

注意：实际测量数据会受网络信号、是否已经注册上网、外围是否接了设备因素影响，如果差异比较大建议先断开外围设备，进入飞行模式对比一下数据。

什么时候用

超低功耗可用于大多数的数传业务场景。这些场景有一个共同的特点：需要传输数据的时候利用网络进行数据传输，传输完成后，设备进入心跳包保活状态。超低功耗正是针对心跳保活功耗的优化来实现整体功耗的降低。典型产品场景有：云喇叭、监控摄像头、共享设备、远程控制等。

哪个版本才支持

Lua版本>=V3024

实现方法

主要命令

首先，打开进入低功耗休眠模式，让设备空闲状态下进入低功耗状态；其次，通过AT命令ATRTIME打开超低功耗模式。
LUAT 开机注册上网络后运行下面两条语句（语句无先后顺序，一般成对使用）
ril.request(“AT+WAKETIM=2”)
ril.request("ATRTIME=2")

AT+WAKETIM=< s >

参数	定义	取值	对取值的说明
s	在IDL状态下等待多长时间进入休眠状态	0~100	单位:秒，0表示关闭。

在 IDLE 状态下（无 AT,无短信，无通话且 AP_WAKEUP_MODULE 为高的情况下）等待多长时间进入睡眠状态

AT*RTIME=< n >

参数	定义	取值	对取值的说明
n	在数传模式下等待多长时间进入休眠状态	0~20	单位:秒，0表示关闭。

信号正常情况下，值越短功耗就越低，建议设置为2。如果实际使用环境信号比较差，数据收发经常出现重传延迟，那这个值就需要改大。

示例

实现原理

首先，模块做数据通信时功耗是很高的（80-120mA区间），不做数据传输，仅仅保持一个SOCKET 连接本身并不怎么耗电，只有连接是通的，才能保证及时收到服务器下发的指令。
如果SOCKET连接超过10分钟（部分地区5分钟就不稳定了）没有任何数据传输，这个连接就会被网络回收，导致连接断开；为了避免这个情况的发生，就需要心跳包来维持连接在线。

两种心跳包

第一种是TCP协议栈的保活功能
它在应用层是看不见数据交互的：参考 https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2256 中的 socketcore.sock_setopt() 这种方式由于用的少，在LUAT LIB 中没有封装进去，知道有这个方法就好了。

第二种是应用层保活功能，这种保活也有两种用法
A 固定周期保活
不管当前连接是否有数据在传输，间隔时间到了，就会向服务器发送心跳包；目的是保活 + 同步。这种场景有可能用在一些对心跳包周期有严格要求的业务中。
B. 网络通信TIMEOUT 保活
如果当前链接上有任意数据的收发，下次心跳就等指定时间之后再发出，目的是保活 +省电。这种场景应用较多，目前LUAT 的示例TCP、MQTT 默认都是这种方式设计的。
上面 AB 两种选项根据服务器的心跳要求来设计，各有用途。

实现代码

在实现TCP 长连接之前，有几个参数需要做交代：

服务器IP和端口，以及准备工作

bool flag_conned=false --服务器是否已连接
local tip,  tport  = "106.13.6.X", "6640"
--向TCP服务端发送普通数据或心跳数据
function send_tcp_request(pdata)sys.publish("T_SOCKET_SEND_DATA",pdata)
end

参与测试的串口收发代码（并非必需，这里是为了测试才加上的）,用户可以把串口1和服务器之间通过TCP 做透传

local UART1_ID, recvQueue = 1, {}
local uartimeout, recvReady,RECV_MAXCNT = 2000, "UART_RECV_ID",1024---这里使用uart1 连接电脑来和服务器进行数据交互
local function uart1_write(data)for i = 1, #data, 1460 douart.write(UART1_ID, data:sub(i, i + 1460 - 1))end
end
---配置串口的参数
uart.setup(UART1_ID, 115200, 8, uart.PAR_NONE, uart.STOP_1)
---通过注册回调函数来收串口数据
uart.on(UART1_ID, "receive", function(uid)local str_recv = uart.read(uid, RECV_MAXCNT)log.info("uart recv <---------", str_recv)send_tcp_request( str_recv)uart1_write("OK\r\n")
end)

TCP 工作线程

sys.taskInit(function()local r, s, plocal result,  unProcData=false,""while true dolocal count = 0flag_conned=falsewhile not socket.isReady() do--等联网count = count + 1log.info("check net",count)sys.wait(1000)if count > 60 then  --如果太长时间连不上，则进入飞行模式重连（属小概率事件）net.switchFly(true)sys.wait(5000)net.switchFly(false)count = 0endendlog.info("+++++++++++++++ socket ready+++++++++++++++")-- 找到网络后发出下面两个指令，优化休眠。ril.request("AT+WAKETIM=1\r\n")sys.timerStart(function() ril.request("AT*RTIME=2\r\n")end,1000)local c = socket.tcp()if c:connect(tip, tport) thenflag_conned=true---每次重新连接TCP服务器都要做一次登录操作while true dolocal r, s, p = c:recv(120000, "T_SOCKET_SEND_DATA")if r thenif  s and  #s >0 then--假定用户用串口1 和TCP 进行透传，则把从服务器收到的内容转发到串口1uart1_write(s)endelseif s == "T_SOCKET_SEND_DATA" thenlog.info("socket send----->", p)if not c:send(p,10) then break endelseif s == "timeout" then--注意#B，如果是网络通信TIMEOUT 保活，这里可以发送保活数据包--send_tcp_request("heartdata")elselog.info("loop exit r,s,p",r,s,p)breakendendendflag_conned=falser,s,p = nil,nil,nilc:close()link.shut()end
end)

如果是固定周期保活的，则TCP 工作线程中的 timout （–注意#B）就不需要发送心跳了，而是开一个循环定时器，如下 120秒上报一次心跳：

sys.timerLoopStart(function() if flag_conned thensend_tcp_request("heartdata")end
end, 12000)

常见问题

1，在进行CTA/GCF等测试认证的时候需要关闭该功能。
2，如果心跳包比较频繁，比如10秒一次，那就不建议开启这个功能，极端情况下可能会导致设备断网。
3，如果数传是基于UDP这种非可靠传输，打开这个功能后，丢包概率会变大。

4 LUAT 的底包在应用层不做任何休眠调度时，默认是启用休眠的。休眠会让部分外设停止工作，比如彩屏的SPI ，CAT1的串口2 和串口3 等，如果要对外设进行控制，建议主动唤醒模块 pm.wake(“flagxxx”), 当需要进入休眠了，就调用 pm.sleep(“flagxxx”), 应用逻辑上，要这两个操作是成对的。
5.关于休眠的测量，建议使用高精度的电流测试仪器，测试条件定义为连上服务器后首次电流数字持续跌落到几个毫安的时候开始，测量时间越长平均功耗越准确，总测量时长最少要超过半小时。

Luat模块应用手册-指南-Luat二次开发教程指南-功能开发教程-长连接超低功耗方案

目录

简介

什么是超低功耗

能降低多少功耗

什么时候用

哪个版本才支持

实现方法

主要命令

示例

实现原理

两种心跳包

实现代码

常见问题

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