CN107453925A - 基于多级通信平台的远程固件升级方法和云平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多级通信平台的远程固件升级方法和云平台，所述方法包括：一级平台检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备；若不属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备；所述二级平台设备解析所述升级参数，确定待升级设备的终端类型、终端数量，以及升级方式，并据此将所述升级程序文件传输至所述待升级设备；所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述程序文件，进行升级。本发明通过多级固件升级方法，减少了数据传输的次数，提高了升级效率，降低了故障发生率。

Description

基于多级通信平台的远程固件升级方法和云平台

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于多级通信平台的远程固件升级方法和用于多级远程固件升级的云平台。

背景技术

随着互联网的发展，以万物互联为核心的工业物联网、智能制造、智能家居、智慧城市、车联网等领域正在蓬勃发展，在这些领域中，通信设备往往不是简单地与中控系统进行单点连接，而是多级多平台分布；且这些通信设备一般数量比较庞大、应用环境比较复杂，在需要对这些设备进行固件升级时，很难通过人工逐一进行现场升级。

因此，如何针对这些多级跨平台通信设备进行稳定、高效、安全的远程固件升级，是本领域技术人员迫切需要解决的一个技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明在多级通信平台的基础上提出了自上而下的逐级设备固件升级方法和同一级通信设备的横向固件升级方法。通过自上而下的逐级设备升级方法，所有设备的程序升级文件从第1级平台输入，自上而下，逐级传输到对应平台的对应设备，每一级平台独立管理和控制其下一级平台中通信设备的升级文件的分发及传输控制，减少了多级数据传输的次数，提高了升级效率，降低了故障发生率。而同一级通信设备的横向固件升级方法，当同一级的通信设备中有一个设备完成了固件升级，云平台可控制该设备向其所处的这一级平台中的其他设备进行广播，完成这一级平台的所有设备的远程固件升级，该方式提供了另外一种升级文件传输路径，在该级设备的上行速率较低时，该方法可提高升级效率，同时提高了同级设备间的远程固件升级的灵活性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其中，所述多级通信平台包括：一级平台，包括一个或多个服务器；二级平台，包括多个中控主机；三级平台，包括多个终端设备；所述升级方法包括以下步骤：

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备；

若不属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备；所述二级平台设备解析所述升级参数，确定待升级设备的终端类型、终端数量，以及升级方式，并据此将所述升级程序文件传输至所述待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述程序文件，进行升级。

若所述待升级设备自检不满足程序升级的条件，根据设备正在执行任务的重要程度，关闭正在执行的任务或者等待任务执行结束，等待一段时间，若设备状态满足程序升级所需条件时再进行升级，否则向上一级平台上报设备当前状态，依次上报到云平台，并再次执行该步骤。

各级平台在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

所述设备自检包括检查电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。

所述待升级设备执行升级后还进行重启，重启后尝试与上一级平台和下一级平台(如果存在的话)分别建立通信连接，若建立成功，设备维护人员对升级成功的设备进行配置和新功能的测试，升级结束，并向上一级平台反馈所述待升级设备的当前状态；若失败，则所述待升级设备升级失败，上一级平台等待时间超时之后自动报错，通知设备维护人员现场维修，升级结束。

所述待升级设备属于二级平台时设定的升级参数包括文件大小和文件校验值；所述待升级设备不属于二级平台时设定的升级参数包括终端类型、终端个数、是否进行批量终端升级，程序文件大小、文件校验值。

根据本发明的第二目的，本发明还提供了一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其中，所述多级通信平台包括：一级平台，包括一个或多个服务器；二级平台，包括多个中控主机；三级平台，包括多个终端设备；所述升级方法包括以下步骤：

通过一级平台将升级程序文件传输到指定级别的指定待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述升级程序文件，进行升级；

升级完成后，通过一级平台控制该设备将升级程序文件传输至同一级该类型的其他待升级设备，对所述其他待升级设备进行逐一升级。

所述一级平台还与手持智能设备建立通信连接，通过手持智能设备对一级平台进行控制。

所述待升级设备在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

根据本发明的第三目的，本发明还提供了一种用于多级远程固件升级的云平台：

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备进行升级；

若不属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备，由所述二级平台设备控制待升级设备升级。

本发明的有益效果：

1、针对多级跨平台通信系统，各级平台中的相关设备远程固件升级更加有序、安全，稳定性更高；

2、通过多种通信协议和校验算法的应用，使文件传输更加安全，减少升级故障出现的概率。

3、可以突破现场环境的限制，灵活对各级平台的通信设备进行远程固件升级，适用于现场环境复杂，不易进入或者拆卸的情况；同时节省维护成本。

4、通过采用自上而下的逐级设备管理方法，上一级平台的通信设备独立管理和控制下一级平台设备的远程固件升级(程序文件的分发、升级控制)，避免了每升级一个大于二级的平台的设备都需要平台传输程序升级文件的情况，减少了多级数据传输的次数，提高了升级效率，降低了故障发生率。

