CN105591824A - 一种固件升级的方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固件升级的方法、系统。用户将固件升级包上传到监控平台，监控平台自动读取固件信息，向云服务器发送固件升级包，云服务器向设备终端下达固件升级指令和发送固件升级包，待设备终端完成固件升级，将相关信息反馈给云服务器。本发明通过监控平台、云服务器与设备终端之间交互的方式，实现了对不同种类、不同固件版本的远程自动升级，快捷方便，大幅度提高了固件的升级效率，通过握手协议完成固件升级准备，云服务器通过对固件升级包进行切割封装，按照顺序发送，确保了固件升级包接收的完整性。

Description

一种固件升级的方法、系统

技术领域

本发明涉及到物联网技术领域，尤其是涉及到一种固件升级的方法、系统。

背景技术

物联网是“信息化”时代的重要发展阶段，是信息发展产业的第三次产业浪潮。物联网是互联网在物品上的一个延续和扩展，物物之间通过互联网进行信息交换和通信。因物联网搭建在实体物品之上，故物联网同用户有很强的交互性。从而体现出应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。目前对设备终端的固件升级主要是通过人工手动升级，利用专业的工具对设备终端进行固件烧制。本发明利用云服务器通过无线网络对设备进行自动固件升级，可以方便的进行自动化批量完成固件升级操作。

发明内容

为克服现有技术的问题，本发明通过云服务器与设备终端交互的方式，实现了对不同种类、不同固件版本的远程自动升级，快捷方便，适应了当前更新智能设备终端多种功能的固件升级要求，克服了现有技术存在的缺陷。

本发明提供的技术方案是：一种固件升级的方法，具体包括以下步骤：

1)用户向监控平台上传固件升级包；

2)所述固件升级包上传成功后，所述监控平台从固件升级包中读取固件信息，将固件信息上传到云服务器；

3)所述监控平台向所述云服务器发起固件升级请求；

4)所述云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包；

5)所述设备终端接收升级指令和固件升级包，向所述云服务器发送第一反馈信息；

6)所述设备终端进行固件升级，升级成功后，向所述云服务器发送第二反馈信息；

7)所述云服务器保存升级成功后的设备终端信息，统计并向所述监控平台发送所有升级成功的设备终端数目；

8)所述监控平台刷新已成功升级的设备终端数目；

所述步骤1)中，所述固件升级包包括开始码、固件主体和结束码；

所述步骤2)中，固件信息包括固件标识、固件版本号、固件路径、设备型号、设备联网方式。

所述步骤2)中，所述固件标识由两部分构成：设备标识和固件适用范围标识；所述设备标识是设备的唯一编号，所述固件适用范围是标识适用所述固件升级包的设备终端类型。

在所述云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包步骤之前，还包括所述云服务器和所述设备终端的一次握手协议，包括：所述云服务器向所述设备终端发送升级确认请求，询问所述设备终端是否具备接收固件的条件，待设备终端检测完自身的运行状况，确认自身具备接收固件的条件后，向所述云服务器发送确认升级的消息。

所述设备终端包含固件升级标志，接收固件的条件是固件升级标志设置为0时，可以进行固件升级任务，接收固件的条件是固件升级标志设置为1时，则不可进行固件升级任务。

所述步骤4)中，所述升级指令的格式包含两个操作标志位，两个操作标志位的组合代表升级指令；

所述固件升级包可以根据具体网络带宽等环境因素被切割成固定大小的报文，切割后的报文包可以更容易被所述终端设备识别和接收；

所述步骤4)中，所述云服务器向所述设备终端发送固件升级包的过程中，报文包的传输支持断点续传技术；

所述设备终端接收升级指令和固件升级包步骤中，包括：

1)设备终端接收到云服务器发送的开始码，向云服务器发送确定可以进行固件升级的反馈信息，开始接收固件升级包；

2)云服务器将固件升级包按照固定大小进行切割并编号，生成固件升级报文指令，按照编号顺序向所述设备终端进行发送；

3)设备终端接收到固件升级报文，向云端服务器反馈信息；

4)设备终端接收到云服务器发送的结束码，对接收到的固件升级包进行循环冗余校验码检验，检验通过后，向云服务器发送已经成功接收了所有的固件升级包的反馈信息。

在设备终端接收到固件升级报文的过程中，如果过3秒后，云服务器没有接收到设备终端发送的反馈信息，则认为固件升级报文已经丢失，重新发送固件升级报文。如果重发三次设备终端还未有反馈，则代表本次升级失败。

