CN103607456A - 一种集群移动终端的软件远程升级的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集群移动终端的软件远程升级方法，包括以下步骤：步骤1：升级服务器实时从业务服务器获取移动终端的工况信息数据；步骤2：升级服务器对工况信息数据进行动态策略分析；步骤3：业务服务器根据升级服务器的分析结果，下发升级请求配置信息到移动终端；步骤4：优选移动终端根据升级请求配置信息，登录升级服务器下载升级文件，升级更新自身软件，并通过短距离无线通信网络将升级文件更新到周围的移动终端。本发明利用远距离移动通信速度慢和短距离无线通信速度快特点，结合移动终端工况信息数据实时动态策略分析，在下载过程中实时动态调整下载策略，实现科学动态调度与合理分配。本发明应用于移动终端软件的快速可靠升级。

Description

一种集群移动终端的软件远程升级的方法

技术领域

本发明涉及一种终端设备软件升级方法，特别是涉及一种集群移动终端的软件远程升级的方法。

背景技术

随着移动互联网、物联网、车联网飞速发展，通信终端设备软件技术的发展和移动网络接入的普及，移动终端设备在成倍增长且得到广泛的应用。

移动终端在使用过程中，由于业务功能升级和系统升级等原因，需要对移动终端软件进行更新升级，而移动终端因其固有的移动特性，使得通过移动互联网实现软件远程升级方式逐渐成为主流升级方式。当大量移动终端需要同步升级软件时，往往由于网络带宽限制，升级服务器并发下载负荷过重，同时移动终端处于移动状态，导致移动终端软件远程下载更新速度慢，成功率低，对终端用户的使用造成一定的影响。因此如何降低下载交互数据量，提高升级成功率和速度成为移动终端软件远程升级的关键性问题。

以往移动终端的软件远程升级方式是完全通过远距离移动通信网络实现远程下载更新，例如一篇申请号为201210481290.7的发明专利，公开了一种基于GPRS通道的车载终端固件升级方法，该专利中有提到固件升级的方法，直接通过 GPRS 无线网络通道传输固件，进行远程固件升级，即通过移动通信网络远程一个个下载更新每一个移动终端的软件。再例如一篇申请号为201110173284.0的发明专利，公开了一种基于云计算的差分空中软件升级方法，该专利中有提到固件差分升级的方法，对固件进行差分生成增量包后通过移动通信网络远程一个个下载更新每一个移动终端的软件。上述的传统软件远程升级方法存在以下缺点：一是大量移动终端并发连接到升级服务器进行下载，导致升级服务器负荷过重，升级效率低；二是大量移动终端并发连接到升级服务器进行下载，由于通信网络带宽限制，导致网络通信堵塞，下载速度慢，升级效率低，成功率低；三是移动终端正在进行大数据量数据上传时，同时进行软件远程升级，相互干扰使移动终端进入繁忙无法正常使用；四是采用差分升级方式需要进行新旧版本对比确认，当版本发布多次后，带来版本管理上麻烦。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种集群移动终端的软件远程升级的方法及系统，其实现简单，配置灵活，实用性强，稳定可靠，解决了软件远程升级速度慢、效率低和成功率低等问题，提升用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种集群移动终端的软件远程升级系统，其包括业务服务器、升级服务器、远距离移动通信网络、短距离无线通信网络和移动终端。业务服务器主要实现用户业务功能，升级服务器实现移动终端的工况信息数据分析和软件下载服务，远距离移动通信网络实现业务服务器、升级服务器与移动终端之间通信，短距离无线通信网络实现移动终端之间通信，移动终端具备远距离移动通信、短距离无线通信和全球卫星定位功能。

应用上述集群移动终端的软件远程升级系统的方法，包括以下步骤：

步骤1：升级服务器实时从业务服务器获取移动终端的工况信息数据，工况信息数据包括移动终端的网络信号强度、基站信息、当前业务繁忙程度、位置集群分布状况和远程升级进程；.

