Air系列模块重启原因分析及应对策略（一）

如果要问开发者，什么情况最让其崩溃，估计异常重启能排到前三。模块稳定运行不重启，是所有开发者的梦想。然而总会有一些意外情况导致模块异常重启。本文将对一些常见的重启情况进行分析，同时探讨其对应策略，希望可以为模块的稳定运行提供一些帮助。

通常，重启是由硬件原因或者软件原因造成的。虽然病因不同，但是表象极为相似，咱们就使用“望闻问切”的方法，剖析病因，对症下药，直达病灶，快速起效（嘿，请认准了，Luat大法好！）。

“望”字诀——检查硬件环境：仔细排查接线，外围设备，供电等是否存在问题；

“闻”字诀——检查软件代码：查看模块输出的Trace。通常，我们可以通过分析重启前后的输出Trace判断错误所在；

“问”字诀——初步发现问题所在，尝试复现。当可以准确复现后，分析对应逻辑存在的问题（找到相关责任人，让他请客！）。

“切”字诀——根据问题去修改代码（打样），反复测试是否还会出现此问题，是否引入新问题，是否干扰到原有逻辑的运行。

重复上述步骤，直到模块可以稳定运行为止。

本文今天就先说一下“望”字诀。

Air系列模块对电源的要求较为严格，以Air202模块为例：

如图所示，根据硬件设计手册的要求，模块瞬时电流在1.6A时，VBAT电压不应跌落3.4V，否则必然出现异常（在频繁通信时，电流要求更高，最好可以满足2A）。

如果模块的PWRKEY未接地，VBAT电压低于3.4V时模块会自动关机；

如果模块的PWRKEY已接地，电压低于3.4V时模块会表现为先自动关机。后因电流减小，供电端恢复正常，VBAT电压升至3.4V以上，模块重新走上电开机流程。此种情况表现为异常重启，输出的Trace中poweron reason为0：

[2018-06-12 12:40:03,311.311]: host trace poweron reason:        0       Air800      A9321       1.1.1         1.1.0         Luat_V0014_8955

附poweron reason表：

所以，如果模块重启前有频繁的通信操作，且没有固定的语句报错（无规律性），重启后上报的poweron reason为0，此时应该重点排查供电问题。

如果存在瞬间电压跌落，可能会导致模块出现异常。

下边，试举一例：

某客户使用开关电源将市电220V AC降压至12V DC，然后PCB使用DCDC将12V降到4V给模块VBAT供电。模块的PWRKEY已经接地，实现上电自动开机。

模块在频繁通信时工作正常，但是闲暇时发心跳包却无规律性重启。分析日志发现，重启后Trace输出的poweron reason是0，初步判断并非代码错误，而是供电问题导致的异常重启。

（请注意，任何情况下，poweron reason为0，都应首先检查VBAT端供电电压跌落问题）

首先，在全负荷情况下使用功率计测量，查看是否超过电源的额定输出值：

负载不到10w，远未达到12V 2A的上限要求；接下来测量电源输出情况：

（这是一个很考验耐心的事情，因为是无规律性重启，所以很可能一直盯着，一直没事儿；稍稍走神一下，它就重启了……还有一个需要注意的是，绝对不要用“万用表”，一定要用示波器，因为万用表不够灵敏，很容易导致误判）

如上图所示，经过长久的等待，终于抓到异常。某种特殊情况下，电源可能会瞬间跌落至0V，随后恢复正常输出；这一个瞬间的跌落，导致模块VBAT端电压直接跌破3.4V，最终异常重启。

和电源厂家沟通后了解到，这个问题并非过热、电流过大的自保护，而是电源动态响应速度跟不上，负载很小的时候，电源本身进入待机模式导致。更换新电源后问题得以解决，模块不再异常重启。

很多时候，并不能和电源厂商沟通，而供电不稳时有发生，只能“硬抗”这种波动怎么办呢？简单有效的方法就是使用电容、电池，让他们稳定输出电压。

如果无法改善供电（如风能、太阳能），也无法使用电池、电容，那么只能优化代码逻辑。例如，尽量减少通信频率和时常，减少通信包大小，使瞬时电流不超过阈值以至于引起压降。

所以说呢，只要保证任何情况下，模块VBAT的电压在《硬件设计手册》规定范围内，模块就不会因为供电问题出现异常啦！