CN106411619A - 一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法 - Google Patents

一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法 Download PDF

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Abstract

一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法，包括：无线设备上报无线设备的软件版本信息给服务器，当服务器需要更新时，推送升级消息给无线设备；无线设备向服务器请求升级文件；所述无线设备下载升级文件并进行升级，在升级完发送完成信息到服务器；服务器将升级完成消息推送给APP；APP经由服务器重启消息转发给所述无线设备，无线设备重启运行新版本固件。本发明可以通过无线方式进行自动升级，提高了工作效率，且能够同时对多个无线设备进行升级；服务器能够主动地根据版本信息寻找到需要升级的无线设备，提高了可控性；下载升级、以及重启过程均可控，减少对设备正常运行的干扰；能够对数据流进行加密。

Description

一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，涉及物联网技术设备，尤其涉及基于低功耗广域网的无线升级固件领域。
背景技术
低功耗广域物联网(LPWAN)技术是近年国际上一种革命性的物联网接入技术，具有远距离、低功耗、低运维成本等特点，与WiFi蓝牙、ZigBee等现有技术相比，LPWAN真正实现了大区域物联网低成本全覆盖，目前LPWAN技术已经在由美国思科公司、IBM公司等组成的LoRa Alliance等国际组织进行全球推广，成为新物联网应用和智慧城市的重要基础支撑技术。2015年，中国科学院计算机网络信息中心开展低功耗广域网络(LPWAN)研究工作以来，已经进行了技术现状研究，目前在推进LPWAN技术标准提案。
不同的无线技术解决不同的问题。LPWAN更适合长距离发送小数据量的设备，使用电池或能量收集等供电方式。一些物联网应用仅需要传送少量的信息，发送数据的频次低。在长距离和低带宽上，LPWAN较现有的一些无线技术(WiFi、Bluetooth等)有较大的优势，LPWAN主要还是面向物联网一些新兴的应用和市场，也是现有无线网络的一种补充。
LPWAN具有如下特点：1、长距离，根据部署环境不同，一个网关或基站可以覆盖几公里，甚至几十公里；2、低数据速率，数据速率一般不超过5kbps，每天几次的通信频次，每次几十到几百个字节不等。3、低功耗，电池供电或其他能量收集供电，可以维持几年，甚至更久。
大多数的LPWAN技术采用了星型拓扑网络。类似于WiFi，星型网络终端可以连接到接入点(或基站/网关)。LPWAN应用主要有五大类：智能工业(Smart Industry)、智能公共设施(Smart Utilities)、智慧城市(Smart Cities)、智能建筑(Smart Buildings)及其他应用(Other applications)。
总之，LPWAN的一些新的无线技术正改变着物联网无线连接的应用，从近距离的无线连接到远距离的无线连接，将更有可能带来大规模的物联网部署。不断增长的无线连接的需求也在不断地推动着物联网应用的发展和深入。
随着LPWAN技术的发展，出现了越来越多的无线设备，上述无线设备分散在不同的地域，而随着无线网络技术的发展，越来越频繁的需要对上述的无线设备进行升级。
现有技术都是通过uart电缆接口对无线设备进行升级，上述方法存在如下的不足：
1.这种需要人工对接，非常麻烦，在遇到无线设备数目较多的时候将会耗费很大的人力和物力；
2.管理方对无线设备不能进行升级控制，没有办法对无线设备进行强制性升级；
3.不能提供完备的安全性保障措施。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种基于低功耗广域网的无线设备的升级办法，能够通过安全保障机制，迅速地对众多的无线设备提供升级下载服务，且可以提供强制性升级和可控性升级。
为了实现上述目的，本发明提供了
一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法，适用于包括至少一个无线设备、服务器的升级系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、无线设备在激活或者启动的过程中，上报无线设备的软件版本信息给服务器，所述服务器将对应无线设备的版本信息存于数据库；
步骤2、所述无线设备正常使用；
步骤3、所述服务器端上传固件更新，推送升级消息到所述无线设备；
步骤4、所述无线设备根据设备秘钥以及升级路径，向服务器请求升级文件；
步骤5、所述无线设备下载所述升级文件到所述无线设备的存储中；
步骤6、所述无线设备进行升级，在升级完成之后发送升级完成信息到所述服务器；
步骤7、所述服务器将升级完成消息推送给APP；
步骤8、所述APP经由服务器发送重启信息，命令所述无线设备重启运行新版本固件；