步骤2：升级服务器对获取到的工况信息数据进行动态策略分析，将分析结果回传给业务服务器，并根据分析结果将移动终端划分成若干逻辑区域和若干群组；

步骤3：业务服务器根据升级服务器的分析结果，下发升级请求配置信息到移动终端，该升级请求配置信息包括升级服务器IP地址和区域群组配置信息表；

步骤4：优选移动终端根据升级请求配置信息，通过远距离移动通信网络（2G或者3G）登录升级服务器下载升级文件，并通过短距离无线通信网络（蓝牙或者WIFI等）将升级文件更新到周围移动终端。优选移动终端是指根据同一群组中各移动终端网络信号强度、业务繁忙程度，选择出来的网络信号比较好且通信业务比较少的移动终端。

优选移动终端通过远距离移动通信网络（2G或者3G）登入升级服务器下载升级文件，升级更新自身软件，接着优选移动终端再通过短距离无线通信网络（蓝牙或者WIFI等）将文件传输更新到周围的移动终端上，如此传递扩展的升级方法可以快速可靠地完成所有移动终端的软件升级。

本发明的一种集群移动终端的软件远程升级的方法及系统，利用远距离移动通信速度慢和短距离无线通信速度快特点，结合移动终端工况信息数据实时动态策略分析，在下载过程中能够实时动态调整下载策略，实现科学动态调度与合理分配。

其中，步骤2中，升级服务器对获取到的工况信息数据进行动态策略分析，其分析过程包括区域划分和群组划分；

区域划分：位置集群分布状况分析，各移动终端会定时上报卫星定位信息和电信基站信息给业务服务器，卫星定位信息包括经度、纬度、速度、方向等，电信基站信息包括基站编号、基站识别码、本地位置区域码等信息，升级服务器根据经纬度位置信息或通过基站信息获取基站定位经纬度位置信息，分析当前移动终端分布情况，将移动终端划分为几个逻辑区域，生成区域配置信息表，区域配置信息表主要描述移动终端与逻辑区域映射从属关系；

群组划分：升级服务器根据短距离移动网络的通信距离和通信接入点容量，将逻辑区域内的移动终端分成几个群组；根据群组中各移动终端网络信号强度、业务繁忙程度，选择网络信号比较好且通信业务比较少的移动终端作为优选移动终端，优选移动终端的短距离无线通信网络确保能够覆盖群组中的所有移动终端，所有的优选移动终端确保能够覆盖区域内所有的移动终端。将优选移动终端与群组内移动终端进行短距离无线通信配对和权限绑定，生成群组配置信息表，群组配置信息表主要描述优选移动终端与周围移动终端的配对映射关系以及短距离无线通信连接鉴权信息。

假设短距离无线通信最大通信距离为Lc（单位：米），设定群组最大半径范围为Lo=Lc-10，假定短距离无线通信接入点容量为Nc（单位：个），那么一个群组最大移动终端个数No=Nc+1。

另外，步骤2还包括动态调整过程，该动态调整过程包括群组切换和群组调整。所述群组切换过程如下：当群组内移动终端偏离了优选移动终端短距离无线通信网络覆盖范围，导致连接断开无法继续完成终端间文件更新，此时移动终端检测持续一段时间无法连接优选移动终端，则上报升级断开事件给业务服务器，升级服务器获取到断开事件后，进行群组动态调整切换，计算该移动终端与周围优选移动终端之间距离，选择最近且接入点容量有剩余的优选移动终端进行权限绑定，更新群组配置信息表，业务服务器下发新的配置信息给该移动终端，实现群组重新配对连接继续文件传递更新；如果无法找到优选移动终端，则等待进行群组调整。

所述群组调整过程如下：在文件下载过程中，升级服务器实时从业务服务器获取移动终端的工况信息数据，如果检测到优选移动终端短距离无线通信网络不能覆盖群组中的一定比例移动终端，则根据最新的工况信息数据，进行动态调整群组，其具体步骤如下：

