CN105306544A - 一种远程更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远程更新方法，包括至少一个设备节点，所述远程更新方法的步骤包括：第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据；接收所述第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据；基于所述更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点；响应两个第一设备节点的更新请求并发送更新数据，从而使设备节点网络以二的指数速度更新固件。本发明通过断点续传的方式续传以帧为单位的更新数据，从而使数据传输稳定且不易丢失。本发明的每一个设备节点同时更新两个设备，从而使网络设备节点以二的指数倍的速度更新，提高了设备更新的速度。

Description

一种远程更新方法

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种远程更新方法。

背景技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。

当前，嵌入式产品在投入使用阶段由于各种原因需要对产品进行维护或者软件更新，若使用传统的本地程序更新方式，需要对产品进行召回处理，增加了企业成本。如果嵌入式产品放置在极端恶劣的环境下，传统的升级方式无法进行。因此，目前基于zigbee的嵌入式系统的固件更新的稳定性及更新效率都较低。

中国专利(CN103631629A)公开了一种获取远程更新文件自动更新方法，其通过远程网站获取文件更新列表，比对本地版本号和远程版本号是否相同，根据版本号不同的文件更新列表更新用户指定的文件。该专利虽然能够远程更新文件，但是没有设置更新数据稳定传输的措施，因而更新数据传输不稳定，更新失败率高。而且，该专利是一对一更新，不能够同时更新多个设备，不完全适用固件的远程更新。尤其是涉及多个设备节点的网络设备更新，工作量大且更新时间长。因此，市场上迫切需要一种能够快速且稳定的远程更新方法来更新网络设备，。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种远程更新方法，包括至少一个设备节点，该远程更新方法的步骤包括：

第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据；

接收所述第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据；

基于所述更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点；

响应两个第一设备节点的更新请求并发送更新数据，从而使设备节点网络以二的指数倍速度更新固件。

根据一个优选实施方式，所述第一设备节点发送更新请求后逐帧接收所述第二设备节点发送的以帧为单位的更新数据。

根据一个优选实施方式，所述第一设备节点发送的一个更新请求对应接收的一个以帧为单位的更新数据。

根据一个优选实施方式，所述第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据的步骤包括：

所述第一设备节点接收至少一个第二设备节点广播的包含固件参数的更新通知；

比较所述固件参数从而筛选较新的更新数据；

基于所述固件参数计算所述更新数据的总帧数。

根据一个优选实施方式，所述接收所述第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据的步骤还包括：

所述第一设备节点逐帧接收所述更新数据并采集每一帧更新数据中的校验值；

比较采集的校验值与更新通知中的校验值的一致性以校验所述更新数据的有效性；

保存校验成功的更新数据。

根据一个优选实施方式，所诉基于所述更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点的步骤还包括：

所述第一设备节点在更新固件且转换为第二设备节点后，

向至少一个所述第一设备节点广播更新通知；

响应更新请求并同时向至少一个所述第一设备节点发送更新数据。

根据一个优选实施方式，所述第一设备节点基于完整的更新数据在后台更新固件。

根据一个优选实施方式，所述第一设备节点处于用于接收更新数据且更新固件的第一工作模式，所述第二设备节点处于用于广播更新通知或/和为所述设备节点发送所述更新数据的第二工作模式。

根据一个优选实施方式，所述第二设备节点在限定时间内未收到更新请求会自动转换为第一设备节点。

根据一个优选实施方式，所述固件参数至少包括固件类型参数、固件长度参数、固件版本参数、信号强度参数和信道质量参数中的一种。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明通过断点续传的方式续传以帧为单位的更新数据，从而使数据传输稳定且不易丢失。

(2)本发明的固件更新在后台进行，设备节点在更新的过程中不会影响正常工作，且每个设备节点都是相互独立的，避免了节点之间相互影响，提高了更新效率。

(3)本发明的每一个设备节点同时更新两个设备，从而使网络设备节点以二的指数倍的速度更新，提高了设备更新的速度。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；和

图2是本发明的一种优选实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种远程更新方法。本发明包括至少一个设备节点。多个设备节点之间无线连接。

本发明的方法步骤包括：第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据；接收第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据；基于更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点；响应两个第一设备节点的更新请求并发送更新数据，从而使设备节点网络以二的指数倍速度更新固件。

