CN110262820A - 基于mqtt协议实现ota升级的方法、装置、系统与存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法、装置、系统与存储介质，基于MQTT协议实现OTA升级的方法包括以下步骤：步骤S1，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围；步骤S2，重新启动应用程序，并执行bootloader；步骤S3，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围，若属于需要更新的范围则执行步骤S4；步骤S4，获取应用程序的服务平台，并与服务平台建立数据传输连接；步骤S5，利用MQTT协议从服务平台下载固件，并校验固件是否正确，若固件正确则执行步骤S6；步骤S6，复制固件到APP代码段；步骤S7，bootloader加载APP；步骤S8，结束更新操作。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法、装置、系统与存储介质。
背景技术
一般的嵌入式设备需要通过仿真器或烧录器来实现固件的烧录，但是这种方式对于已经安装到现场的设备进行升级时极其不便，而且成本高，不适应当前的时代发展。而利用MQTT协议进行OTA升级的方法，可以利用网络来升级设备的固件，操作人员只需要在后台点击升级操作后，等待升级完成即可。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
基于上述原因，本申请人提出了一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法、装置、系统与存储介质，旨在加快实现设备固件的自动升级，节约人力成本，提高工作效率。
发明内容
为了满足上述要求，本发明的第一个目的在于提供一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
本发明的第二个目的在于提供一种基于MQTT协议实现OTA升级的装置。
本发明的第三个目的在于提供一种基于MQTT协议实现OTA升级的系统。
本发明的第四个目的在于提供一种基于MQTT协议实现OTA升级的存储介质。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，包括以下步骤：
步骤S1，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围；
步骤S2，重新启动应用程序，并执行bootloader；
步骤S3，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围,若属于需要更新的范围则执行步骤S4；
步骤S4，获取应用程序的服务平台，并与服务平台建立数据传输连接；
步骤S5，利用MQTT协议从服务平台下载固件，并校验固件是否正确，若固件正确则执行步骤S6；
步骤S6，复制固件到APP代码段；
步骤S7，bootloader加载APP；
步骤S8，结束更新操作。
进一步技术方案为，所述步骤S4和步骤S5还包括数据传输步骤，所述的数据传输步骤包括以下子步骤：
子步骤S1，所述应用程序与服务平台建立MQTT连接；
子步骤S2，所述应用程序将当前固件的版本信息发送至服务平台；
子步骤S3，所述应用程序获取到更新通知；
子步骤S4，所述应用程序将设备信息以及传输能力的信息传输至服务平台；
子步骤S5，所述应用程序获取到固件信息以及对固件的分包信息；
子步骤S6，所述应用程序按照分包信息请求固件包，获得被分包的固件包数据；
子步骤S7，所述应用程序断开与服务平台的连接，结束数据传输步骤。
进一步技术方案为，所述子步骤S3还包括，若固件版本信息不属于需要更新的范围，所述服务平台向应用程序传递结束更新操作指令，执行子步骤S7。
进一步技术方案为，所述子步骤S7还包括，所述应用程序获取到所有的分包固件包数据后，向所述服务平台传递结束信息，所述服务平台退出下载过程。
进一步技术方案为，所述步骤S1还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S8。
进一步技术方案为，所述步骤S3还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S7。
进一步技术方案为，所述步骤S5还包括，当所述固件不正确后，跳过步骤S6，执行步骤S7。
本发明还公开了一种基于MQTT协议实现OTA升级的装置，包括以下模块：
连接建立模块，用于向服务平台发送基于MQTT协议的数据连接请求，并与服务平台建立数据连接；
数据获取模块，用于获取当前固件的版本信息，以及服务平台的固件包数据；
数据处理模块，用于校验固件包数据是否正确，以及复制固件到APP代码段。
本发明还公开了一种基于MQTT协议实现OTA升级的系统，包括服务器，设备端；其中，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于MQTT协议实现OTA升级的程序，其中，所述基于MQTT协议实现OTA升级的程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于：采用本方法对设备固件升级，可免除使用烧录器或仿真器的操作，只需要将当前固件端与服务平台建立通信连接，即可通过网络实现设备固件的自动升级，节约人力成本，提高工作效率，并且该方法可用于支持MQTT协议的嵌入式设备的固件升级，实用性强。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法的具体实施例流程示意图；
