CN103442041A - 嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于嵌入式设备技术领域，提供了一种嵌入式设备固件升级的方法、装置及系统，方法包括：服务器接收嵌入式设备发送的升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址；若需要，则服务器给嵌入式设备发送包含修改后的嵌入式设备IP地址的应答包；若不需要，则服务器给嵌入式设备发送包含嵌入式设备IP地址的应答包；嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作。通过服务器设置网络升级参数，简化了升级过程，提升用户体验。同时，其只使用网络进行通信，不需要使用其他接口，节省嵌入式设备的接口，而且也不需要一直在网络中广播消息，不会对网络环境造成不良影响。

Description

嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统

技术领域

本发明属于嵌入式设备技术领域，尤其涉及一种嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统。

背景技术

随着嵌入式设备功能的日益复杂，嵌入式设备的固件程序也越来越大，传统的使用串口进行固件升级的速度太慢，用户体验非常差。基于此，越来越多的嵌入式设备开始支持网络升级的方式，通过网络升级，既可以提升升级速度，又可以免除串口升级所需要的连线等操作，可以简单快捷地进行固件升级。

嵌入式设备通过网络进行固件升级可以使用简单文件传输协议（Trivial File Transfer Protocol，以下简称为TFTP），TFTP是TCP/IP协议族中的一个用来在客户端与服务器之间进行简单文件传输的协议，其可以满足嵌入式设备网络固件升级的需要。但是，在使用TFTP进行网络固件升级时，需要在升级前通过串口或其他命令行接口设置TFTP服务器IP地址及其他升级所需参数，操作起来比较麻烦。

嵌入式设备通过网络进行固件升级还可以通过动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，以下简称为DHCP）服务器接收网络参数信息，根据得到的网络参数连接到DNS服务器，从DNS服务器中解析得到TFTP服务器地址，但这种方法依赖于DHCP服务器和DNS服务器，且DNS服务器需要进行配置，增加了使用的复杂度，不方便用户使用。另外，通过DHCP获取的IP地址不固定，不能满足嵌入式设备要求静态分配IP的需要。

嵌入式设备还可以作为客户端，根据服务器程序端广播的升级参数来检查是否有可升级的资源。但是，这种方法中，服务器需要在网络中广播升级参数，但其不知道嵌入式设备何时来检查其广播包，因此会一直在网络中发送广播包，增加网络负载，可能会对网络造成不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统，旨在解决现有的嵌入式设备固件网络升级方法中存在的以上技术问题。

本发明是这样实现的，一种嵌入式设备固件升级的方法，包括： 嵌入式设备发送升级请求广播包到服务器的步骤；所述服务器接收所述升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤；若需要，则所述服务器给所述嵌入式设备发送包含修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的应答包的步骤；若不需要，则所述服务器给所述嵌入式设备发送包含所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的应答包的步骤；以及所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤。

较优的，所述升级请求广播包中包括所述嵌入式设备IP地址以及连接服务器请求；所述服务器接收升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤还包括：所述服务器根据所述升级请求广播包中的所述连接服务器请求解析所述升级请求广播包中的所述嵌入式设备IP地址的步骤。

较优的，所述服务器接收升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤进一步包括：判断所述服务器与所述嵌入式设备之间是否可以ping通的步骤；如果可以ping通，则不需要修改所述嵌入式设备IP地址的步骤；以及如ping不通，则需要修改所述嵌入式设备IP地址的步骤。

较优的，所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤进一步包括：所述嵌入式设备接收所述应答包后，判断所述嵌入式设备IP地址是否有变化的步骤；以及如有变化，则更新IP地址，并进行TFTP过程，如无变化，则直接进行TFTP过程的步骤。

较优的，所述修改后的嵌入式设备IP地址保存在所述嵌入式设备的内存中；所述嵌入式设备IP地址保存在在所述嵌入式设备的闪存中。

较优的，于所述嵌入式设备发送升级请求广播包到服务器的步骤之前，还包括：所述服务器确定升级文件，指定一个网卡的IP地址作为所述TFTP服务器的IP地址的步骤；以及设置所述服务器的状态为等待接收网络广播包的状态，以等待所述嵌入式设备发送的所述升级请求广播包的步骤。