实施例一

ZigBee网络中包含了网关、协调器和多个设备节点。协调器与网关之间通过串口连接并通信，网关与智能设备之间通过zigbee网络连接并通信。协调器和设备节点会在网关端注册自己的设备信息，包括当前版本信息。

在需要进行更新时，网关广播更新通知，在更新通知中包含了固件类型、固件版本号、固件长度等信息。

协调器接收到更新通知之后，协调器会判定自身的固件版本号是否低于更新通知中的固件版本号，若是协调器自身的固件版本号低于更新通知中的额固件版本号时，协调器生成更新请求，并将更新请求发送至网关；若是协调器自身的固件版本号与更新通知中的固件版本号相同时，则保持当前的固件版本。

网关在接收到协调器发送的更新请求时，网关向协调器下发更新数据包，协调器在后台进行固件更新。

协调器连接了至少一个设备节点。设备节点包括智能设备。协调器向设备节点发送更新通知。更新通知包括固件参数。固件参数至少包括固件类型参数、固件长度参数、固件版本参数、信号强度参数和信道质量参数中的一种。设备节点将固件参数与自身的固件参数进行比较。若解析的固件版本参数高于自身的固件版本参数，则选择固件更新。若解析的固件版本参数低于自身的固件版本参数，则选择忽略更新通知，维持当前的固件版本。

在接收到协调器的更新通知后，设备节点解析固件参数。设备节点对各个固件参数进行比较和排序，筛选出固件版本最新的更新通知。在固件版本参数相同的情况下，筛选信号强度参数最大的更新通知。设备节点根据固件长度参数计算出需要接收的更新数据的总帧数。设备节点向与筛选的更新通知对应的协调器发送更新请求。更新请求用于请求发送更新数据。

根据一种优选实施方式，设备节点发送更新请求后逐帧接收协调器发送的以帧为单位的更新数据。协调器在接收到设备节点的更新请求后，发送以帧为单位更新数据。协调器逐帧发送更新数据，直至全部的更新数据发送完毕。每一帧更新数据中都带有一个标识参数，该标识可以指示更新数据的顺序。例如第一帧更新数据包含一个标识，第二帧更新数据也包含一个标识，依次标识。若是最后缺少第二帧更新数据的标识，则设备节点再次向协调器发送请求第二帧更新数据的更新请求。若是有多帧更新数据损坏或丢失，则设备节点重新向协调器请求丢失的帧。协调器在接收到更新请求后，重新发送损坏或丢失的更新数据。

根据一种优选实施方式，设备节点发送的一个更新请求对应接收的一个以帧为单位的更新数据。设备节点在发送第一个更新请求后，接收第一帧更新数据。设备节点对第一帧更新数据进行校验，计算第一帧更新数据的CRC值。若是计算得到的更新数据中的CRC值与更新通知中的CRC值一致，则校验成功，则设备存储该帧更新数据，并且向协调器请求下一帧更新数据。然后设备节点按照此循环继续发更新送请求和接收更新数据。若是某一帧更新数据校验失败，则重新请求校验失败这一帧的更新数据。从而设备节点接收全部的更新数据。设备节点基于更新数据在后台完成固件更新。

设备节点在更新完毕后向其他设备节点发送更新通知。接收到更新通知的设备节点重复远程更新方法，接收更新数据并在后台完成固件更新。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上改进的优选实施方式，包括但不限于实施例一的实施方式。

设备节点包括两种工作模式。第一工作模式用于接收更新数据和更新固件。第二工作模式用于广播更新通知或/和为待更新的设备节点发送更新数据。处于第一工作模式的设备节点为第一设备节点。处于第二工作模式的设备节点为第二设备节点。

在协调器更新程序完成后，协调器向至少一个设备节点发送更新通知。更新通知包括固件参数。设备节点解析固件参数。固件参数至少包括固件类型参数、固件长度参数、固件版本参数、信号强度参数和信道质量参数中的一种。设备节点将固件参数与自身的固件参数进行比较。若解析的固件版本参数高于自身的固件版本参数，则选择固件更新。若解析的固件版本参数低于自身的固件版本参数，则选择忽略更新通知，维持当前的固件版本。

当设备节点同时接收到多个更新通知的时候，设备节点分别解析固件参数。设备节点将高于自身版本参数的固件版本参数进行排序，选择版本最高的更新通知的更新数据。若固件版本参数相同，设备节点筛选信号强度较强的更新通知。当设备节点筛选更新通知的更新数据后，设备节点将工作模式转换为第一工作模式，或者维持第一工作模式。即设备节点转换为第一设备节点。第一设备节点在发送更新请求前，停止接收其他设备节点广播的更新通知。

