一种光纤通信设备的控制方法、系统、介质及设备

技术领域

本申请涉及远程控制技术领域，特别是涉及一种光纤通信设备的控制方法、系统、介质及设备。

背景技术

随着电子技术的发展，工业控制设备的集成度越来越高，复杂的设备通常集成通信、路由、控制、采集、计算处理等多功能一体。在某些场景，此类设备并非需要全天候上电工作，并且长期加电工作对设备的可靠性提出了极高的要求，因此远程控制设备进入休眠和唤醒工作状态十分必要。

传统设备的休眠唤醒需要通信电路、路由电路、主控制电路长期加电值守，主控电路接收远端的命令后，对设备内其它业务模块进行上下电控制。这使得设备的多个业务模块都需要长期加电等待，导致设备的用电功耗较高。

发明内容

本申请提供一种光纤通信设备的控制方法、系统、介质及设备，仅需极小的电路长期值守，即可实现对光纤通信设备的休眠唤醒控制，降低了设备的用电功耗，提高了设备的使用寿命。

本申请实施例第一方面提供一种光纤通信设备的控制方法，其中，上述光纤通信设备包括：光纤通信模块、电源模块、以及多个功能模块，上述电源模块用于为上述光纤通信模块和上述功能模块供电，上述光纤通信设备包括的各个模块之间通过I2C总线互相连接；上述方法包括：

通过光纤通信模块的健康管理控制器检测上述光纤通信模块的光模块的光路建链状态；

当检测到上述光模块处于光路建链状态时，通过上述健康管理控制器获取远端机房发送的控制指令，并根据上述控制指令，通过I2C总线控制上述多个功能模块各自的上下电操作。

可选地，上述光纤通信模块的健康管理控制器通过检测上述光纤通信模块的光模块的IO指示信号的高低，判断上述光模块是否处于光路建链状态。

可选地，每个上述功能模块均包括健康管理控制器和功能负载电路，上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态。

可选地，上述电源模块包括主电源和辅助电源，上述功能模块的健康管理控制器通过上述辅助电源供电，并持续处于待机状态，上述功能模块的功能负载电路通过上述主电源供电；

上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态，包括：

上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述电源模块为上述功能模块的功能负载电路提供的主电源的通断，以唤醒上述功能模块进入工作状态，或使上述功能模块进入休眠状态。

可选地，上述光纤通信模块的健康管理控制器采用多主模式。

本申请实施例第二方面提供一种光纤通信设备的控制系统，上述系统包括：

光纤通信模块、电源模块、以及多个功能模块，上述光纤通信设备包括的各个模块之间通过I2C总线互相连接；

上述电源模块用于为上述光纤通信模块和上述功能模块供电；

上述光纤通信模块包括健康管理控制器和光模块，上述健康管理控制器用于检测上述光纤通信模块的光模块的光路建链状态，当检测到上述光模块处于光路建链状态时，获取远端机房发送的控制指令，并根据上述控制指令，通过I2C总线控制上述多个功能模块各自的上下电操作；

上述功能模块包括健康管理控制器和功能负载电路，上述功能模块的健康管理控制器用于根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态。

可选地，上述光纤通信模块的健康管理控制器通过检测上述光纤通信模块的光模块的IO指示信号的高低，判断上述光模块是否处于光路建链状态。

可选地，上述电源模块包括主电源和辅助电源，上述功能模块的健康管理控制器通过上述辅助电源供电，并持续处于待机状态，上述功能模块的功能负载电路通过上述主电源供电；

上述功能模块的健康管理控制器用于根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述电源模块为上述功能模块的功能负载电路提供的主电源的通断，以唤醒上述功能模块进入工作状态，或使上述功能模块进入休眠状态。

本申请实施例第三方面提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如本申请第一方面上述的方法中的步骤。