所述步骤5)中，所述第一反馈信息用于通知所述云服务器，所述设备终端已经全部接收固件升级包，包括：接收到的固件升级报文编号，和是否成功接收到报文包。

所述步骤6)中，所述第二反馈信息用于通知所述云服务器，所述设备终端固件升级是否成功。

所述步骤6)中所述设备终端进行升级，包括以下步骤：

a)接收云服务器指令；

b)判断是否为固件下载通知消息指令，如果是固件下载通知消息指令，则将所述设备终端中的固件升级标志复位为可接收固件的标志，执行步骤a；如果不是固件下载通知消息指令，执行步骤c；

c)判断是否为固件下载报文指令，如果是固件下载报文指令，则将固件升级包下载并存储到第一存储单元；如果不是固件下载报文指令，则执行步骤d；

d)判断固件升级包是否下载完成，如果下载完成，则执行步骤e；如果没有下载没有完成，则执行步骤a；

e)从第一存储单元中读取固件升级包；

f)将固件升级包写入到第二存储单元；

g)第二存储单元对写入的固件升级包进行校验，判断固件写入是否通过，如果通过，固件升级结束，如果写入操作没有通过，则执行步骤a。

所述步骤7)中，所述云服务器向所述监控平台反馈的信息中包含升级成功具体的设备终端型号和升级成功的设备终端数目。

进一步的，本发明还提供了一种固件升级的系统，包括：监控平台、云服务器和设备终端。

所述监控平台，用于监控云服务器的运行状态及向云服务器上传固件升级包，同时完成固件升级包的接收、控制固件升级包的发送和升级。

所述云服务器，主要用于对所述设备终端的运行状态进行监控、对所述设备终端进行指令下达及其整个系统中反馈信息的处理和传递。

所述设备终端，用于接收所述云服务器下达的指令和固件升级包，并完成固件升级任务。

进一步的，本发明还提供了一种用于固件升级的设备终端，包括：

接收单元，用于接收云服务器发送的升级指令和固件升级包；

控制单元，用于控制接收单元接收云服务器发送的升级指令和固件升级包，将接收到的固件升级包分发到第一存储单元中，还用于将第一存储单元中的固件升级包写入到第二存储单元，以及清除第一存储单元中的遗留固件升级包；

第一存储单元，与接收单元进行连接，用于临时存放固件升级包；

第二存储单元，与第一存储单元进行连接，是固件升级包的正式运行环境，用于接收第一存储单元写入的固件升级包；

发送单元，用于将反馈信息发送到云服务器；

判断单元，用于判断云服务器发送的指令类型，判断固件升级是否已经下载完成，以及判断第一存储单元中的固件升级包写入到第二存储单元是否成功。

本发明的有益效果是：本发明提供的固件升级方法，通过引入监控平台实现对固件升级过程的全程监控，云服务器发送固件升级请求，通过握手协议完成固件升级准备，云服务器通过对固件升级包进行切割封装，按照顺序发送，确保了固件升级包接收的完整性。与现有技术相比，本方案实现了多个设备多个版本的远程自动升级，并且有效保证了升级过程中固件升级包的完整性。

附图说明

图1是本发明提供的一种固件升级的流程图；

图2是本发明提供的一种设备终端固件升级的流程图；

图3是本发明提供的一种固件升级系统的示意图；

图4是本发明提供的固件升级包格式的示意图；

图5是发明提供的一种用于固件升级的设备终端的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种固件升级的方法，其步骤包括：