图2是图1流程中数据传输步骤的具体实施例流程示意图；
图3是本发明一种基于MQTT协议实现OTA升级的装置组成方框图示意图；
图4是本发明一种基于MQTT协议实现OTA升级的系统组成方框图示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，包括以下步骤：
步骤S1，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围；
步骤S2，重新启动应用程序，并执行bootloader；
步骤S3，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围，若属于需要更新的范围则执行步骤S4；
步骤S4，获取应用程序的服务平台，并与服务平台建立数据传输连接；
步骤S5，利用MQTT协议从服务平台下载固件，并校验固件是否正确，若固件正确则执行步骤S6；
步骤S6，复制固件到APP代码段；
步骤S7，bootloader加载APP；
步骤S8，结束更新操作。
如图1所示的实施例中，为本发明基于MQTT协议实现OTA升级的方法的一个具体实施例流程示意图，图1示的设备为支持OTA升级的设备，设备装载的程序分为bootloader代码段和APP代码段两部分。
此OTA升级方法是针对APP代码段进行升级，整个升级过程在bootloader中完成。
正常情况下设备运行在APP程序下，APP程序在刚开始运行时会主动将当前固件的版本号报送一次给服务端，服务端将通过这个记录的版本号来确定设备是否需要升级固件，并将升级固件的请求下发到设备端；
设备收到固件更新的请求后，reboot进入bootloader,并在bootloader中再报送旧固件版本信息，以确认升级要求。
当设备再一次被允许升级后进入新固件的下载流程，否则加载旧的固件启动。
固件下载完成后进行校验，校验无误的情况下bootloader会将整个固件拷贝到APP代码段并将版本号更新为最新固件版本号，等待bootloader加载启动，否则认为本次升级失败，重新加载旧的固件启动。
因为APP启动后会发送一次版本号，服务端可通过这次发送的版本号来判断设备是否成功升级。
其中，还包括APP代码段被破坏不能正常启动APP的处理：当出现不能正常启动APP时，bootloader会自动进入OTA升级流程，并报告一个特殊的版本号给服务端。
升级流程如上面reboot之后的流程。
MQTT协议(Message Queuing Telemetry Transport)，翻译过来就是遥信消息队列传输，是IBM公司于1999年提出的。MQTT是一个基于TCP的发布订阅协议，设计的初始目的是为了极有限的内存设备和网络带宽很低的网络不可靠的通信，非常适合物联网通信。
如图1所示的实施例中，所述步骤S4和步骤S5还包括数据传输步骤，所述的数据传输步骤包括以下子步骤：
子步骤S1，所述应用程序与服务平台建立MQTT连接；
子步骤S2，所述应用程序将当前固件的版本信息发送至服务平台；
子步骤S3，所述应用程序获取到更新通知；
子步骤S4，所述应用程序将设备信息以及传输能力的信息传输至服务平台；
子步骤S5，所述应用程序获取到固件信息以及对固件的分包信息；
子步骤S6，所述应用程序按照分包信息请求固件包，获得被分包的固件包数据；
子步骤S7，所述应用程序断开与服务平台的连接，结束数据传输步骤。
如图2所示的实施例中，所述的数据传输步骤具体如图2示，下载过程中设备端作为通信的发起方，主动向服务端询问数据，服务端则根据请求信息将数据发送到设备端。
受设备存储和网络传输能力的影响，需要将固件分割成多个包进行传输，然后再在设备端对分割的固件包进行拼接，最终形成一个完整的固件包。因此，设备将在数据传输步骤启动后先将设备信息和传输信息发送给服务端，服务端根据设备信息和传输信息来计算出新固件被分割成的数据包数量，并将数据包的数量和固件的大小下发给设备。而设备需根据数据包的数量和固件的大小来进行下载，并确定下载是否完成。最后形成一个完整的固件文件。若整个传输过程如出现未回复的情况，设备会重新发送请求，只有在多次请求都失败的情况下才退出本次更新，并认为本次固件更新失败。
为节省内存开销避免申请过大的缓存区，设备可按照包的编号顺序下载固件包，并一包一包的存储，直到所有数据包被下载完成。
优选地，所述子步骤S3还包括，若固件版本信息不属于需要更新的范围，所述服务平台向应用程序传递结束更新操作指令，执行子步骤S7。
优选地，所述子步骤S7还包括，所述应用程序获取到所有的分包固件包数据后，向所述服务平台传递结束信息，所述服务平台退出下载过程。
如图1所示的实施例中，优选地，所述步骤S1还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S8。
如图1所示的实施例中，所述步骤S3还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S7。
如图1所示的实施例中，所述步骤S5还包括，当所述固件不正确后，跳过步骤S6，执行步骤S7。
如图3所示的装置组成示意图，为本发明公开的一种基于MQTT协议实现OTA升级的装置，包括以下模块：
连接建立模块100，用于向服务平台发送基于MQTT协议的数据连接请求，并与服务平台建立数据连接；
数据获取模块200，用于获取当前固件的版本信息，以及服务平台的固件包数据；
数据处理模块300，用于校验固件包数据是否正确，以及复制固件到APP代码段。