步骤a1：分析逻辑区域内当前群组分布覆盖情况，判断是否已经无法满足升级要求，即计算该群组内当前未升级且无法连接的移动终端数量超过该群组移动终端总数一定比例，或者群组内仅剩余未升级及无法连接的移动终端，则判定为无法满足升级要求；无法满足升级要求则跳到步骤a2，否则返回；

步骤a2：剔除已经升级完成的移动终端，将剩下的移动终端根据动态策略分析方法进行分析，重组生成新的群组，跳到步骤a3；

步骤a3：选择优选移动终端：

如果只是群组成员调整，群组成员调整后组成新的群组，则仍选用旧的优选移动终端；

如果重组后新的群组无优选移动终端，则首先选择本群组所在的位置范围内已经升级完成移动终端作为优选移动终端；如果选择匹配失败则跳到步骤a4，如果选择匹配成功则跳到步骤a5；

步骤a4：选择优选移动终端，根据上述工况数据策略分析方法，重新选择优选移动终端，跳到步骤a5；

步骤a5：根据调整后情况，更新群组配置信息表。

与现有技术相比，本发明采用上述方案，具有如下优点：一是按逻辑区域和群组划分，只有优选移动终端通过远距离移动通信网络登入升级服务器下载升级文件，可以降低升级服务器的负荷量，减少移动通信网络的数据流量，降低通信流量费用；二是按逻辑区域和群组划分，只有优选移动终端通过远距离移动通信网络登入升级服务器下载升级文件，可以避免由于同一区域集中并发大数据量通信导致移动通信基站超负荷，网络堵塞，数据重传概率升高，更加拥堵，恶性循环；三是优选移动终端通过短距离无线通信网络将文件传输更新到周围的其他移动终端上，如此传递扩展的升级方式，通信速率高，升级速度快；四是采用终端升级终端的传递扩展的升级方式，不影响当前正在通过远距离移动通信网络进行大数据量数据上传业务，避免相互干扰影响；五是采用终端升级终端的传递扩展的升级方式，可以解决当移动终端处于远距离移动通信网络信号盲区或者信号弱环境下无法远程升级的问题。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的软件远程升级方法的流程图；

图3为本发明的群组调整过程的流程图；

图4为本发明的一个应用实例的示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明所提供的集群移动终端的软件远程升级的方法及系统，其实现简单，配置灵活，实用性强，稳定可靠，解决了软件远程升级速度慢、效率低和成功率低等问题，提升用户体验。

具体的，参照图1，本发明的一种集群移动终端的软件远程升级方法，应用于软件远程升级系统中，该软件远程升级系统包括业务服务器、升级服务器、远距离移动通信网络、短距离无线通信网络和移动终端；业务服务器主要实现用户业务功能，升级服务器实现移动终端工况信息数据分析和软件下载服务，远距离移动通信网络实现业务服务器、升级服务器与移动终端之间通信，短距离无线通信网络实现移动终端之间通信，移动终端具备远距离移动通信、短距离无线通信和全球卫星定位功能。 

应用上述集群移动终端的软件远程升级系统的方法，其流程参照图2所示，首先，升级服务器实时从业务服务器获取移动终端工况信息数据，工况信息数据包括移动终端网络信号强度、基站信息、当前业务繁忙程度、位置集群分布状况、远程升级进程，升级服务器对工况信息数据进行动态策略分析，根据分析结果将移动终端划分成多个逻辑区域和多个群组，生成区域配置信息表和群组配置信息表，将分析结果回传给业务服务器，由业务服务器下发升级请求配置信息；接着，优选移动终端通过远距离移动通信网络（2G或者3G）登入升级服务器下载升级文件，升级更新自身软件，接着优选移动终端再通过短距离无线通信网络（蓝牙或者WIFI等）将文件传输更新到周围的移动终端上，如此传递扩展的升级方法可以快速可靠地完成所有移动终端的软件升级。本发明一种集群移动终端的软件远程升级的方法及系统，利用远距离移动通信速度慢和短距离无线通信速度快特点，结合移动终端工况信息数据实时动态策略分析，在下载过程中能够实时动态调整下载策略，实现科学动态调度与合理分配。

