一种基于Android系统的4G模块稳定工作方法技术方案

本发明专利技术所设计的基于Android系统的4G模块稳定工作方法，包括Android主机和4G模块，所述的4G模块通过USB接口以及UART接口与Android主机的主控芯片通信，所述的Android系统包括应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层HAL、Kernel内核层和Device设备层，通过在硬件抽象层主动监测4G模块的工作状态，以及通过监测4G模块对AT指令的相应状态，发现异常情况，然后主动重启4G相关的软件控制，从而达到保证4G模块稳定运行的效果。

A Stable Working Method of 4G Module Based on Android System

【技术实现步骤摘要】
一种基于Android系统的4G模块稳定工作方法
本专利技术涉及一种基于Android系统的4G模块稳定工作方法，应用于车载系统，通过在Android系统的硬件抽象层HAL监测Linux内核热插拔事件以及4G模块主动上报的消息机制来使得系统4G模块处于稳定工作状态。
技术介绍
无线4G模块是指硬件加载到指定频段，软件支持标准的LTE协议，软硬件高度集成模组化的一种产品的统称，是一种基于4G技术来实现数据传输的无线通信模块。由于4G模块利用了移动运营商的4G全球覆盖的网络，它可以进行远距离的数据通信，是工业与物联网应用中经常使用的技术手段。4G模块组建的网络具有覆盖范围广，传输可靠，扩容性好，组网灵活，建设周期快，运营成本低等优点。其组建网络成本也很低廉，中心站只添置一台接口服务器和通信数据线路，终端站只需要添置一个4G无线通信模块就能组建完整的数据采集和控制系统。由于以上优点，4G模块被广泛应用于移动宽带接入、视频监控、手持终端、车载设备等众多领域。但是在使用过程中，经常会因为软件运行效率，各个程序之间的冲突，以及短暂的硬件断连导致的4G模块失效，从而影响了系统运行的稳定性，及产品实用的流畅度。上述的大多数情况均可以通过简单的重启模块解决，但是由于系统的机制，需要用户发现情况后通过人工重启，导致用户体验下降。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种能自动在硬件抽象层以下监测4G模块工作状态，根据其状态重启4G模块从而保证稳定运行的基于Android系统的4G模块稳定工作方法。为了达到上述目的，本专利技术所设计的基于Android系统的4G模块稳定工作方法，包括Android主机和4G模块，所述的4G模块通过USB接口以及UART接口与Android主机的主控芯片通信，所述的Android系统包括应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层HAL、Kernel内核层和Device设备层，包括以下步骤：1）ril-daemon服务启动时会执行/system/bin/rild程序，此时在rild的main方法中通过pthread_create创建一个监听线程；2）用户空间和Linux内核使用Netlink机制进行通信，所以在监听线程中创建Netlink套接字，调用socket函数创建套接字，并得到唯一的文件描述符的值；3）使用poll机制轮询2）中创建的套接字描述符，调用poll方法时，没有数据线程会阻塞，有数据会立刻返回；4）等待linux内核uevent事件产生；5）当没有uevent事件产生时，创建的线程处于阻塞状态，节省系统资源；6）当有uevent事件产生后，在硬件抽象层HAL中解析事件消息内容，获取"add"和"remove"消息，并提取PRODUCT字段数据，得到产品识别码pid、厂商识别码vid的值；7）根据获取到的pid、vid值，和系统预设的值进行比较；8）如果比较结果不一致，此时不做处理；9）如果比较结果一致，那么使用exit命令退出rild进程，此时系统会重启ril-daemon服务，重新恢复通信机制，到此一个完整的监测事件机制完成。进一步的方法是通过以下步骤，完成对SIM卡状态监测处理，1）在reference-ril文件中，通过在onUnsolicited函数中定义整型变量count，用来统计4G模块在工作时产生的aterror次数；2）统计计数时，判断是否为连续产生的aterror消息；3）如果不是连续性的aterror消息，则对count清零；4）如果是连续性的aterror消息，统计count计数，并设置最大的计数阈值为80；5）每次计数时判断计数值是否达到阈值大小；6）如果没有达到阈值，继续对count加1计数；7）当计数达到最大阈值时，首先对count清零处理，用来下次继续计数，然后发送at命令到4G模块，对4G模块做软重启操作。本专利技术所公开的原理如下：Android的硬件抽象层，是对Linux内核驱动程序的封装，向上提供接口，屏蔽linux底层的实现细节。而Linux的热插拔事件是通过内核的kobject机制来实现，当有事件产生时，我们就可以尝试在硬件抽象层HAL捕获产生的事件，再进行事件过滤，从而提取出需要轮询的事件。Android系统启动时会加载ril-daemon服务，在服务中会执行rild进程，rild所处的位置就是在硬件抽象层之中。在硬件抽象层HAL中使用pthread_create函数创建一个线程，线程里面创建PF_NETLINK套接字并通过poll机制轮询是否有热插拔事件产生。如果当前系统没有事件产生，那么创建的线程一直处于阻塞状态，等待事件发生。