第一设备节点基于固件长度参数计算更新数据的总帧数。然后向与筛选的更新数据对应的第二设备节点发送更新请求。第二设备节点在接收到更新请求后，停止向其他设备节点广播更新通知。响应第一设备节点的更新请求，向第一设备节点发送第一帧更新数据。第一设备节点接收第一帧更新数据，计算更新数据中的CRC值。若计算得到的CRC值与更新通知中携带的CRC值不相等，则说明更新数据没有丢失。第一设备节点向第二设备节点重新发送该帧更新数据的更新请求，请求第二设备节点重新发送更新数据。若计算得到的CRC值与更新通知中携带的CRC值相等，则说明更新数据没有丢失。第一设备节点保存更新数据。第一设备节点向第二设备节点请求发送后续更新数据。第一设备节点通过对每一帧更新数据检验、保存后再请求新的更新数据的方式，使更新数据的传输稳定准确，降低了更新数据的丢失率。

第一设备节点在接收和保存全部的更新数据后，在后台进行更新。在更新期间，第一设备节点正常接收工作数据，不会影响用户的正常使用。第一设备节点在更新完成后其工作模式由第一工作模式转换为第二工作模式，既第一设备节点自动转换为第二设备节点。

根据一个优选实施方式，第二设备节点支持多个下属的第一设备节点同时进行固件更新。既第二设备节点同时向多个第一设备节点发送更新数据。若第二设备节点每次更新的第一设备节点的数量相同，则设备节点呈指数的速度更新。例如，第二设备节点每次更新两个设备节点，两个设备节点更新四个设备节点，四个设备节点更新2³个设备节点，则设备节点呈2的指数倍的速度更新。这样，提高了本发明的更新速度和更新效率。

实施例三

本实施例是在实施例一、实施例二的基础上改进的优选实施方式，包括但不限于前述实施例的实施方式。

设备节点为智能照明设备。智能照明设备拥有两种工作模式，一种为sever模式，另一种为client模式。在sever模式下，智能照明设备将为其他智能照明设备提供更新数据包，简称为Sever节点。而在client模式下，智能照明设备将作为接收更新数据包的一方，简称为Client节点。

智能照明设备都可以广播更新通知。更新通知中包含了固件类型参数、固件版本参数、固件长度参数等固件参数信息。接收到更新请求的智能照明设备节点，判断请求节点的类型是否和自身固件版本一致，且版本参数比对方高。如果符合条件，则智能照明设备发出一个更新开始命令，并转为Sever模式。更新开始命令中包含更新固件的固件版本参数，固件长度参数以及CRC校验值。

由于智能照明设备请求节点的固件版本信息是广播发送，因此可能会收到来自多个其它智能照明设备节点的更新开始命令。智能照明设备节点会在一个5秒内的超时时间内，对开始更新指令进行版本参数、信号强度、信道强度的排序筛选，选出版本最高，同版本信号最好的智能照明设备节点作为Sever节点，并且智能照明设备本身进入Client模式。

处于Sever模式的智能照明设备为Sever节点。如果收到更新请求，Sever节点则会锁死Client模式，不再响应任何其它智能照明设备节点的版本广播。同时，处于Client模式的Client节点也不再广播版本信息。

处于Client模式的Client节点，解析更新通知中的固件参数。Client节点根据固件长度参数计算更新数据的总帧数，并按照从零开始向Sever节点发送第一个更新请求，请求Sever节点发送第一帧更新数据。Sever响应Client节点的更新请求，发送第一帧更新数据。Client节点接收第一帧更新数据，计算更新数据中的CRC值。若计算得到的CRC值与更新通知中携带的CRC值不相等，则说明更新数据没有丢失。Client节点向Sever节点重新发送该帧更新数据的更新请求，请求Sever节点重新发送更新数据。若计算得到的CRC值与更新通知中携带的CRC值相等，则说明更新数据没有丢失。Client节点保存更新数据。Client节点向Sever节点请求发送后续更新数据。Client节点通过对每一帧更新数据检验、保存后再请求新的更新数据的方式，使更新数据的传输稳定准确，降低了更新数据的丢失率。