本申请实施例第四方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行时实现本申请第一方面上述的方法的步骤。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请实施例提供的一种光纤通信设备的控制方法，通过设备的光纤通信模块中的健康管理控制器检测光纤通信模块的光模块的光路建链状态，当检测到光模块处于光路建链状态时，直接通过健康管理控制器获取远端机房发送的控制指令，并根据控制指令，通过I2C总线控制其余多个功能模块各自的上下电操作，以唤醒相应的功能模块进入工作状态，或使相应的功能模块下电进入休眠状态，从而实现对光纤通信设备的休眠唤醒状态的控制。本申请通过光链路建链状态传输休眠唤醒指令，相比传统解析报文数据的方式，仅需极小的电路长期加电值守，降低了设备的用电功耗，提高了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本申请一实施例提出的一种光纤通信设备的控制方法的流程图；

图2是本申请一实施例提出的基于VPX架构的光纤通信设备的结构示意图；

图3是本申请一实施例提出的一种光纤通信设备中各功能模块的结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的光纤通信设备的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

随着电子技术的发展，工业控制设备的集成度越来越高，复杂的设备通常集成通信、路由、控制、采集、计算处理等多功能一体。在某些场景，此类设备并非需要全天候上电工作，并且长期加电工作对设备的可靠性提出了极高的要求，因此远程控制设备进入休眠和唤醒工作状态十分必要。传统设备的休眠唤醒需要通信电路、路由电路、主控制电路长期加电值守，主控电路接收远端的命令后，对设备内其它功能模块进行上下电控制，设备的用电功耗较高。

鉴于此，本申请直接通过光链路建链状态传输休眠唤醒指令，相比传统解析报文数据的方式，仅需极小的电路长期加电值守，降低了设备的用电功耗，提高了设备的使用寿命。

请参照图1，图1是本申请一实施例提出的一种光纤通信设备的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101：通过光纤通信模块的健康管理控制器检测上述光纤通信模块的光模块的光路建链状态。

请参照图2，图2是本申请一实施例提出的基于VPX架构的光纤通信设备的结构示意图。其中，VPX是基于高速串行总线的新一代总线标准，支持多种并行和串行传输协议，是一种开放式架构。

如图2所示，基于VPX架构的光纤通信设备主要包括：光纤通信模块、电源模块、以及多个功能模块，上述电源模块用于为上述光纤通信模块和上述功能模块供电，且光纤通信设备包括的各个模块之间通过I2C总线互相连接。示例性的，除去光纤通信模块和电源模块以外的多个功能模块可以包括：主控模块、交换路由模块以及计算机模块、数据采集模块、流媒体模块、加密模块、时统模块、其他业务模块等。

上述光纤通信设备采用VPX架构，内部各个业务模块以模块方式插入机箱中。具体的，光纤通信模块负责接入智能光纤链路；交换路由模块负责将远端信号发送的信息进行路由交换，并发送至内部相应的功能模块；主控模块负责对机箱内各模块进行状态监控、上下电控制管理。各个模块通过背板上的总线互联，并使用I2C总线进行健康管理、状态监控、上下电控制。

由于设备并非需要全天候上电工作，因此实际使用光纤通信设备时，通常基于一定的休眠唤醒机制来唤醒相应的功能模块，使其进入工作状态，或者使不必要的功能模块不工作，进入休眠状态。从而，只在需要工作时才唤醒光纤通信设备执行相应的任务，不需要工作时则休眠待机，以降低设备的用电功耗。

传统的休眠唤醒机制通常采用如下方式：光纤通信模块接收到包含休眠唤醒指令的以太网报文后，传输到交换路由模块。交换路由模块根据以太网报文的目的地址将指令传输至主控模块。主控模块对以太网报文进行解析，得到解析指令，并通过I2C总线发送至其余功能模块，从而控制其余功能模块的工作状态。容易理解的是，在此种控制方式下，需要电源模块为光纤通信模块、交换路由模块和主控模块长期加电值守，以在唤醒指令到达之时进行及时的响应，这导致设备的用电功耗较高。

基于此，本申请通过光纤通信模块的光路建链状态，控制机箱上下电，机箱中仅电源模块和光纤通信模块上电即可，以降低设备的用电功耗。如图2所示，整个光纤通信设备通过机房交换机与外部的远端机房进行通信。光纤通信模块包括健康管理控制器、光模块、交换电路和CPU控制电路。其中，光模块用于与外部的光纤链路连接，接收远端机房发送的指示建链信号。当光模块根据远端机房发送的指示建链信号实现光路建链后，光纤通信模块即可接收远端机房发送的数据，相互之间进行数据通信。健康管理控制器的一端与光模块连接，可以检测光模块的光路建链状态，另一端通过I2C总线与其余各个功能模块的健康管理控制器连接，以根据接收到的控制指令控制其余模块的上下电操作。交换电路实现根据目的地址实现报文硬件转发，CPU控制电路实现对交换电路的配置、交换路由协议的处理等。