当4G模块与主控制器usb接口出现异常情况，如松动时，Linux内核会上报uevent事件消息，此时硬件抽象层HAL中会接收到事件并过滤掉不相关的消息字段，只保留"add"以及"remove"消息并提取出"PRODUCT"消息内容，此时我们在硬件抽象HAL中就可以获取到4G模块的厂商识别码vid、产品识别码pid，然后与系统默认设置的usb数据进行匹配，如果匹配不成功，说明不是当前4G模块产生的事件，不做处理，如果匹配成功则重新启动android后台rild进程，以此恢复正常工作状态。同时，在正常情况下，4G模块可以通过usb接口主动上报当前网络状态、信号值等信息，上层应用也可以通过usb接口下发AT指令到4G模块。当4G模块处于正常工作时，模块对AT指令都会做出响应。在车载环境中，对于卡槽式SIM卡，可能会出现SIM卡座触点和SIM卡触点未接触好、或者由于SIM卡松动、或者经过无网络区域后无法找到4G信号等情况造成4G模块对AT指令不识别，4G模块不能处理相应的业务功能，从而导致通信中断，由此可以判断出模块出现了SIM卡识别故障，此时系统radio日志中会重复出现AT错误指令。因此可以在硬件抽象层中修改reference-ril文件中的onUnsolicited方法，通过连续捕获radio日志中出错AT指令的次数count，当连续错误次数count达到设置的最大阈值时，判断模块不能对AT指令作出响应，此时直接发送AT软重启指令重启4G模块，以此恢复模块正常工作状态。与现有技术相比，本专利技术所公开的方法，通过在主动监测4G模块的工作状态，发现出现异常情况后，即主动重启4G相关的软件控制，从而达到保证4G模块稳定运行的效果。附图说明图1为Android系统的硬件抽象层监测Linux内核热插拔事件的实施流程图。图2为通过4G模块自主上报的消息机制来监测SIM卡状态的实施流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1。本实施例描述的基于Android系统的4G模块稳定工作方法，包括Android主机和4G模块，所述的4G模块通过USB接口以及UART接口与Android主机的主控芯片通信，所述的Android系统包括应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层HAL、Kernel内核层和Device设备层，针对Linux热插拔事件的处理步骤如下，流程图如图1所示：1）ril-daemon服务启动时会执行/system/bin/rild程序，此时在r本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Android系统的4G模块稳定工作方法，包括Android主机和4G模块，所述的4G模块通过USB接口以及UART接口与Android主机的主控芯片通信，所述的Android系统包括应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层HAL、Kernel内核层和Device设备层，其特征是包括以下步骤：1）ril‑daemon服务启动时会执行/system/bin/rild程序，此时在rild的main方法中通过pthread_create创建一个监听线程；2）用户空间和Linux内核使用Netlink机制进行通信，所以需要在监听线程中创建Netlink套接字，调用socket函数创建套接字，并得到唯一的文件描述符的值；3）使用poll机制轮询2）中创建的套接字描述符，调用poll方法时，没有数据线程会阻塞，有数据会立刻返回；4）等待linux内核uevent事件产生；5）当没有uevent事件产生时，创建的线程处于阻塞状态，节省系统资源；6）当有uevent事件产生后，在硬件抽象层HAL中解析事件消息内容，获取"add"和"remove"消息，并提取PRODUCT字段数据，得到产品识别码pid、厂商识别码vid的值；7）根据获取到的pid、vid值，和系统预设的值进行比较；8）如果比较结果不一致，此时不做处理；9）如果比较结果一致，那么使用exit命令退出rild进程，此时系统会重启ril‑daemon服务，重新恢复通信机制，到此一个完整的监测事件机制完成。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Android系统的4G模块稳定工作方法，包括Android主机和4G模块，所述的4G模块通过USB接口以及UART接口与Android主机的主控芯片通信，所述的Android系统包括应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层HAL、Kernel内核层和Device设备层，其特征是包括以下步骤：1）ril-daemon服务启动时会执行/system/bin/rild程序，此时在rild的main方法中通过pthread_create创建一个监听线程；2）用户空间和Linux内核使用Netlink机制进行通信，所以需要在监听线程中创建Netlink套接字，调用socket函数创建套接字，并得到唯一的文件描述符的值；3）使用poll机制轮询2）中创建的套接字描述符，调用poll方法时，没有数据线程会阻塞，有数据会立刻返回；4）等待linux内核uevent事件产生；5）当没有uevent事件产生时，创建的线程处于阻塞状态，节省系统资源；6）当有uevent事件产生后，在硬件抽象层HAL中解析事件消息内容，获取"add"和"remove"消息，并提取PRODUC...

【专利技术属性】
技术研发人员：康克勤，金昊炫，张宏宽，胡权，
申请(专利权)人：数源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33