步骤9、所述服务器将所述重启消息转发给所述无线设备，无线设备重启运行新版本固件。
优选地，在步骤3中，所述升级信息包括升级路径、版本升级信息和文件大小。
优选地，在步骤5中，采用加密和安全的文件下载协议进行文件传输。
优选地，在步骤5中，在完成升级文件下载以后，对升级文件进行解密、校验和验证，在校验文成后，进行相应的升级；如果校验不通过，则重新下载升级文件。
优选地，在步骤9中，所述重启信息命令无线设备立即重启运行新版本固件。
优选地，在步骤9中，所述重启信息命令无线设备在设备运行低谷时段重启运行新版本固件。
优选地，在步骤3中，所述升级消息是强制升级消息，所述无线设备立即运行步骤4，向服务器请求升级文件。
优选地，在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，判断自身运行状态，在系统处在低负荷运行状态，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。
优选地，在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，在设备运行低谷时段，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。
优选地，在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，向APP转发请求升级信息，由所述APP判断是否进行升级，如果APP向所述无线设备发送同意信息，则所述无线设备运行步骤4，向服务器请求升级文件，如果APP向所述无线设备发送不同意信息，则所述无线设备向所述服务器发送暂停升级信息，且不运行后续步骤。
本发明可以通过无线方式进行自动升级，提高了工作效率，且能够同时对多个无线设备进行升级；服务器能够主动地根据版本信息寻找到需要升级的无线设备，提高了可控性；下载升级、以及重启过程均可控，减少对设备正常运行的干扰；能够对数据流进行加密。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为根据本发明具体实施例的基于低功耗广域网的无线设备升级方法的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
参见图1，示出了根据本发明具体实施例的基于低功耗广域网的无线设备升级方法的流程图，适用于包括至少一个无线设备、服务器的升级系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、无线设备在激活或者启动的过程中，上报无线设备的软件版本信息给服务器，服务器将对应无线设备的版本信息存于数据库；
在本实施例中，该步骤表示无线设备在激活或者启动的过程中就上报软件版本给服务器，使得服务器始终明白无线设备的最新软件版本，当需要升级的时候，能够迅速地通过软件版本信息找到需要升级的无线设备，对相关无线设备进行升级，从而增加了服务器的管理能力。
步骤2、无线设备正常使用。
步骤3、服务器端上传固件更新，推送升级消息到无线设备。
在本实施例中，该步骤表示由于服务器中具有所有无线设备的版本号，因此，能够通过比较软件版本号的办法，找到需要升级的无线设备，推送升级信息到无线设备。
所述升级信息包括升级路径、版本升级信息和文件大小等参数。升级路径可以包括升级服务器、用户名、密码等，在本实施例中，仍然采用相同的服务器作为升级服务器，但显然，也可以分开，即下发升级信息的服务器和下载升级文件的服务器可以为不同的服务器，其信息通过升级信息传递到无线设备中。
步骤4、无线设备根据设备秘钥(device key)以及升级路径，向服务器请求升级文件(user bin)。
在本实施例中，该步骤表示无线设备如何请求升级，在请求中采用设备秘钥(device key)，增加了从云端升级的安全性。
步骤5、无线设备下载对应的升级文件(user bin)到所述无线设备的存储中(例如SPI Flash)。
在本实施例中，该步骤表示无线设备下载升级文件。
具体的，在升级中，可以使用加密和安全的文件下载协议进行文件传输，例如采用SSL加密，SFTP协议等。
更进一步的，在完成升级文件下载以后，对升级文件进行解密、校验和验证(例如版本校验、完整性校验)，在校验文成后，进行相应的升级。如果校验不通过，则重新下载升级文件。
步骤6、无线设备进行升级，在升级完成之后发送升级完成信息到所述服务器。
步骤7、服务器将升级完成消息推送给APP。
步骤8、APP经由服务器发送重启信息，命令无线设备重启运行新版本固件。
步骤9、服务器将所述重启消息转发给所述无线设备，无线设备重启运行新版本固件。
在本实施例中，上述步骤6-9表示：由于无线设备始终工作在运行状态，重启将会影响到设备的正常运行，因此，本发明在设备升级完成后，将升级完成消息推送给APP，由APP判断是否重启无线设备，以及何时重启无线设备。
优选的，所述重启信息命令无线设备立即重启运行新版本固件，或者所述重启信息命令无线设备在设备运行低谷时段重启运行新版本固件。例如，低谷时段包括凌晨等低活动时段，从而避免设备重启对无线设备正常工作的影响。