在未工作的情况下，光纤通信模块的健康管理控制器和光模块，以及其余各个功能模块的健康管理控制器均通过电源模块供电，长期加电值守，而光纤通信模块的交换电路和CPU控制电路，以及其余各个功能模块的其它部分均不需要上电，以降低设备的用电功耗。同时，通过光纤通信模块的健康管理控制器检测光模块的光路建链状态，在光路建链成功的情况下根据控制指令控制其余各个功能模块的上下电操作。

步骤S102：当检测到上述光模块处于光路建链状态时，通过上述健康管理控制器获取远端机房发送的控制指令，并根据上述控制指令，通过I2C总线控制上述多个功能模块各自的上下电操作。

在本实施方式中，上述光纤通信模块的健康管理控制器可以通过检测光纤通信模块的光模块的IO指示信号的高低，判断光模块是否处于光路建链状态。例如，光模块的IO指示信号为高电平，则表示光路建链成功，光模块处于光路建链状态，此时可以进行数据传输；若光模块的IO指示信号为低电平，则表示光路未建链，或者光路建链失败，光模块处于光路未建链状态，此时无法进行数据传输。

当光纤通信模块的健康管理控制器检测到光模块处于光路建链状态时，则可获取远端机房发送的控制指令，并根据控制指令，通过I2C总线控制其余功能模块各自的上下电操作。控制某功能模块上电，则意味着唤醒该功能模块，使其从休眠状态切换为工作状态；控制某功能模块下电，则意味着关闭该功能模块，使其从工作状态切换为休眠状态。

进一步地，当光模块根据远端机房发送的指示建链信号实现光路建链后，远端机房可以通过控制光纤通信设备的光模块的IO端口状态，进行编码后传输具体的休眠唤醒指令。如，远端机房可以通过对光纤通信模块的光模块的相应端口的“通”“断”组合，使得光纤通信模块的健康管理控制器得到“1”“0”的编码，并根据预设的编码规则，获取对机箱设备的控制指令，实现远程休眠唤醒功能。

需说明的是，如果编码规则不同，则光纤通信设备的各个功能模块被控制的情况也不相同。光纤通信设备的各个功能模块可以同时被控制，即同时被唤醒或同时休眠；也可以部分功能模块一起被控制，即将功能模块划分成多个不同的组，每个组中的功能模块一起被控制；还可以单独被控制，即一次业务中只唤醒必要的功能模块上电工作即可，而对于在本次任务中无需进行工作的功能模块，则不唤醒，使其继续保持休眠状态，直至下一次任务被唤醒。示例性的，可以规定FFFF代表全部功能模块断电，进入休眠状态；1XA1代表一半功能模块上电被唤醒，进入工作状态。

请参照图4，图4是本申请一实施例提出的光纤通信设备的应用示意图。如图4所示，在光纤通信设备的远程控制的场景下，主要包括远端的机房控制计算机、机房交换机和基于VPX架构的光纤通信设备之间的通信。机房控制计算机发送端口控制命令给机房交换机，控制机房交换机连接的末端设备（即基于VPX架构的光纤通信设备）的端口电平的高低（up/down）。正常通信时，光路建链，光纤通信模块的光模块的指示信号为高电平。当光模块的指示信号由1变为0时，生成起始信号，并于10ms后开始发送数据，即控制指令。每10ms发送一个bit位，8bit位后为stop位，然后为基偶数校验位。

本申请通过光链路建链状态传输休眠唤醒指令，以控制机箱上下电，过程中仅需电源模块和光纤通信模块上电即可。相较于传统的休眠唤醒机制需要电源模块为光纤通信模块、交换路由模块、主控模块等长期加电的方式，本申请采用的基于光路建链状态的休眠唤醒机制仅需极小的电路长期加电值守，降低了设备的用电功耗，提高了设备的使用寿命。

