CN107707467A - 基于sd卡升级的智能网关设备及其固件升级方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于SD卡升级的智能网关设备及其固件升级方法，属于地铁基坑监测技术领域。它包括嵌入式处理器、电源管理模块、SD卡接口、ZigBee协调器和DTU；所述嵌入式处理器分别与ZigBee协调器、电源管理模块、DTU和SD卡接口连接；所述DTU与嵌入式处理器的串口连接；SD卡接口含有检测引脚。本发明解决了分布式采集系统通过无线网络升级网关固件时占用数据传输通道的问题，升级时会导致数据堆压无法立即上传，通过智能网关设备SD卡升级的方式，实现了智能网关设备自动升级。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于SD卡升级的智能网关设备及其固件升级方法，属于地铁基坑监测技术领域。
背景技术
在地铁基坑监测中，分布式采集系统已广泛采用，分布式采集系统解决了现场监测传感器与数据采集仪的部署、供电问题，通过应用无线技术，使得现场部署更加方便，不会影响现场施工。分布式采集系统一般由传感器、分布式采集节点、智能网关设备和安心云组成。
智能网关设备一般为现场提供无线网络管理，数据传输等工作，一般为嵌入式处理系统。在实际应用中，该系统需要不停的修正应用程序，或者对产品功能不断升级，很难固定一个最终版本提供现场使用。目前可以采用无线的方式对网关进行升级，但是无线对网关升级，由于嵌入式处理系统设计的固件较大，通过无线网络下发升级文件，需要耗费大量的时间传输文件，而在传输文件过程中，会造成通信资源占用，导致大量现场采集的数据堆压，数据无法及时上传安心云，可能会造成某些突发情况无法预测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于SD卡升级的智能网关设备及其固件升级方法，该网关设备内置SD卡接口，通过SD卡接口可以实现智能网关设备固件升级，解决了无线升级速度慢，影响采集数据传输的问题。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种基于SD卡升级的智能网关设备，它包括嵌入式处理器、电源管理模块、SD卡接口、ZigBee协调器和DTU；
所述嵌入式处理器分别与ZigBee协调器、电源管理模块、DTU和SD卡接口连接；
所述DTU与嵌入式处理器的串口连接；SD卡接口含有检测引脚。
进一步的，锂电池与电源管理模块连接。
一种基于SD卡升级的智能网关设备固件升级方法
智能网关设备由市电供电，同时在内部预置大容量锂电池，当有市电时，由市电提供电源，并且监测锂电池电量，为锂电池充电，当市电异常时，自动切换到锂电池供电。ZigBee协调器上电后自动创建ZigBee网络，可以与现场部署的分布式采集节点通信，将传感器配置信息下发至分布式采集节点，同时接收分布式采集节点的数据，实现现场无线通信。DTU与嵌入式处理器的串口连接，实现智能网关设备与云端通信，可以将现场采集数据及时上传云端。
SD卡接口与嵌入式处理器连接，SD卡接口含有检测引脚，当SD卡插入SD卡卡槽时，嵌入式处理器可以立即检测到SD卡插入，并立即挂载SD卡设备，挂载完成后，嵌入式处理器可以对SD卡进行读写操作。当有新的固件需要升级时，需要将新的固件拷贝到SD卡的根目录下面，升级固件的名称必须按照规定执行。然后将SD卡插入分布式采集系统网关，嵌入式处理器运行的进程检测到SD卡挂载后，会对SD卡根目录下面的内容检测，当检测到有升级文件后，该进程会将升级文件拷贝到嵌入式处理器连接的Flash中，并且将嵌入式处理器中的采集配置先关文件备份，然后将新的固件解压安装，此时会将老版本的固件直接覆盖替换，安装完成后，再将先关的配置文件拷贝到指定的目录下面，同时该进程将SD卡中的升级文件删除，避免再次使用该升级文件升级。通过将升级固件拷贝到SD卡的方式，以及嵌入式处理器对SD卡的检测和自动安装，从而实现了使用SD卡自动升级分布式采集系统网关，解决了由于通过无线升级影响数据上传带来的问题。
本发明的有益效果：
本发明解决了分布式采集系统通过无线网络升级网关固件时占用数据传输通道的问题，升级时会导致数据堆压无法立即上传，通过智能网关设备SD卡升级的方式，实现了智能网关设备自动升级。
附图说明
图1为本发明的结构连接示意图；
图2为本发明的嵌入式处理器升级固件流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述：