具体地，三个模块用于实现上述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法，使装置能够获得方法带来的有益效果。其中，所述基于MQTT协议实现OTA升级的装置包括但不限于支持OTA升级的设备。
具体地，所述连接建立模块100主要执行上述方法中的子步骤S1，所述数据获取模块200执行步骤S1和步骤S3与步骤S4以及步骤S5中从服务平台获取数据的效果，所述数据处理模块300实现图1实施例中其余需要对数据进行处理的步骤。
如图4所示的系统组成方框图，为本发明公开的一种基于MQTT协议实现OTA升级的系统，包括服务器400，设备端500；其中，所述服务器400包括存储器401、处理器402及存储在所述存储器401上并可在所述处理器402上运行的基于MQTT协议实现OTA升级的程序，其中，所述基于MQTT协议实现OTA升级的程序被所述处理器402执行时实现如上述任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法，所述设备端包括支持OTA升级的各种电子设备。
其中，所述存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM))或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
其中，所述存储介质可以是前述服务器的内部存储单元，例如服务器的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，所述存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。
采用本方法对设备固件升级，可免除使用烧录器或仿真器的操作，只需要将当前固件端与服务平台建立通信连接，即可通过网络实现设备固件的自动升级，节约人力成本，提高工作效率，并且该方法可用于支持MQTT协议嵌入式设备的固件升级，实用性强。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围；
步骤S2，重新启动应用程序，并执行bootloader；
步骤S3，获取当前应用程序的固件版本信息，判断固件版本信息是否属于需要更新的范围，若属于需要更新的范围则执行步骤S4；
步骤S4，获取应用程序的服务平台，并与服务平台建立数据传输连接；
步骤S5，利用MQTT协议从服务平台下载固件，并校验固件是否正确，若固件正确则执行步骤S6；
步骤S6，复制固件到APP代码段；
步骤S7，bootloader加载APP；
步骤S8，结束更新操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述步骤S4和步骤S5还包括数据传输步骤，所述的数据传输步骤包括以下子步骤：
子步骤S1，所述应用程序与服务平台建立MQTT连接；
子步骤S2，所述应用程序将当前固件的版本信息发送至服务平台；
子步骤S3，所述应用程序获取到更新通知；
子步骤S4，所述应用程序将设备信息以及传输能力的信息传输至服务平台；
子步骤S5，所述应用程序获取到固件信息以及对固件的分包信息；
子步骤S6，所述应用程序按照分包信息请求固件包，获得被分包的固件包数据；
子步骤S7，所述应用程序断开与服务平台的连接，结束数据传输步骤。
3.根据权利要求2所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述子步骤S3还包括，若固件版本信息不属于需要更新的范围，则所述服务平台向应用程序传递结束更新操作指令，执行子步骤S7。
4.根据权利要求2所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述子步骤S7还包括，所述应用程序获取到所有的分包固件包数据后，向所述服务平台传递结束信息，所述服务平台退出下载过程。
5.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述步骤S1还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S8。
6.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括，当所述固件版本信息不属于需要更新的范围，执行步骤S7。
7.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议实现OTA升级的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括，当所述固件不正确时，跳过步骤S6，执行步骤S7。
8.一种基于MQTT协议实现OTA升级的装置，其特征在于，包括以下模块：
连接建立模块，用于向服务平台发送基于MQTT协议的数据连接请求，并与服务平台建立数据连接；
数据获取模块，用于获取当前固件的版本信息，以及服务平台的固件包数据；
数据处理模块，用于校验固件包数据是否正确，以及复制固件到APP代码段。
9.一种基于MQTT协议实现OTA升级的系统，其特征在于，包括服务器，设备端；其中，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于MQTT协议实现OTA升级的程序，其中，所述基于MQTT协议实现OTA升级的程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于MQTT协议实现OTA升级的方法。
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