Client节点在接收和保存全部的更新数据后，在后台进行更新。更新过程中，根据存储器件类型，保存断点续传的更新数据。以SPIFLASH为例，采用4KB一次的断点续传，恰好等于SPIFLASH的擦写扇区大小。在更新期间，Client节点正常接收工作数据，不会影响用户的正常使用。Client节点在更新完成后其工作模式由Client模式转换为Sever节点，既Client节点自动转换为Sever节点。

如果Sever节点发生异常，不能响应client节点的下载请求，client节点会脱离client模式，恢复版本广播。如果其它智能照明设备节点收到版本广播后，可以向其发出更新开始消息，client节点可以继续下载/接收包含固件参数的更新文件。

Sever节点如果长时间没收到智能照明设备节点的更新请求，会退出Sever模式，并解除client模式锁定。此时，Sever节点可以响应其它节点的更新请求。智能照明设备节点Sever节点会向其他节点广播版本。如果网络中出现新版本节点，Sever节点会更新自己的固件，同时解除client模式的锁定。此机制可以保证所有智能照明设备节点永远更新到最新版本。

如图2所示，每个智能照明设备节点可以支持多个下属节点的固件更新。一个智能照明设备连接了多个其他智能照明设备。若是智能照明设备1固件为最新版本，则智能照明设备1将作为sever节点，智能照明设备2和智能照明设备3作为client节点。智能照明设备2和智能照明设备3按照上述的实施过程进行固件更新。按照此规律智能照明设备2以及智能照明设备3可以对智能照明设备21、智能照明设备22、智能照明设备31、智能照明设备32进行固件更新。即每次固件更新会呈现2的指数倍增加，即：1个智能照明设备节点为2个智能照明设备节点更新，2个智能照明设备节点为4个智能照明设备节点更新，4个智能照明设备节点为8个智能照明设备节点更新，按此循环，直至系统中所有的智能照明设备都更新完成。同样，智能照明设备可以按照3的指数倍的速度更新智能照明系统的全部设备。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种远程更新方法，包括至少一个设备节点，其特征在于，该远程更新方法的步骤包括：

第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据；

接收所述第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据；

基于所述更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点；

响应两个第一设备节点的更新请求并发送更新数据，从而使设备节点网络以二的指数倍速度更新固件。

2.如权利要求1所述的远程更新方法，其特征在于，所述第一设备节点发送更新请求后逐帧接收所述第二设备节点发送的以帧为单位的更新数据。

3.如权利要求1所述的远程更新方法，其特征在于，所述第一设备节点发送的一个更新请求对应接收的一个以帧为单位的更新数据。

4.如权利要求2或3所述的远程更新方法，其特征在于，所述第一设备节点基于至少一个第二设备节点广播的固件参数筛选待更新的更新数据的步骤包括：

所述第一设备节点接收至少一个第二设备节点广播的包含固件参数的更新通知；

比较所述固件参数从而筛选较新的更新数据；

基于所述固件参数计算所述更新数据的总帧数。

5.如权利要求4所述的远程更新方法，其特征在于，所述接收所述第二设备节点基于响应更新请求发送的以帧为单位的更新数据的步骤还包括：

所述第一设备节点逐帧接收所述更新数据并采集每一帧更新数据中的校验值；

比较采集的校验值与更新通知中的校验值的一致性以校验所述更新数据的有效性；

保存校验成功的更新数据。

6.如权利要求5所述的远程更新方法，其特征在于，所诉基于所述更新数据同步更新固件后转换为第二设备节点的步骤还包括：

所述第一设备节点在更新固件且转换为第二设备节点后，

向至少一个所述第一设备节点广播更新通知；

响应更新请求并同时向至少一个所述第一设备节点发送更新数据。

7.如权利要求6所述的远程更新方法，其特征在于，所述第一设备节点基于完整的更新数据在后台更新固件。

8.如权利要求5至7之一所述的远程更新方法，其特征在于，所述第一设备节点处于用于接收更新数据且更新固件的第一工作模式，所述第二设备节点处于用于广播更新通知或/和为所述设备节点发送所述更新数据的第二工作模式。

9.如权利要求8所述的远程更新方法，其特征在于，所述第二设备节点在限定时间内未收到更新请求会自动转换为第一设备节点。

10.如权利要求9所述的远程更新方法，其特征在于，所述固件参数至少包括固件类型参数、固件长度参数、固件版本参数、信号强度参数和信道质量参数中的一种。