进一步的，在步骤3无线设备收到升级消息之后，在步骤4无线设备准备向服务器请求升级文件之前，无线设备会对升级消息进行判断。
例如，所述升级消息是强制升级消息，因此，无线设备立即运行步骤4，向服务器请求升级文件。
又例如，所述无线设备收到所述升级消息后，判断自身运行状态，在系统处在低负荷运行状态，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。这样，所述无线设备能够智能地判断升级时间，从而避免下载对无线设备正常工作的影响。
又例如，所述无线设备收到所述升级消息后，在设备运行低谷时段，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。例如，低谷时段包括凌晨等低活动时段，从而避免设备升级对无线设备正常工作的影响。
又例如，所述无线设备收到所述升级消息后，向APP转发请求升级信息，由所述APP判断是否进行升级，如果APP向所述无线设备发送同意信息，则所述无线设备运行步骤4，向服务器请求升级文件，如果APP向所述无线设备发送不同意信息，则所述无线设备向所述服务器发送暂停升级信息，且不运行后续步骤。因此，能够对设备升级进行再一次的判断。
综上，本发明具有如下的优点：
1.可以通过无线方式进行自动升级，提高了工作效率，且能够同时对多个无线设备进行升级。
2.无线设备将最新版本信息发送给服务器，服务器能够主动地根据版本信息寻找到需要升级的无线设备，并发送升级信息。
3.下载升级、以及重启过程均可控，尽量避免对设备正常运行的干扰。
4.能够对无线设备进行强制性重启。
5.升级过程中利用设备秘钥，文件下载对数据流进行加密。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于低功耗广域网的无线设备升级方法，适用于包括至少一个无线设备、服务器的升级系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、无线设备在激活或者启动的过程中，上报无线设备的软件版本信息给服务器，所述服务器将对应无线设备的版本信息存于数据库；
步骤2、所述无线设备正常使用；
步骤3、所述服务器端上传固件更新，推送升级消息到所述无线设备；
步骤4、所述无线设备根据设备秘钥以及升级路径，向服务器请求升级文件；
步骤5、所述无线设备下载所述升级文件到所述无线设备的存储中；
步骤6、所述无线设备进行升级，在升级完成之后发送升级完成信息到所述服务器；
步骤7、所述服务器将升级完成消息推送给APP；
步骤8、所述APP经由服务器发送重启信息，命令所述无线设备重启运行新版本固件；
步骤9、所述服务器将所述重启消息转发给所述无线设备，无线设备重启运行新版本固件。
2.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤3中，所述升级信息包括升级路径、版本升级信息和文件大小。
3.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤5中，采用加密和安全的文件下载协议进行文件传输。
4.根据权利要求3所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤5中，在完成升级文件下载以后，对升级文件进行解密、校验和验证，在校验文成后，进行相应的升级；如果校验不通过，则重新下载升级文件。
5.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤9中，所述重启信息命令无线设备立即重启运行新版本固件。
6.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤9中，所述重启信息命令无线设备在设备运行低谷时段重启运行新版本固件。
7.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤3中，所述升级消息是强制升级消息，所述无线设备立即运行步骤4，向服务器请求升级文件。
8.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，判断自身运行状态，在系统处在低负荷运行状态，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。
9.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，在设备运行低谷时段，再运行步骤4，向服务器请求升级文件。
10.根据权利要求1所述的无线设备升级方法，其特征在于：
在步骤3所述无线设备收到所述升级消息后，向APP转发请求升级信息，由所述APP判断是否进行升级，如果APP向所述无线设备发送同意信息，则所述无线设备运行步骤4，向服务器请求升级文件，如果APP向所述无线设备发送不同意信息，则所述无线设备向所述服务器发送暂停升级信息，且不运行后续步骤。
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