较优的，于所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤后，还包括：所述服务器接收所述嵌入式设备的反馈信息，并显示给用户的步骤；以及所述嵌入式设备完成升级操作后重启的步骤；其中，所述反馈信息包括升级进度信息及报错信息。

本发明的另一目的在于提供一种嵌入式设备固件升级的系统，包括：嵌入式设备的信息收发模块，发送升级请求广播包到服务器；所述服务器的信息收发模块，接收所述升级请求广播包；所述服务器的判断模块，判断是否需要修改嵌入式设备IP地址，若需要，则所述服务器的信息收发模块给所述嵌入式设备的信息收发模块发送包含修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的应答包，若不需要，则所述服务器的信息收发模块给所述嵌入式设备的信息收发模块发送包含所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的应答包；以及所述嵌入式设备的信息处理模块，根据所述应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作。

本发明的再一目的在于提供一种嵌入式设备固件升级的装置，包括： 信息收发模块，发送升级请求广播包到服务器，其中，所述升级请求广播包中包括所述嵌入式设备IP地址以及连接服务器请求；以及信息处理模块，根据从所述服务器接收到的应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作，其中，当需要修改嵌入式设备IP地址时，所述应答包中包括修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的信息，以及当不需要修改嵌入式设备IP地址时，所述应答包中包括所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的信息。

较优的，所述修改后的嵌入式设备IP地址保存在所述嵌入式设备的内存中；以及所述嵌入式设备IP地址保存在在所述嵌入式设备的闪存中。

本发明提供的嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统，通过服务器设置网络升级参数，简化了升级过程，提升用户体验。同时，其只使用网络进行通信，不需要使用其他接口，节省嵌入式设备的接口，而且也不需要一直在网络中广播消息，不会对网络环境造成不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件升级的方法流程图。

图2是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件升级的系统结构示意图。

图3是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件升级的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统，解决了现有的嵌入式设备固件网络升级方法中存在的技术问题，不再需要通过其他额外接口（例如，串口）进行升级参数配置，也不需要额外配置DNS服务器，其IP地址固定，能满足需要固定IP地址的应用场景，且服务器不需要在网络中广播升级参数，不会给网络带来额外开销。

请参见图1，图1是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件升级的方法流程图。如图1所示，嵌入式设备固件升级的方法100包括：

步骤S110：嵌入式设备作为客户端发送升级请求广播包到服务器。其中，升级请求广播包中包括客户端IP地址以及连接服务器请求，客户端是通过其升级引导程序执行网络升级功能，以发送升级请求广播包到服务器。其中，于本说明书的以下描述中，为方便描述，嵌入式设备均简称为客户端。

步骤S130：服务器接收升级请求广播包，并判断是否需要修改客户端IP地址，若需要，则执行步骤S150，若不需要，则执行步骤S170。其中，步骤S130中还包括：服务器根据升级请求广播包中的连接服务器请求解析出升级请求广播包中的客户端IP地址。

于较佳实施例中，服务器判断是否需要修改客户端IP地址的详细过程为：服务器将客户端发送的升级请求广播包中的IP地址显示给用户，由用户来判断是否需要修改客户端IP配置，具体的判断过程为：判断服务器与客户端之间是否可以ping通，如果可以ping通，则不需要修改客户端IP地址；如ping不通，则需要修改客户端IP地址，也就是说，将客户端IP地址改为与服务器在同一网段中的一个没有使用的IP地址。具体原理如下：假设想将客户端IP地址改为与服务器在同一网段中的IP地址A，先在服务器ping IP地址A，如无法ping通，则此IP地址无人使用，可以将此IP地址设置为客户端IP地址，如能ping通，则可以换另外一个IP地址再使用此方法进行判断。于另一较佳实施例中，也可以在服务器配置时预留出一个IP地址，作为网络升级时客户端IP地址使用。

步骤S150：服务器给客户端发送包含修改后的客户端IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息的应答包。从而实现了通过网络来修改客户端升级参数的功能。

步骤S170：服务器给客户端发送包含客户端IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息的应答包。其中，客户端IP地址是指没经修改的客户端的原始IP地址。