5、一种同一级别通信设备的横向直接升级方法，提供了另外一种升级文件传输路径，在该级设备的上行速率较低时，该方法可提高升级效率；同时提高了同级设备间的远程固件升级的灵活性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明多级通信平台示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

一种多级通信平台，包括：

一级平台，即云平台，主要包括系统后台端监控服务器、数据库、及其他相关软硬件设施，主要负责整个通信监控系统的底层数据接入、分析、存储、展示以及其它联动功能；其中的相关软硬件设施可以是用户自己搭建，也可以是租用相关云服务。

二级平台，即中控平台，主要是指部署在现场的各种类型的中控主机，主要功能是对现场安装的传感设备、监测终端等进行管理、数据收集、分析、存储、现场展示、数据上传(至云平台)；中控主机一般都具备各种类型的数据传输链路，如数据上行接口：2G/GPRS/3G/4G通信接口、以太网通信接口、WiFi接口；数据下行接口：数字或者模拟信号帧听接口、现场总线接口、433M无线通信接口、蓝牙接口、其他常用物联网协议接口。

特别地，在某些系统应用中，中控主机可以是一种虚拟主机，即功能与一般中控主机相同，但以软件形式存在，与第一级或者第三级平台融为一体。

三级平台，即终端平台，主要包括系统中最底层的各种传感器；这些传感器能够自动或者被动完成现场环境中待测参数的测量，输出数字信号或者模拟信号给中控主机，至少支持一种数据上行通信接口。另外终端平台各个终端之间可以组网，也可以相互孤立，但是都至少能够与其所属的中控主机进行通信。

实施例二

本实施例目的是提供一种自上而下的基于多级通信平台的远程固件升级方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，包括以下步骤：

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备；

若不属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备；所述二级平台设备解析所述升级参数，确定待升级设备的终端类型、终端数量，以及升级方式，并据此将所述升级程序文件传输至所述待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述程序文件，进行升级。

若不满足，根据设备正在执行任务的重要程度，关闭正在执行的任务或者等待任务执行结束，等待一段时间，若设备状态满足程序升级所需条件时再进行升级，否则向上一级平台上报设备当前状态，并再次执行该步骤。

优选地，各级平台的设备在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

优选地，所述设备自检包括检查电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。

优选地，所述待升级设备执行升级后还进行重启，重启后尝试与上一级平台和下一级平台(如果存在的话)分别建立通信连接，若建立成功，设备维护人员对升级成功的设备进行配置和新功能的测试，升级结束，并向上级平台反馈所述待升级设备的当前状态；若失败，则所述待升级设备升级失败，上一级平台等待时间超时之后自动报错，设备维护人员只能到现场进行维修，升级结束。

具体地，

其中，所述一级平台为云平台；二级平台为中控平台，包括多个中控主机。

所述待升级设备属于二级平台时设定的升级参数包括文件大小和文件校验值。

所述待升级设备不属于二级平台时设定的升级参数包括终端类型、终端个数、是否进行批量终端升级，程序文件大小、文件校验值等。

其中，所述一级平台和二级平台之间的数据传输通过主机通信协议。

所述升级参数和主机通信协议的选择，与用户云平台的设计及所选用的通信协议有关；校验算法也可根据情况进行选择，如sha-1摘要算法、md5摘要算法、CRC校验算法等。相关人员应该明白此处不局限于某种通信传输协议或者参数设定方法。

中控主机与终端之间的数据传输通过终端通信协议，可以使自定义，也可以借用现有的其他通信协议；校验算法同样可以有多种选择。

优选地，所述升级方式为是否进行批量升级。若确定为批量升级，所述主机的批量终端数据传输管理流程，由用户自行设计决定，可以采用广播的方式，也可以采用信道分时复用的方式，也可以采用单点轮询传输方式。

为了更清楚的阐述本发明，所述基于多级通信平台的固件升级方法具体包括：

(1)升级顺序自上而下，首先检查待升级设备是否是第2级平台：中控平台，如果是，执行(2)，否则执行(3)；

(2)设备维护人员通过云平台设定相关升级参数(在该步骤中，主要参数有：设备类型：中控主机；文件大小、文件校验值等)，然后将待升级的程序文件，按照既定主机通信协议，安全、准确传输给相应的通信设备，并对文件进行校验和存储。如果传输成功并校验正确，则执行(5)；否则，设备维护人员重新检查程序文件、相关升级参数的设定等，重新执行(2)；

