CN103227813A - 一种家庭物联网系统自动远程更新系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭物联网系统自动远程更新系统及方法，包括主控芯片模块、GPRS模块、网络配置接口模块、烧写电路模块、掉电保护模块和LED显示模块。本发明主要解决物联网应用环境下，固件控制系统远程自动更新的实现问题。该技术实现上，采用非人工参与情况下，自动发现更新程序，实现实时自动无线更新，操作性和易用性强，此外，本发明考虑了软件的知识产权保护功能，断电后信息可自动消除。

Description

一种家庭物联网系统自动远程更新系统及方法

技术领域

本发明属于信息工程技术领域，涉及一种控制固件系统的软件自动远程更新方法，具体地说，涉及一种家庭物联网系统自动远程更新系统及方法。

背景技术

现有技术中，信息安全设备固件程序的远程升级方法是通过硬件生产商将信息安全设备提供给软件开发商，在软件升级过程中由软件开发商根据信息安全设备的硬件信息对要升级的用户授权，从而保证软件开发商提供给用户的升级信息的安全性，实现从硬件生产商到软件开发商到用户进行一个全面的软件发行管理，硬件生产商提供给每个软件开发商不同的升级方式，包括软件开发商根据硬件生产商的硬件提供所有用户相同的升级方式，软件开发商根据硬件生产商的硬件提供每个用户/部分用户不同的升级方式。该方法主要是针对信息安全产品硬件的软件升级所设计，没考虑在物联网环境中应用，软件升级需用户等几方参与，不是实时更新，也不是专门针对无线网应用环境。现有技术中存在其他的固件程序远程升级方法，其实现时更新系统必须通过USB接口电路与用户PC机相连，需用户执行相关操作才能实现，缺乏实时性和易用性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种家庭物联网系统自动远程更新系统及方法，本发明主要解决物联网应用环境下，固件控制系统远程自动更新的实现问题。该技术实现上，采用非人工参与情况下，自动发现更新程序，实现实时自动无线更新，操作性和易用性强，此外，本发明考虑了软件的知识产权保护功能，断电后信息可自动消除。

其技术方案为：

一种家庭物联网系统自动远程更新系统，包括主控芯片模块、GPRS模块、网络配置接口模块、烧写电路模块、掉电保护模块、LED显示模块和电源模块：其中，主控芯片模块总体控制整个更新过程；GPRS模块实现无线与更新源服务器远程无线接入；网络配置接口模块负责与远程更新服务器网络连接的IP及端口配置，实现与远程更新服务器的网络连通服务；LED显示模块显示更新控制信息；烧写电路模块实现更新源软件烧录到目标家庭物联网设备系统；掉电保护模块起到软件知识产权保护功能，不会因为该更新系统丢失而软件外泄；电源模块用于整个系统的供电。

远程更新系统通过无线网与远程家庭物联网设备提供商的软件更新服务器连接，同时，远程更新系统也时时与家庭物联网设备保持通讯，通过对比更新服务器中更新软件源和家庭物联网系统中软件版本异同，确定是否有更新软件，如果发现有新的更新软件，可实现向家庭物联网设备自动烧录更新。

一种家庭物联网系统自动远程更新方法，包括以下步骤：

(1)通过网络接口配置模块输入远程更新源服务器的目标地址信息；

(2)在网络接口配置模块设置目标地址的基础上，无线接入模块实现更新系统和远程服务器无线网络联接；

(3)更新探测模块通过网络联接，时时对比更新服务器中的软件版本，发现更新源；

(4)更新探测模块发现更新源后，更新传输模块将更新软件下载到本地设备；

(5)物联网更新控制模块实现下载后的更新软件烧录到物联网系统；

(6)一旦远程更新系统被盗或丢失，可实现自动断电销毁设备中滞存的更新软件。与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)无区域限制，方便易用。