步骤S190：客户端根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作。其中，步骤S190还包括：客户端收到应答包后，判断IP地址是否有变化的步骤；如有变化，则更新IP地址，并进行TFTP过程，如无变化，则直接进行TFTP过程的步骤；以及当TFTP过程执行完毕后，客户端对升级文件进行校验的步骤，如升级文件合法，则进行升级操作，并发送升级进度信息给服务器，如升级文件不合法，则告知服务器升级文件不合法的步骤。需要说明的是，修改后的IP地址是保存在客户端的内存中，原始的IP地址是保存在客户端的闪存（flash）中。在完成升级后，客户端会重新启动，重新启动后，内存保存的数据被清空，客户端IP地址会恢复为保存在客户端flash中的修改前的原始的IP地址。这样做的优点在于：升级的过程只更新客户端的固件程序，并不影响其参数配置，不会改变客户对客户端的原有配置，升级的过程对客户端影响比较小。

嵌入式设备固件升级的方法100在步骤S110之前，还包括：服务器确定升级文件，并指定一个网卡的IP地址作为TFTP服务器的IP地址的步骤；设置服务器的状态为等待接收网络广播包的状态，以等待客户端发送的升级请求广播包的步骤；以及重启客户端，使作为客户端的嵌入式设备进入引导程序的步骤；客户端的引导程序执行网络升级功能。当服务器与客户端都做好准备后，执行步骤S110。

嵌入式设备固件升级的方法100在步骤S190之后，还包括：服务器接收客户端的反馈信息，并显示给用户的步骤；以及客户端完成升级后重启的步骤。其中，反馈信息包括升级进度信息及报错信息。

以上实施例公开的嵌入式设备固件升级的方法，由于是由嵌入式设备作为客户端发起连接请求，如收到服务器回应，才进行后续操作，因此客户端及服务器都不需要一直在网络中发送广播包，不会对网络环境造成不良影响。

请参见图2，图2是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件系统的结构示意图。如图2所示，嵌入式设备固件升级的系统200包括：嵌入式设备（以下简称为客户端）210、服务器220、以及TFTP服务器230。其中，客户端210包括信息收发模块211、升级引导模块212、以及信息处理模块213；服务器220包括信息收发模块221、判断模块222以及解析模块223。

客户端210的信息收发模块211发送升级请求广播包到服务器220的信息收发模块221。其中，升级请求广播包中包括客户端IP地址以及连接服务器请求，客户端210通过升级引导模块212执行网络升级功能。

服务器220的判断模块222判断是否需要修改客户端IP地址，若需要，则服务器220的信息收发模块221给客户端210的信息收发模块211发送包含修改后的客户端IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息的应答包；若不需要，则服务器220的信息收发模块221给客户端210的信息收发模块211发送包含客户端IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息的应答包，其中，客户端IP地址是指没经修改的客户端的原始IP地址。

服务器220的解析模块223根据升级请求广播包中的连接服务器请求解析出升级请求广播包中的客户端IP地址。

客户端210的信息处理模块213根据应答包中的信息，指示升级引导模块212从TFTP服务器230中获取升级文件，进行升级操作。

判断模块222判断是否需要修改客户端IP地址的具体过程是：服务器220与客户端210之间是否可以ping通，如果可以ping通，则不需要修改客户端IP地址；如ping不通，则需要修改客户端IP地址，也就是说，将客户端IP地址改为与服务器220在同一网段中的一个没有使用的IP地址。

请参见图3，图3是本发明一实施例提供的嵌入式设备固件升级的装置结构示意图。如图3所示，嵌入式设备固件升级的装置300包括：信息收发模块310以及信息处理模块320。

信息收发模块310，与服务器相连，发送升级请求广播包到服务器，其中，升级请求广播包中包括嵌入式设备IP地址以及连接服务器请求；以及

信息处理模块320，与服务器相连，根据从服务器接收到的应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作。

服务器会对是否需要修改嵌入式设备IP地址进行判断，当需要修改嵌入式设备IP地址时，应答包中包括修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息。当不需要修改嵌入式设备IP地址时，应答包中包括嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称等信息。

其中，嵌入式设备的原始IP地址，即，嵌入式设备IP地址是存储于嵌入式设备的flash中，而修改后的嵌入式设备IP地址是存储于嵌入式设备的内存中，一旦嵌入式设备重新启动，内存中保存的数据就会被清空。也就是说，在完成升级，嵌入式设备重新启动后，嵌入式设备IP地址会恢复为保存在嵌入式设备flash中的修改前的原始的IP地址。这样做的优点在于：升级的过程只更新嵌入式设备的固件程序，并不影响其参数配置，不会改变客户对嵌入式设备的原有配置，升级的过程对嵌入式设备影响比较小。