(3)设备维护人员通过云平台设定相关升级参数(在该步骤中，主要参数有：终端类型、终端个数、是否进行批量终端升级，程序文件大小、文件校验值等)，然后通过既定主机通信协议，把文件安全准确传输给相应的终端通信设备的上一级父节点设备，即终端所在的中控主机；中控主机对程序文件进行校验和存储；如果传输成功并校验正确，则执行(4)；否则，设备维护人员重新检查程序文件、相关升级参数的设定等，重新执行(3)；

(4)中控主机解析云平台的相关升级参数，确定待升级的终端类型、终端数量，以及升级方式(是否进行批量升级)，如果只对某一个终端进行升级，则中控主机搜索自身设备台账，找到相应终端信息，然后通过终端通信协议进行点对点传输即可；如果需要进行批量升级，即对多个终端进行升级，则启动主机的批量终端数据传输管理流程，通过终端通信协议依次对指定终端进行程序文件传输，每个终端的程序文件传输完成后终端保存程序文件并进行校验，并将传输结果反馈给云平台；然后执行(5)；

(5)相关通信设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，如电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。设备状态满足程序升级所需的条件，则执行(6)；否则执行(7)；

(6)相关通信设备读取本地存储的程序文件，校验无误后进行程序升级，并重启；重启之后尝试与上一级平台和者下一级平台(如果存在的话)分别进行通信连接，如果成功，则执行(9)，并向上一级平台上报设备当前状态，然后改状态信息逐级转发，最终上报到云平台；如果任何一项通信失败，则执行(8)；

(7)根据设备正在执行任务的重要程度，关闭正在执行的任务或者等待任务执行结束，等待一段时间，如果设备状态满足程序升级所需条件，则执行(6)；否则向上一级平台上报设备当前状态，并再次执行(7)；

(8)设备升级失败，云平台等待时间超时之后自动报错，设备维护人员只能到现场进行维修，升级结束；

(9)设备维护人员根据通过云平台重新对升级成功的通信设备进行配置和新功能的测试，升级完成。

以上步骤中，采用了上一级平台的通信设备独立管理下一级平台设备的管理方法，如想要对终端进行远程固件升级，云平台只需要将程序文件传输给中控主机，主机负责对指定的终端进行程序文件传输管理；避免了每次升级一个终端，程序文件就必须由云平台传输到中控主机，然后传输到指定终端；提高远程固件升级的效率，也减少了程序文件传输的出错的概率。该方法同样适用于三级以上的跨平台系统。

上述升级管理方法的步骤中，仅仅描述了该管理方法对三级通信平台系统中的通信设备进行远程固件升级的方法，但是该方法不局限于三级通信平台系统，也可以对其他多级通信平台系统，按照自上而下，逐级管理升级的方法进行远程固件升级。

实施例三

本实施例的目的是提供一种基于多级通信平台的同一级通信设备的横向升级管理方法。

基于以上目的，本实施例提供了一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，包括以下步骤：

通过一级平台将升级程序文件传输到指定级别的指定待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述升级程序文件，进行升级；

升级完成后，通过一级平台控制该设备将升级程序文件传输至同一级该类型的其他待升级设备，对所述其他待升级设备进行逐一升级。

所述一级平台还与手持智能设备建立通信连接，设备维修人员还可以通过手持智能设备对一级平台进行控制。

优选地，所述待升级设备在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

优选地，所述设备自检包括检查电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。

优选地，所述待升级设备执行升级后还进行重启，重启后尝试与上一级平台建立通信连接，若建立成功，设备维护人员对升级成功的设备进行配置和新功能的测试，升级结束，并向上级平台反馈所述待升级设备的当前状态；若失败，则所述待升级设备升级失败，上一级平台等待时间超时之后自动报错，设备维护人员只能到现场进行维修，升级结束。

当同一级的通信设备中有一个设备完成了固件升级，云平台可控制该设备向其所处的这一级平台中的其他设备进行广播，并通过云平台控制，完成这一级平台的所有设备的远程固件升级。

所述每一级平台设备的横向升级，是指对于每一级平台的相关通信设备，均可通过现场通信接口进行直接升级文件传输，并通过手持智能设备或者其他软硬件工具控制相关设备进行自动程序升级。

主要通信接口及升级方式有：蓝牙、WiFi、433M无线通信、现场总线、串行通信接口等，配合手持智能终端及其相关文件升级控制APP进行升级。

为了更清楚的阐述本发明，所述基于多级通信平台的固件升级方法具体包括：

(1)设备维护人员通过云平台或者手持智能设备，将程序文件传输到指定级别的指定通信设备中，该设备对程序文件进行校验和存储；

(2)该通信设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，如电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。设备状态满足程序升级所需的条件，则执行(3)；否则执行(2)；