S101，用户向监控平台上传固件升级包。

S102，固件升级包上传成功后，监控平台从固件升级包中读取固件信息，将固件信息上传到云服务器。

用户上传成功固件升级包后，监控平台自动从固件升级包中自动读取固件信息，上述固件信息包括固件标识、固件路径、设备型号、固件版本号等；

固件标识，包括设备标识和固件适用范围标识，设备标识是设备的唯一编号，固件适用范围标识是标识能够适用此版本固件的设备终端类型。例如一种设备型号：100012-TY，该型号的前半部分是该设备终端的设备标识，该设备终端的编号是100012；后半部分是该固件的适用范围，“TY”代表通用，即该固件版本可以用于所有类型的终端设备。

S103，选择具体的需升级的固件，向云服务器发起固件升级请求；

监控平台包括“设备固件版本管理”模块，里面存放着所有上传到所述监控平台的固件型号信息，通过“设备固件版本管理”进行选择，选择需要升级的固件版本。

另一实施例里面，用户也可以手动在监控平台中选择具体的某一设备终端，选择固件版本，对单独设备终端进行升级。

S104，云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包。

在云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包步骤之前，云服务器和设备终端还需要一次握手确定设备终端可以进行进行固件升级，云服务器向设备终端发送升级请求，询问设备终端是否具备接收固件的条件，待设备终端检测完自身的运行状况，确认自身具备接收固件的条件后，向云服务器发送确认升级的消息。

设备终端包含固件升级标志，接收固件的条件是固件升级标志设置为0时，可以进行固件升级任务，接收固件的条件是固件升级标志设置为1时，则不可进行固件升级任务。

升级指令两位操作标识位组成，例如操作标识位是‘00’即代表升级指令，操作标识位是‘01’即代表下载指令。

固件升级包其结构的组成如图4所示，包括开始码401、固件主体402、结束码403。由于固件升级包的容量较大，考虑到网络传输带宽及设备终端的接收速度，故云服务器向设备终端发送固件升级包的时候，需要将固件升级包进行切割，然后以较小的固件升级包发送。例如固件升级包的容量为400K，大于一般网络传输的带宽，可以将固件升级包以128字节切割为较小的固件升级报文在网络中进行传输，即满足网络传输带宽，又提高了设备终端的接收效率。

切割完成的固件升级报文按照顺序进行编号。

云服务器固件包发送的顺序是先发送开始码，然后再发送固件主体，最后发送结束码。

S105，设备终端接收固件升级包，向云服务器反馈信息。

设备终端接收到云服务器发送的开始码后，向云服务器发送确定可以进行固件升级的反馈信息，开始接收固件升级包。

云服务器接收到设备终端发送的可以进行固件升级的反馈信息后，向设备终端发送序号“0001”的固件升级报文。

如果设备终端接收到序号“0001”的固件升级报文后，向云端服务器反馈信息，表示已经接收到，云端服务器接着发送序号为“0002”的固件升级报文。

如果过3秒后，云服务器没有接收到设备终端发送的反馈信息，则认为固件升级报文已经丢失，重新发送序号“0001”的固件升级报文。如果重发三次设备终端还未有反馈，则代表本次升级失败。

当设备终端接收到云服务器发送的结束码后，代表固件升级包接收完成，同时对接收到的固件升级包进行循环冗余校验码检验，检验通过后，向云服务器发送已经成功接收了所有的固件升级包的反馈信息。在接收过程中，云服务器通过计算设备终端当前接收的固件升级报文编号，和切割后总的固件升级报文数量进行比较，可以计算得到设备终端接收的进度。

考虑到网络的连通性，在网络传输过程中，通过提供断点续传功能保障固件升级包的传输准确性。这样保证了在网络断开后再次连接上的时候，固件升级包的发送是基于上次的中断点，不会出现多次重复下载的情况，提高了固件升级的效率。

S106，设备终端进行固件升级，升级成功后向云服务器反馈信息。

当设备终端全部成功接收固件升级包后，开始进行自动升级，并对升级的结果向云服务器反馈。当设备终端自动升级成功后，将升级成功的信息反馈给云服务器，告诉云服务器已升级成功。

S107，云服务器保存升级成功后的设备终端信息，统计并向监控平台发送所有升级成功的设备终端数目。

S108，监控平台刷新已经成功升级的设备终端数目。

刷新在线的设备终端设备数目是为了和已经成功升级的设备终端数目进行比较，发现其中没有进行升级或者是没有成功升级的设备终端，可以通过监控平台选择具体的设备和固件版本，对其进行手动升级，保证所有的设备终端都能够完成固件升级的任务。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种设备终端固件升级的方法，其步骤包括：