现有的产品一般采用有线技术，该产品在有线和无线状态下均可使用。

(2)智能型性强，有更新源时，可实现自动更新。

目前主要采用的手动更新，该作品可实现人性化自动更新。

(3)成本低、功耗低、无污染、低碳。

控制系用采用3.3V电源工作，有效降低功耗，实现自动更新。

本发明采用无铅焊接，环保无污染。

(4)采用的是国际通用型的GPRS模块，便于全球推广应用。

和国内使用型相比，该作品采用的是SIM900-TE-C，可实现无国界系统通信，更具有国际通用性。

(5)自动知识产权保护

传统产品在技术实现上一般没有考虑知识产权保护，该作品采用RAM缓存用于存储公司的控制系统固件程序，断电后RAM内的固件程序数据消失，有效保障公司知识产权。

(6)使用寿命更长

传统产品一般采用的EEPROM或FLASH存储元件，该作品采用RAM读写次数不受限制，有效延长设备的使用寿命。

附图说明

图1是本发明家庭物联网系统自动远程更新方法的硬件结构图；

图2是本发明家庭物联网系统自动远程更新系统结构示意图；

图3是本发明家庭物联网系统自动远程更新方法的流程图；

图4是GPRS模块串口程序程序流程图；

图5是SIM900-T E-C通信接口控制程序流程图；

图6是下载电路图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例来详细描述本发明的技术方案。

作品采用Microchip公司出品的单片机为处理核心，以SIMCom推出的全球通用的一款GSM/GPRS/EDGE无线组件SIM900-TE-C作为通信接口，链接到远程文件服务器，远程无线下载文件目录，同时进行显示远程文件目录，自动或手动选择进行固件程序更新。

无线收发通信软件系统用于GPRS连接通信，与网络服务器进行连接，便于更新程序无线下载。由于SIM900-TE-C接口具有很高的集成度，所以外围电路及其简单，使得硬件开发时间大大缩短。

SIM卡与SIM900-TE-C接口的连接通过连接器进行连接，本方案中采用的是6针连接器.主要包括SIM卡的电源线、数据线、SIM卡时钟、复位线和状态线。SIM卡的供电电压为3.0V或1.8V，由SIM900-T E-C接口进行供电。

GPRS串口程序设计采用中断方式的串口通信，波特率设置为9600。实现单片机与SIM900-TE-C接口的通信；当要更新时，单片机通过串口发送数据给SIM900-TE-C接口，等待SIM900-TE-C接口的响应，然后控制它与服务器的通信，服务器传送的数据再通过串口送至外部存储器，其流程图如图4所示。

配置波特率为115200、串口工作方式和中断接收，中断接收到SIM900-TE-C的数据，判断是否是下载数据，如果不是交给单片机处理，如果是初始化数据指针，并把接收到的数据存入外部RAM校验和验证数据的正确性，如果接收数据不完整或验证不通过，重新发送接收命令给SIM900-TE-C。

单片机控制无线接入系统通信，实现单片机对SIM900-TE-C接口的控制；虽然SIM900-TE-C接口功能强大，也相当与一个微型处理器。但也需要对其进行控制才能发挥它在设备中的作用，其流程图如图5所示。

系统上电后首先进行自检，然后检测有无SIM卡，如果没有则进行显示请插入SIM卡，然后进行检测SIM卡有没有开通GPRS功能，进行网络配置，不成功则进行重新启动链接，配置成功发送下载请求，等待服务器传回更新数据。

更新传输系统是整个设备的核心之一，其功能是从主控芯片模块中将更新程序下载到终端的单片机内，实现程序的更新。可以根据实际增减电路组件的数量，当前设计了多个下载电路组件，如图6所示，可以为多个终端的单片机固件进行更新。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种家庭物联网系统自动远程更新系统，包括主控芯片模块、GPRS模块、网络配置接口模块、烧写电路模块、掉电保护模块和LED显示模块：其中，主控芯片模块总体控制整个更新过程；GPRS模块实现无线与更新源服务器远程无线接入；网络配置接口负责与远程更新服务器网络连接的IP及端口配置，实现与远程更新服务器的网络连通服务；LED显示模块显示更新控制信息；烧写电路模块实现更新源软件烧录到目标家庭物联网设备系统；掉电保护模块起到软件知识产权保护功能。

2.一种家庭物联网系统远程自动更新方法，包括以下步骤：

(1)通过网络接口配置模块输入远程更新源服务器的目标地址信息；

(2)在网络接口配置模块设置目标地址的基础上，无线接入系统实现更新系统和远程服务器无线网络联接；

(3)更新探测系统通过网络联接，时时对比更新服务器中的软件版本，发现更新源；

(4)更新探测系统发现更新源后，更新传输系统将更新软件下载到本地设备；

(5)物联网更新控制系统实现下载后的更新软件烧录到物联网系统；

(6)一旦远程更新系统被盗或丢失，可实现自动断电销毁设备中滞存的更新软件。

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