(3)该通信设备读取本地存储的程序文件，校验无误后进行程序升级，并重启；重启之后尝试与上一级平台和下一级平台分别进行通信连接，如果成功，则执行(4)，并向上一级平台上报设备当前状态，并依次上报至云平台；

(4)设备维护人员根据通过云平台或者手持智能设备重新对升级成功的通信设备进行配置和新功能的测试，并检查是否需要对该级平台的其他该类型通信设备进行相同的固件升级，如果是，则执行(5)，否则升级结束；

(5)设备维护人员根据通过云平台或者手持智能设备控制该升级完成的通信设备与同一级的该类型设备进行通信，并对该级平台中的待升级设备进行逐一升级，并将升级结果上报云平台或者手持智能设备。

实施例四

本实施例的目的是提供一种多级通信平台：

一种用于多级远程固件升级的云平台，

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备进行升级；

若不属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备，由所述二级平台设备控制待升级设备升级。

所述云平台还用于对升级成功的设备进行配置和新功能测试。

本发明在多级通信平台的基础上提出了自上而下的逐级设备固件升级方法和同一级通信设备的横向固件升级方法。通过自上而下的逐级设备升级方法，所有设备的程序升级文件从第1级平台输入，自上而下，逐级传输到对应平台的对应设备，并存储(对于没有存储单元的设备，其升级文件存储在其上级父节点设备中)，上一级平台的通信设备独立管理下一级平台设备的远程固件升级，减少了多级数据传输的次数，提高了升级效率，降低了故障发生率。同一级通信设备的横向固件升级方法，当同一级的通信设备中有一个设备完成了固件升级，云平台可控制该设备向其所处的这一级平台中的其他设备进行广播，并通过云平台控制，完成这一级平台的所有设备的远程固件升级，该方法提供了另外一种升级文件传输路径，在该级设备的上行速率较低时，该方法可提高升级效率；同时提高了同级设备间的远程固件升级的灵活性。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述多级通信平台包括：一级平台，包括一个或多个服务器；二级平台，包括多个中控主机；三级平台，包括多个终端设备；所述升级方法包括以下步骤：

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备；

若不属于，一级平台接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备；所述二级平台设备解析所述升级参数，确定待升级设备的终端类型、终端数量，以及升级方式，并据此将所述升级程序文件传输至所述待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述程序文件，进行升级。

2.如权利要求1所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，若所述待升级设备自检不满足程序升级的条件，根据设备正在执行任务的重要程度，关闭正在执行的任务或者等待任务执行结束，等待一段时间，若设备状态满足程序升级所需条件时再进行升级，否则向上一级平台上报设备当前状态，并依次上报到云平台，并再次执行该步骤。

3.如权利要求1所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，各级平台在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

4.如权利要求1所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述设备自检包括检查电源是否正常、是否正在进行数据传输、是否正在进行测量等其他未完成的任务；如果采用超级电容供电或者可充电电池供电，则检查剩余电电量是否足以满足本次程序升级所需电量等。

5.如权利要求1所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述待升级设备执行升级后还进行重启，重启后尝试与上一级平台和下一级平台建立通信连接，如果存在下一级平台，还尝试与下一级平台建立通信连接，若建立成功，设备维护人员对升级成功的设备进行配置和新功能的测试，升级结束，并向上级平台反馈所述待升级设备的当前状态；若失败，则所述待升级设备升级失败，上一级平台等待时间超时之后自动报错，通知设备维护人员现场维修，升级结束。

6.如权利要求1所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述待升级设备属于二级平台时设定的升级参数包括文件大小和文件校验值；所述待升级设备不属于二级平台时设定的升级参数包括终端类型、终端个数、是否进行批量终端升级，程序文件大小、文件校验值。

7.一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，

所述多级通信平台包括：一级平台，包括一个或多个服务器；二级平台，包括多个中控主机；三级平台，包括多个终端设备；所述升级方法包括以下步骤：

通过一级平台将升级程序文件传输到指定级别的指定待升级设备；

所述待升级设备进行设备自检，检查自身是否满足程序升级的条件，若满足，读取所述升级程序文件，进行升级；

升级完成后，通过一级平台控制该设备将升级程序文件传输至同一级该类型的其他待升级设备，对所述其他待升级设备进行逐一升级。

8.如权利要求7所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述一级平台还与手持智能设备建立通信连接，通过手持智能设备对一级平台进行控制。

9.如权利要求7所述的一种基于多级通信平台的远程固件升级方法，其特征在于，所述待升级设备在接收到升级程序文件后对所述文件进行校验，校验正确才执行后续步骤。

10.一种用于多级远程固件升级的云平台，其特征在于：

检测待升级设备是否属于二级平台，若属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备进行升级；

若不属于，接收升级参数的设定，将升级程序文件传输至所述待升级设备对应的二级平台设备，由所述二级平台设备控制待升级设备升级。