请参照图3，图3是本申请一实施例提出的一种光纤通信设备中各功能模块的结构示意图。如图3所示，每个上述功能模块均包括健康管理控制器和功能负载电路，上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态。

在本实施方式中，各个功能模块均由电源模块供电。具体的，上述电源模块包括主电源和辅助电源，上述功能模块的健康管理控制器通过上述辅助电源供电，并持续处于待机状态，上述功能模块的功能负载电路通过上述主电源供电。上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态，指的是：上述功能模块的健康管理控制器根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述电源模块为上述功能模块的功能负载电路提供的主电源的通断，以唤醒上述功能模块进入工作状态，或使上述功能模块进入休眠状态。

在具体实现中，电源模块提供的主电源为12V，辅助电源为3.3V。每个功能模块电路都分为健康管理控制器电路和功能负载电路两部分。如图2所示，健康管理控制器电路由电源模块输出的辅助电源3.3V供电，功能负载电路由电源模块输出的主电源12V供电。也就是说，辅助电源3.3V专用于机箱设备的健康管理，由于其功耗极低，因而健康管理控制器可在辅助电源3.3V的支持下进行全天候上电值守。

进一步地，各个功能模块的健康管理控制器根据从I2C总线接收到的控制指令，控制电源模块为该功能模块的功能负载电路提供的主电源12V的通断，实现对各个功能模块的上下电控制，以控制本板卡功能负载电路的工作情况，达到通过远程控制指令唤醒相应的功能模块进入工作状态，或使相应的功能模块进入休眠状态的目的。

可选地，上述I2C总线有两条，两条I2C总线分别与光纤通信模块、电源模块以及各个功能模块的健康管理控制器连接。示例性的，光纤通信模块可与两个远端机房通信，每个远端机房发送的控制指令可以通过与之对应的I2C总线进行传输。例如，1号远端机房发送的控制指令通过I2C1总线进行传输，2号远端机房发送的控制指令通过I2C2总线进行传输，从而保证两条传输线路互不干扰，提高通信效率和质量。

可选地，上述光纤通信模块的健康管理控制器采用多主模式。

在本实施方式中，多主模式指：无论是主控模块还是其它的功能模块的健康管理控制器，均可主动发送健康管理命令。不发送命令时，则为从状态，等待接收指令。例如，通过主控模块对以太网报文进行解析，得到解析指令，并通过I2C总线发送至光纤通信模块和其余功能模块时，对于光纤通信模块的健康管理控制器来说，其就处于从状态。而当通过光纤通信模块直接传输控制指令时，对于光纤通信模块的健康管理控制器来说，其就处于主状态。

基于同一发明构思，本申请一实施例提供一种光纤通信设备的控制系统，包括：

光纤通信模块、电源模块、以及多个功能模块，上述光纤通信设备包括的各个模块之间通过I2C总线互相连接；

上述电源模块用于为上述光纤通信模块和上述功能模块供电；

上述光纤通信模块包括健康管理控制器和光模块，上述健康管理控制器用于检测上述光纤通信模块的光模块的光路建链状态，当检测到上述光模块处于光路建链状态时，获取远端机房发送的控制指令，并根据上述控制指令，通过I2C总线控制上述多个功能模块各自的上下电操作；

上述功能模块包括健康管理控制器和功能负载电路，上述功能模块的健康管理控制器用于根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述功能模块的功能负载电路的工作状态。

可选地，上述光纤通信模块的健康管理控制器通过检测上述光纤通信模块的光模块的IO指示信号的高低，判断上述光模块是否处于光路建链状态。

可选地，上述电源模块包括主电源和辅助电源，上述功能模块的健康管理控制器通过上述辅助电源供电，并持续处于待机状态，上述功能模块的功能负载电路通过上述主电源供电；

上述功能模块的健康管理控制器用于根据从上述I2C总线接收到的控制指令，控制上述电源模块为上述功能模块的功能负载电路提供的主电源的通断，以唤醒上述功能模块进入工作状态，或使上述功能模块进入休眠状态。

对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种光纤通信设备的控制方法、系统、介质及设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。