环境监测设备中的FreeRTOS低功耗

Posted 2021-12-08 瑞奇Ricky

笔者的团队专业从事环境监测设备的开发，在开发过程中团队的工作人员提到了关于FreeRTOS低功耗的问题。

RTOS低功耗与裸机跑的进入的方式不同。普通单片机进入的方式分为SLEEP、STOP和STANDBY三种模式，其省电能力依次增强。
SLEEP模式下，内核仍在运行，所有中断均可唤醒设备。
STOP模式下，内核停止运行HCLK,PCLK1,PCLK2,SYSTEM都停止运行，所有外设停止工作，但是IO保持修面前的状态。RTC保持工作。

STANDBY，内核，时钟，系统，后备1.2V电源全部停止。从STANDBY模式下唤醒，相当于一次复位，程序会从头来过。
FreeRTOS低功耗：FreeRTOS 会创建一个 IDLE 任务，其任务优先级最低，当且仅当所有其它任务均被阻塞时，IDLE 任务才会获得 CPU 使用权。因此，可以很容易想到在 IDLE 任务里去实现进入与退出 STM32F769 的低功耗模式，即在切入 IDLE 任务后，让 STM32 也进入低功耗模式，而在即将切换出 IDLE 任务之前，去唤醒单片机。

总之，降低整个产品功耗的基本思想，就是让 FreeRTOS 仅可能多的时间处于 IDLE 任务，让单片机尽可能多的时间处于 STOP 模式，最终达到尽可能多的降低功耗的目的。

环境监测设备能够长时间的正常运行离不开以上功能的实现。除了低功耗的特点，环境监测设备还具有以下功能：监测货物的实时位置、货物的状态（温湿度、光照等传感器数据）等情况，用户可以在云端操作后台设置电子围栏，避免运输路线偏差。

环境监测设备还具有以下优势：
1-超薄外观，方便携带
环境监测设备的外壳厚度仅为8mm，在使用过程中非常便携，即使将此设备放在货物中也不会对货物的存储造成较大的影响。
2-免安装，使用方便
环境监测设备可以采取3M背胶或直接放置在货物中的方式，使用方便，无需担心复杂的安装拆卸流程。
3-全球网络，全程监测
环境监测设备使用全球Cat.M1/NB-IoT网络，避免用户在使用过程中由于网络差异造成监测过程中断的情况。