其中，升级服务器实时从业务服务器获取移动终端工况信息数据，工况信息数据包括移动终端网络信号强度、基站信息、当前业务繁忙程度、位置集群分布状况、远程升级进程，升级服务器对工况信息数据进行动态策略分析，分析过程包括区域划分和群组划分。

其中，区域划分：对位置集群分布状况分析，各移动终端会定时上报卫星定位信息和电信基站信息给业务服务器，卫星定位信息包括经度、纬度、速度、方向等，电信基站信息包括基站编号、基站识别码、本地位置区域码等信息，升级服务器根据经纬度位置信息或通过基站信息获取基站定位经纬度位置信息，分析当前移动终端分布情况，将移动终端划分为几个逻辑区域，生成区域配置信息表，区域配置信息表主要描述移动终端与逻辑区域映射从属关系；

群组划分：升级服务器根据短距离移动网络的通信距离和通信接入点容量，将逻辑区域内的移动终端分成几个群组；根据群组中各移动终端网络信号强度、业务繁忙程度，选择网络信号比较好且通信业务比较少的移动终端作为优选移动终端，优选移动终端的短距离无线通信网络确保能够覆盖群组中的所有移动终端，所有的优选移动终端确保能够覆盖区域内所有的移动终端。将优选移动终端与群组内移动终端进行短距离无线通信配对和权限绑定，生成群组配置信息表，群组配置信息表主要描述优选移动终端与周围移动终端的配对映射关系以及短距离无线通信连接鉴权信息。

假设短距离无线通信最大通信距离为Lc（单位：米），设定群组最大半径范围为Lo=Lc-10，假定短距离无线通信接入点容量为Nc（单位：个），那么一个群组最大移动终端个数No=Nc+1。

移动终端的群组划分具有动态调整的特性。该动态调整包括群组切换和群组调整。其中群组切换过程如下：由于移动终端的移动特性，在文件下载过程中会出现群组内移动终端已经偏离了优选移动终端短距离无线通信网络覆盖范围，导致连接断开无法继续完成终端间文件更新，此时移动终端检测持续一段时间(如30秒，避免频繁切换)无法连接优选移动终端，则上报升级断开事件给业务服务器，升级服务器获取到断开事件后，进行群组动态调整切换，计算该移动终端与周围优选移动终端之间距离，选择最近且接入点容量有剩余的优选移动终端进行权限绑定，更新群组配置信息表，业务服务器下发新的配置信息给该移动终端，实现群组重新配对连接继续文件传递更新；如果无法找到优选移动终端，则等待进行群组调整。

群组调整过程如下：由于移动终端的移动特性，文件下载过程中会出现优选移动终端短距离无线通信网络已经不能覆盖群组中的移动终端，导致无法完成区域内移动终端的文件传递更新，升级服务器实时从业务服务器获取移动终端工况信息数据，根据最新的工况信息数据，动态调整群组，如图3所示，其步骤如下：

步骤a1：分析逻辑区域内当前群组分布覆盖情况，判断是否已经无法满足升级要求，即计算某群组内当前未升级且无法连接的移动终端数量超过该群组移动终端总数一定比例（如50%，避免频繁调整），或者群组内仅剩余未升级及无法连接的移动终端，则判定为无法满足升级要求，无法满足则跳到步骤2，否则返回；

步骤a2：剔除已经升级完成的移动终端，将剩下的移动终端根据动态策略分析方法进行分析，重组生成新的群组，跳到步骤3。

步骤a3：选择优选移动终端，情形一：只是群组成员调整，群组成员调整后组成新的群组还是选用旧的优选移动终端；情形二：重组后新的群组无优选移动终端，则首先选择本群组所在的位置范围内已经升级完成移动终端作为优选移动终端；如果选择匹配失败则跳到步骤a4，如果选择匹配成功则跳到步骤a5；