一种基于SD卡升级的智能网关设备，它包括嵌入式处理器4、电源管理模块3、SD卡接口6、ZigBee协调器1和DTU5；
所述嵌入式处理器4分别与ZigBee协调器1、电源管理模块3、DTU5和SD卡接口6连接；
所述DTU5与嵌入式处理器4的串口连接；SD卡接口6含有检测引脚。
锂电池2与电源管理模块3连接。
一种基于SD卡升级的智能网关设备固件升级方法：
智能网关设备由市电供电，在内部也预置锂电池2，当有市电时，由市电提供电源，并且监测锂电池2的电量，为锂电池2充电，当市电异常时，自动切换到锂电池2供电；
ZigBee协调器1上电后自动创建ZigBee网络，分布式节点的ZigBee上电后自动加入该网络，从而实现智能网关设备与分布式采集节点通信，智能网关设备将传感器配置信息下发至分布式采集节点，同时接收分布式采集节点的数据，实现现场无线数据通信，减少了现场电缆部署；
DTU5与嵌入式处理器4的串口连接，实现智能网关设备与云端通信，可以将现场采集数据及时上传云端；
SD卡接口6与嵌入式处理器4连接，SD卡接口6含有检测引脚，当SD卡插入SD卡卡槽时，嵌入式处理器4立即检测到SD卡插入，并立即挂载SD卡设备，挂载完成后，嵌入式处理器4对SD卡进行读写操作；
固件升级时，现场维护人员从云端取最新的固件版本，将最新的固件复制到SD卡根目录下面；
升级文件的名称在云端已做处理，不能对升级文件名称，嵌入式处理器4依照文件名称进行搜索；
嵌入式处理器4上电后回启动一个监测进程，用于实现SD卡自动升级；
当SD卡插入智能网关后，嵌入式处理器4检测到SD卡插入并将SD卡挂载，监测进程随后对SD卡根目录下面的内容检测，当检测到有升级文件后，该进程会将升级文件拷贝到嵌入式处理器4连接的Flash中，并且将嵌入式处理器4中的采集配置先关文件备份，然后将新的固件解压安装，此时会将老版本的固件直接覆盖替换，安装完成后，再将先关的配置文件拷贝到指定的目录下面，同时该进程将SD卡中的升级文件删除，避免再次使用该升级文件升级。
Claims (3)
1.一种基于SD卡升级的智能网关设备，其特征在于：它包括嵌入式处理器（4）、电源管理模块（3）、SD卡接口（6）、ZigBee协调器（1）和DTU（5）；
所述嵌入式处理器（4）分别与ZigBee协调器（1）、电源管理模块（3）、DTU（5）和SD卡接口（6）连接；
所述DTU（5）与嵌入式处理器（4）的串口连接；SD卡接口（6）含有检测引脚。
2.根据权利要求1所述的基于SD卡升级的智能网关设备，其特征在于：锂电池（2）与电源管理模块（3）连接。
3.一种基于SD卡升级的智能网关设备固件升级方法，其特征在于：
智能网关设备由市电供电，在内部也预置锂电池（2），当有市电时，由市电提供电源，并且监测锂电池（2）的电量，为锂电池（2）充电，当市电异常时，自动切换到锂电池（2）供电；
ZigBee协调器（1）上电后自动创建ZigBee网络，分布式节点的ZigBee上电后自动加入该网络，从而实现智能网关设备与分布式采集节点通信，智能网关设备将传感器配置信息下发至分布式采集节点，同时接收分布式采集节点的数据，实现现场无线数据通信，减少了现场电缆部署；
DTU（5）与嵌入式处理器（4）的串口连接，实现智能网关设备与云端通信，可以将现场采集数据及时上传云端；
SD卡接口（6）与嵌入式处理器（4）连接，SD卡接口（6）含有检测引脚，当SD卡插入SD卡卡槽时，嵌入式处理器（4）立即检测到SD卡插入，并立即挂载SD卡设备，挂载完成后，嵌入式处理器（4）对SD卡进行读写操作；
固件升级时，现场维护人员从云端取最新的固件版本，将最新的固件复制到SD卡根目录下面；
升级文件的名称在云端已做处理，不能对升级文件名称，嵌入式处理器（4）依照文件名称进行搜索；
嵌入式处理器（4）上电后回启动一个监测进程，用于实现SD卡自动升级；
当SD卡插入智能网关后，嵌入式处理器（4）检测到SD卡插入并将SD卡挂载，监测进程随后对SD卡根目录下面的内容检测，当检测到有升级文件后，该进程会将升级文件拷贝到嵌入式处理器（4）连接的Flash中，并且将嵌入式处理器（4）中的采集配置先关文件备份，然后将新的固件解压安装，此时会将老版本的固件直接覆盖替换，安装完成后，再将先关的配置文件拷贝到指定的目录下面，同时该进程将SD卡中的升级文件删除，避免再次使用该升级文件升级。
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