S201，读取MCU、Flash大小和固件下载地址。

所述MCU是微型计算单元，负责调控设备终端固件升级全过程，MCU控制设备终端开始接收固件升级包，并调控所接收固件升级包的存放位置；

Flash是数据缓存单元，负责存储设备终端运行过程中出现的数据，Flash存储终端设备接收到的固件升级包及设备终端在实施例1中产生的各种反馈信息。

固件下载地址存储在固件升级包中，可以通过MCU自动从固件升级包中读取出来，然后存储到设备终端的存储单元中。

S202，接收云服务器的指令；

云服务器的指令包括许多不同种类的指令，例如：获取设备终端运行状态的指令、获取设备终端运行参数的指令、固件升级的指令、固件下载通知指令及固件下载报文指令等。

S203，判断云服务器的指令是否为固件下载通知指令。

本步骤中，设备终端在固件升级过程中，会首先判断接收到的云服务器的指令是否为固件下载通知指令。如果不是固件下载通知指令，则转入S205；如果是固件下载通知指令，则转入S204；

S204，设备终端复位相关变量，同时清除外置Flash缓存区中的历史固件信息，并将信息反馈给云服务器。

设备终端包含固件升级标志，接收固件的条件是固件升级标志设置为0时，可以进行固件升级任务，接收固件的条件是固件升级标志设置为1时，则不可进行固件升级任务。

在收到云服务器发送的固件下载通知指令后，设备终端复位固件升级标志为0，同时清除外置Flash缓存区中的历史固件信息。复位相关变量是为了通知云服务器，该设备终端满足固件升级的要求。

S205，判断云服务器的指令是否为固件升级报文指令。

对固件升级报文指令的判断是保证设备终端接收到的报文是固件升级报文，经过所述设备终端判断所述云服务器的指令，如果是固件升级报文指令，则转入S206；如果不是固件升级报文指令，则转入S207；

S206，将所述固件写入到外置Flash缓存区。

本步骤是将接收到的每一个小的固件升级报文存储在Flash的缓存区，待所有的报文接收完成后进行组装。每一次接收报文后将信息反馈给云服务器。

S207，判断固件升级报文是否下载完成，如果没有完成继续反馈给云服务器；如果全部的固件报文全部下载完成，则转入S208；

S208，从外置的Flash缓存区读取固件的信息。

当步骤S206完成接收所有的固件报文信息后，本步骤读取整个完成的固件升级包信息，对接下来固件的升级内容作准备。

S209，将固件信息写入到Flash运行区。

S210，判断固件写入检验是否成功。

为了保证最终所述固件升级的正确性，需要对固件信息的写入操作进行校验，本发明的校验主要是MD5的校验，确保最终的升级是完整、成功的。如果固件写入检验没有成功，则重新进行固件升级。

实施例3

如图3所示，本实施例提供了一种固件升级的系统，其组成包括：监控平台301，云服务器302和设备终端303。

监控平台301主要用于监控服务器的运行状态及向云服务器上传固件升级包，同时完成固件升级包的接收、控制固件发送和升级进程等。

云服务器302，主要用于对设备终端的运行状态监控、对设备终端指令的下达及其整个系统中反馈信息的处理和传递。

设备终端303，用于接收所述云服务器下达的指令和固件升级包，并完成固件升级任务。

监控平台301、云服务器302、设备终端303通过网络进行连接。

实施例4

如图5所示，本实施例提供的一种用于固件升级的设备终端，包括：

接收单元501，用于接收云服务器发送的升级指令和固件升级包；

控制单元502，用于控制接收单元接收云服务器发送的升级指令和固件升级包，将接收到的固件升级包分发到第一存储单元503中，还用于将第一存储单元503中的固件升级包写入到第二存储单元504，以及清除第一存储单元503中的遗留固件升级包；

