CN110365510A - 一种可对网络节点批量ota升级的物联网网关及ota升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可对网络节点批量OTA升级的物联网网关，包括网关硬件及安装于其内部的升级模块，升级模块包括固件查询模块、固件获取模块、固件校验模块、固件升级模块，固件查询模块查询新固件版本；固件获取模块获取该版本；固件校验模块对新版本进行完整性校验；固件升级模块进行批量OTA升级。本技术方案无需用户终端自行查询新的固件升级版本，可及时有效的获取新的版本信息，避免滞后性；通过网关进行自适应升级，使得用户终端从繁复的升级操作中解脱；网关进行固件校验工作，提高新固件版本的适应性；通用性更强，可以兼容多种无线mesh网络，通过不同的无线mesh技术进行交叉OTA升级；可进行离线升级，降低了传统升级方式的升级局限。

Description

一种可对网络节点批量OTA升级的物联网网关及OTA升级方法

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种可对网络节点批量OTA升级的物联网网关及OTA升级方法。

背景技术

无线Mesh技术由于其组网灵活，传输距离远，易于部署等优点，已被广泛应用到智慧城市以及其它物联网场景中。物联网网关，在物联网时代扮演非常重要的角色，是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换.既可以实现广域互联.也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

OTA英文全称是Over-the-Air Technology，即空间下载技术的意思，主要针对无线互联设备，OTA升级是一种可以不通过硬件仿真器，直接通过无线进行固件的传输和升级的方式。OTA固件升级方式主要通过网络，例如WIFI、3G，自动下载OTA升级包、自动升级，OTA的升级包非常的小，一般几M到十几M，无需备份数据，所有数据都会完好无损的保留下来，有着简单、灵活、方便、快速的技术优势，已被广泛应用。

目前终端设备厂商会根据用户使用过程中遇到的问题，以及反馈的意见，进行整理，然后对产品软件进行再次开发，形成升级版本，以修复现有版本中存在的问题。为了方便用户自行解决系统升级问题，终端设备厂商会将问题修复后的系统升级版本压缩为OTA升级包放到服务器上，由用户自行查询请求OTA升级，该种方式存在如下缺陷：

(1)用户升级时是进行一对一升级服务，由用户自行查询新的固件版本，并请求进行升级，升级具有严重的滞后性，可能会影响终端设备的使用，同时升级后的版本是否是用户需要的版本有待商榷；

(2)目前该升级服务是在在线环境中进行，在离线环境下无法进行操作。

现有的技术文件中也存在OTA批量升级解决方式，例如，CN201510944830所述的一种OTA升级方法和设备和CN201610078134所述的OTA升级系统，而现有技术中的升级方式均为通过服务器统一进行OTA升级，属于服务器与升级终端直接连接升级，该种方式是用户进行与服务器连接，发出升级请求，服务器有针对性的对区域升级请求进行升级，并针对不同的问题解决不同的用户请求，而非统一范围内进行批量升级，且该种方式也无法实现在离线环境下进行操作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可对网络节点批量OTA升级的物联网网关，包括网关硬件及安装于所述网关硬件内部的升级模块，所述升级模块包括固件查询模块、固件获取模块、固件校验模块、固件升级模块，其中所述固件查询模块可与外部固件更新系统连接，可设置定期查询新固件版本，并将查询到的新固件版本通知所述固件获取模块；所述固件获取模块与外部固件更新系统连接，在接收到所述固件查询模块查询的新固件版本信息后获取该版本；所述固件校验模块对所述固件获取模块获取的新固件版本进行完整性校验；所述固件升级模块将所述固件校验模块通过完整性校验的新固件版本对与网关连接的终端设备进行批量OTA升级。

进一步地，所述固件校验模块包括类型匹配模块、匹配驱动模块、异常处理模块，在校验结果为完整时，所述类型匹配模块获取网关区域内节点固件类型并进行匹配；若匹配成功，则通过匹配驱动模块加载驱动进行安装，完成OTA升级程序；若仍无法进行正常升级，则进入异常处理模块进行异常处理；若匹配不成功，则该网关不对该节点进行升级。