步骤a4：选择优选移动终端，根据上述工况数据策略分析方法，重新选择优选移动终端，跳到步骤a5；

步骤a5：根据调整后情况，更新群组配置信息表。

下面以公交运营管理系统作为本发明的一个应用实例：该应用实例中，由GPS车载终端、业务服务器、升级服务器组成公交运营管理系统，其中GPS车载终端与业务服务器系统之间是通过GPRS进行业务数据通信，GPS车载终端与升级服务器系统之间是通过GPRS进行软件固件下载，升级服务器与业务服务器之间是通过互联网网络进行通信，GPS车载终端之间是通过WIFI进行通信。

系统按如下所述的实际应用场景阐述本发明的一种集群移动终端的软件远程升级的方法及系统的应用： 

GPS车载终端是一个安装在车辆上的主机设备，包含了微处理器、存储器RAM、FLASH、外围输入输出接口、RS232通信接口、远距离移动通信模块（GPRS）、近距离移动通信模块(WIFI)和卫星定位模块的子系统。主要起到移动网络无线数据通信和GPS卫星定位功能。

业务服务器系统是一个基于服务器的应用软件，用于接收、解析、处理GPS车载终端上传的数据，分析数据，生成报表，同时可以远程监控、遥控、配置GPS车载终端。

升级服务器系统是一个基于服务器的应用软件，用于为GPS车载终端提供软件下载更新服务，同时从业务服务器获取车载终端工况信息数据，进行工况信息数据动态策略分析，以管理软件下载过程，实现高效稳定的更新服务。

车载终端安装在车辆上，GPS车载终端按照一定时间间隔（如5秒）采集存储GPS经纬度、速度、方向等数据，同时通过CAN总线连接车辆电控系统(ECU)采集车辆工况数据，接着将采集的这些数据实时可靠上传到业务服务器系统，业务服务器系统接收、解析、处理这些数据，生成车辆行驶轨迹报表和车辆工况数据报表。

GPS车载终端是一种移动终端设备，同时公交车具有起点站和终点站，因此具有一定集群特性，每一个公交车总站可以当作一个逻辑区域，根据WIFI通信距离和接入点容量，一个逻辑区域可以分成一个或多个群组，当需要对车载终端的软件进行批量升级时，为了不影响公交车的日常运营，则需要采用本发明的一种集群移动终端的软件远程升级的方法及系统，实现远程更新升级软件。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。  

Claims (8)

1.一种集群移动终端的软件远程升级方法，用于软件远程升级系统中，该软件远程升级系统包括业务服务器、升级服务器、远距离移动通信网络、短距离无线通信网络和移动终端；该软件远程升级方法包括以下步骤：

步骤1：升级服务器实时从业务服务器获取移动终端的工况信息数据，工况信息数据包括移动终端的网络信号强度、基站信息、当前业务繁忙程度、位置集群分布状况和远程升级进程；

步骤2：升级服务器对获取到的工况信息数据进行动态策略分析，将分析结果回传给业务服务器，并根据分析结果将移动终端划分成若干逻辑区域和若干群组；

步骤3：业务服务器根据升级服务器的分析结果，下发升级请求配置信息到移动终端，该升级请求配置信息包括升级服务器IP地址和区域群组配置信息表；

步骤4：优选移动终端根据升级请求配置信息，通过远距离移动通信网络登录升级服务器下载升级文件，并通过短距离无线通信网络将升级文件更新到周围的移动终端；优选移动终端是指根据同一群组中各移动终端网络信号强度、业务繁忙程度，选择出来的网络信号比较好且通信业务比较少的移动终端。

2.跟据权利要求1所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述步骤2中，升级服务器对获取到的工况信息数据进行动态策略分析，其分析过程包括区域划分和群组划分； 