第一存储单元503，与接收单元501进行连接，用于临时存放固件升级包；

第二存储单元504，与第一存储单元503进行连接，是固件升级包的正式运行环境，用于接收第一存储单元503写入的固件升级包；

发送单元505，用于将反馈信息发送到云服务器；

判断单元506，用于判断云服务器发送的指令类型，判断固件升级是否已经下载完成，以及判断第一存储单元503中的固件升级包写入到第二存储单元504是否成功。

Claims (10)

1.一种固件升级的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1)、用户向监控平台上传固件升级包；

步骤2)、所述固件升级包上传成功后，监控平台从固件升级包中读取固件信息，将固件信息上传到云服务器；

步骤3)、所述监控平台向云服务器发起固件升级请求；

步骤4)、所述云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包；

步骤5)、所述设备终端接收升级指令和固件升级包，向云服务器发送第一反馈信息；

步骤6)、所述设备终端进行固件升级，升级成功后，向云服务器发送第二反馈信息；

步骤7)、所述云服务器保存升级成功后的设备终端信息，统计并向监控平台发送所有升级成功的设备终端数目；

步骤8)、所述监控平台刷新已成功升级的设备终端数目。

2.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述固件升级包包括开始码、固件主体和结束码。

3.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述固件信息包括固件标识、固件版本号、固件路径、设备型号、设备联网方式。

4.根据权利要求3所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述固件标识由两部分构成：设备标识和固件适用范围标识；所述设备标识是设备的唯一编号，所述固件适用范围是标识适用所述固件升级包的设备终端类型。

5.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，在所述云服务器向设备终端发送升级指令和固件升级包步骤之前，还包括所述云服务器和所述设备终端的一次握手协议，包括：所述云服务器向所述设备终端发送升级确认请求，询问所述设备终端是否具备接收固件的条件，待设备终端检测完自身的运行状况，确认自身具备接收固件的条件后，向所述云服务器发送确认升级的消息。

6.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤5)中，设备终端接收升级指令和固件升级包步骤，包括：

1)设备终端接收到云服务器发送的开始码，向云服务器发送确定可以进行固件升级的反馈信息，开始接收固件升级包；

2)云服务器将固件升级包按照固定大小进行切割并编号，生成固件升级报文指令，按照编号顺序向所述设备终端进行发送；

3)设备终端接收到固件升级报文，向云端服务器反馈信息；

4)设备终端接收到云服务器发送的结束码，对接收到的固件升级包进行循环冗余校验码检验，检验通过后，向云服务器发送已经成功接收了所有的固件升级包的反馈信息。

7.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述设备终端进行固件升级的步骤，包括：

a)接收云服务器指令；

b)判断是否为固件下载通知消息指令，如果是固件下载通知消息指令，则将所述设备终端中的固件升级标志复位为可接收固件的标志，执行步骤a，如果不是固件下载通知消息指令，执行步骤c；

c)判断是否为固件下载报文指令，如果是固件下载报文指令，则将固件升级包下载并存储到第一存储单元，如果不是固件下载报文指令，则执行步骤d；

d)判断固件升级包是否下载完成，如果下载完成，则执行步骤e，如果没有下载没有完成，则执行步骤a；

e)从第一存储单元中读取固件升级包；

f)将固件升级包写入到第二存储单元；

g)第二存储单元对写入的固件升级包进行校验，判断固件写入是否通过，如果通过，固件升级结束，如果写入操作没有通过，则执行步骤a。

8.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述第一反馈信息用于通知所述云服务器，所述设备终端已经全部接收固件升级包，包括：接收到的固件升级报文编号和是否成功接收到报文包。

9.根据权利要求1所述的一种固件升级的方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述第二反馈信息用于通知所述云服务器，所述设备终端固件升级是否成功。

10.一种应用权利要求1所述的固件升级方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

监控平台，用于监控云服务器的运行状态及向云服务器上传固件升级包，同时完成固件升级包的接收、控制固件升级包的发送和升级；

云服务器，用于对所述设备终端的运行状态进行监控、对所述设备终端进行指令下达及其整个系统中反馈信息的处理和传递；

设备终端，用于接收所述云服务器下达的指令和固件升级包，并完成固件升级任务。