本发明以上实施例提供的嵌入式设备固件升级的方法、装置及其系统，通过服务器设置网络升级参数，不需要进行额外的服务器配置，简化了升级过程，提升用户体验。同时，其只使用网络进行通信，不需要通过其他接口进行升级参数设置，可节省嵌入式设备的接口。另外，由于是由嵌入式设备作为客户端发起连接请求，如收到服务器回应，才进行后续操作，因此客户端及服务器都不需要一直在网络中发送广播包，不会对网络环境造成不良影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于，包括： 

嵌入式设备发送升级请求广播包到服务器的步骤；

所述服务器接收所述升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤；

若需要，则所述服务器给所述嵌入式设备发送包含修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的应答包的步骤；

若不需要，则所述服务器给所述嵌入式设备发送包含所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的应答包的步骤；以及

所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤。

2.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于：

所述升级请求广播包中包括所述嵌入式设备IP地址以及连接服务器请求；

所述服务器接收升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤还包括：所述服务器根据所述升级请求广播包中的所述连接服务器请求解析所述升级请求广播包中的所述嵌入式设备IP地址的步骤。

3.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于，所述服务器接收升级请求广播包，并判断是否需要修改嵌入式设备IP地址的步骤进一步包括：

判断所述服务器与所述嵌入式设备之间是否可以ping通的步骤；

如果可以ping通，则不需要修改所述嵌入式设备IP地址的步骤；以及

如ping不通，则需要修改所述嵌入式设备IP地址的步骤。

4.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于，所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤进一步包括：

所述嵌入式设备接收所述应答包后，判断所述嵌入式设备IP地址是否有变化的步骤；以及

如有变化，则更新IP地址，并进行TFTP过程，如无变化，则直接进行TFTP过程的步骤。

5.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于：

所述修改后的嵌入式设备IP地址保存在所述嵌入式设备的内存中；

所述嵌入式设备IP地址保存在在所述嵌入式设备的闪存中。

6.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于，于所述嵌入式设备发送升级请求广播包到服务器的步骤之前，还包括：

所述服务器确定升级文件，指定一个网卡的IP地址作为所述TFTP服务器的IP地址的步骤；以及

设置所述服务器的状态为等待接收网络广播包的状态，以等待所述嵌入式设备发送的所述升级请求广播包的步骤。

7.如权利要求1所述的嵌入式设备固件升级的方法，其特征在于，于所述嵌入式设备根据应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作的步骤后，还包括：

所述服务器接收所述嵌入式设备的反馈信息，并显示给用户的步骤；以及

所述嵌入式设备完成升级操作后重启的步骤；

其中，所述反馈信息包括升级进度信息及报错信息。

8.一种嵌入式设备固件升级的系统，其特征在于，包括： 

嵌入式设备的信息收发模块，发送升级请求广播包到服务器；

所述服务器的信息收发模块，接收所述升级请求广播包；

所述服务器的判断模块，判断是否需要修改嵌入式设备IP地址，若需要，则所述服务器的信息收发模块给所述嵌入式设备的信息收发模块发送包含修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的应答包，若不需要，则所述服务器的信息收发模块给所述嵌入式设备的信息收发模块发送包含所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的应答包；以及

所述嵌入式设备的信息处理模块，根据所述应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作。

9.一种嵌入式设备固件升级的装置，其特征在于，包括： 

信息收发模块，发送升级请求广播包到服务器，其中，所述升级请求广播包中包括所述嵌入式设备IP地址以及连接服务器请求；以及

信息处理模块，根据从所述服务器接收到的应答包中的信息，从TFTP服务器中获取升级文件，进行升级操作，其中，

当需要修改嵌入式设备IP地址时，所述应答包中包括修改后的嵌入式设备IP地址、TFTP服务器IP地址、升级文件名称的信息，以及

当不需要修改嵌入式设备IP地址时，所述应答包中包括所述嵌入式设备IP地址、所述TFTP服务器IP地址、所述升级文件名称的信息。

10.如权利要求9所述的嵌入式设备固件升级的装置，其特征在于：

所述修改后的嵌入式设备IP地址保存在所述嵌入式设备的内存中；以及

所述嵌入式设备IP地址保存在在所述嵌入式设备的闪存中。

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