所述区域划分过程如下：对位置集群分布状况分析，各移动终端定时上报卫星定位信息和基站信息给业务服务器，卫星定位信息包括经度、纬度、速度、方向等，电信基站信息包括基站编号、基站识别码和本地位置区域码信息，升级服务器根据经度、纬度位置信息或通过基站信息获取基站定位经度、纬度位置信息，分析当前移动终端分布情况，将移动终端划分为几个逻辑区域，生成区域配置信息表，区域配置信息表主要描述移动终端与逻辑区域映射从属关系。

3.跟据权利要求2所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述群组划分过程如下：升级服务器根据短距离移动网络的通信距离和通信接入点容量，将逻辑区域内的移动终端分成几个群组。

4.跟据权利要求3所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述群组划分过程还包括：根据群组中各移动终端网络信号强度、业务繁忙程度，选择网络信号比较好且通信业务比较少的移动终端作为优选移动终端，优选移动终端的短距离无线通信网络确保能够覆盖群组中的所有移动终端，所有的优选移动终端确保能够覆盖区域内所有的移动终端。

5.跟据权利要求4所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述群组划分过程还包括：将优选移动终端与群组内移动终端进行短距离无线通信配对和权限绑定，生成群组配置信息表，群组配置信息表主要描述优选移动终端与周围移动终端的配对映射关系以及短距离无线通信连接鉴权信息。

6.跟据权利要求4或5所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述步骤4具体包括，优选移动终端通过远距离移动通信网络登入升级服务器下载升级文件，升级更新自身软件，接着优选移动终端再通过短距离无线通信网络将文件传输更新到周围的移动终端上。

7.跟据权利要求6所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述步骤2还包括动态调整过程，该动态调整过程包括群组切换和群组调整；

所述群组切换过程如下：当群组内移动终端偏离了优选移动终端短距离无线通信网络覆盖范围，导致连接断开无法继续完成终端间文件更新，此时移动终端检测持续一段时间无法连接优选移动终端，则上报升级断开事件给业务服务器，升级服务器获取到断开事件后，进行群组动态调整切换，计算该移动终端与周围优选移动终端之间距离，选择最近且接入点容量有剩余的优选移动终端进行权限绑定，更新群组配置信息表，业务服务器下发新的配置信息给该移动终端，实现群组重新配对连接继续文件传递更新；如果无法找到优选移动终端，则等待进行群组调整。

8.跟据权利要求7所述的软件远程升级方法，其特征在于：所述群组调整过程如下：在文件下载过程中，升级服务器实时从业务服务器获取移动终端的工况信息数据，如果检测到优选移动终端短距离无线通信网络不能覆盖群组中的一定比例移动终端，则根据最新的工况信息数据，进行动态调整群组，其具体步骤如下：

步骤a1：分析逻辑区域内当前群组分布覆盖情况，判断是否已经无法满足升级要求，即计算该群组内当前未升级且无法连接的移动终端数量超过该群组移动终端总数一定比例，或者群组内仅剩余未升级及无法连接的移动终端，则判定为无法满足升级要求；无法满足升级要求则跳到步骤a2，否则返回；

步骤a2：剔除已经升级完成的移动终端，将剩下的移动终端根据动态策略分析方法进行分析，重组生成新的群组，跳到步骤a3；

步骤a3：选择优选移动终端：

如果只是群组成员调整，群组成员调整后组成新的群组，则仍选用旧的优选移动终端；

如果重组后新的群组无优选移动终端，则首先选择本群组所在的位置范围内已经升级完成移动终端作为优选移动终端；如果选择匹配失败则跳到步骤a4，如果选择匹配成功则跳到步骤a5；

步骤a4：选择优选移动终端，根据上述工况数据策略分析方法，重新选择优选移动终端，跳到步骤a5；

步骤a5：根据调整后情况，更新群组配置信息表。

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