本发明还提供一种通过网关对网络节点进行批量OTA升级的方法，该方法包括以下步骤：

(1)查询远程服务器或mesh无线主机中发布的固件版本信息；

(2)发现新固件后，从远程服务器、mesh无线主机获取新固件到网关本地；

(3)采用新固件对与网关连接的终端设备进行批量OTA升级。

进一步地，若新固件版本不完整，则重新获取新的固件版本；

进一步地，新固件版本校验完整后，网关将其管辖区域内节点无线mesh类型与固件类型进行匹配，若匹配成功，则加载该固件版本进行OTA升级。

进一步地，若匹配成功加载升级过程中存在异常，则进入异常处理程序；

进一步地，若无匹配类型，则提示该节点未安装该网关匹配的固件类型，不进行该节点的升级操作。

进一步地，所述节点无线mesh类型包括蓝牙、ZigBee。

进一步地，OTA升级方式包括在线升级方式、离线升级方式和交叉升级方式，定义交叉升级方式为没有外部网络的离线升级方式。

进一步地，采用所述在线升级方式进行升级需要搭建一个远程服务器，定期查询远程服务器中发布的固件版本信息。

进一步地，所述mesh无线主机包括手机、平板电脑、PC计算机。

进一步地，所述mesh无线主机和与网关连接的终端设备采用不同的mesh技术。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有程序，该程序被执行时可执行上述OTA批量升级方法。

本发明还提供一种网关，所述网关中存储有程序，该程序被执行时可执行以上所述OTA批量升级方法。

通过实施上述本发明提供的可对网络节点批量OTA升级的物联网网关及OTA升级方法，具有如下技术效果：

(1)本发明所述技术方案进行批量OTA升级，改变传统的一对一升级模式，无需用户终端自行查询新的固件升级版本，可及时有效的获取新的版本信息，避免滞后性；

(2)本发明所述技术方案通过网关进行自适应升级，使得用户终端从繁复的升级操作中解脱；

(3)本发明所述技术网关进行固件校验工作，提高新固件版本的适应性；

(4)本发明所述技术通用性更强，可以兼容多种无线mesh网络，通过不同的无线mesh技术进行交叉OTA升级；

(5)本发明所述技术可进行离线升级，降低了传统升级方式的升级局限。

附图说明

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

图1是本发明具体实施方式所述可对网络节点批量OTA升级的物联网示意图；

图2是本发明具体实施方式所述批量OTA升级流程示意图；

图3是本发明实施例一所述在线升级方式示意图；

图4是本发明实施例二所述离线升级方式示意图；

图5是本发明实施例三所述交叉升级方式示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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，本领域普通技术人员在没有做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。

下面采用几个具体实施方式详细描述本发明的技术方案。

图1是本发明可批量OTA升级的物联网示意图，所示网关包括网关硬件及安装于所述网关硬件内部的升级模块，所述升级模块包括固件查询模块11、固件获取模块12、固件校验模块13、固件升级模块14，其中所述固件查询模块11可与外部固件更新系统连接，可设置定期查询新固件版本，并将查询到的新固件版本通知所述固件获取模块12；所述固件获取模块12与外部固件更新系统连接，在接收到所述固件查询模块查询的新固件版本信息后获取该版本；所述固件校验模块13对所述固件获取模块12获取的新固件版本进行完整性校验；所述固件升级模块14将所述固件校验模块13通过完整性校验的新固件版本对与网关1连接的终端设备进行批量OTA升级。

进一步地，固件校验模块13包括类型匹配模块131、匹配驱动模块132、异常处理模块133，在校验结果为完整时，类型匹配模块131获取网关1区域内节点固件类型并进行匹配；若匹配成功，则通过匹配驱动模块132加载驱动进行安装，完成OTA升级程序；若仍无法进行正常升级，则进入异常处理模块133进行异常处理；若匹配不成功，则该网关1不对该节点进行升级。

如图2所示基于上述结构，本发明基于无线mesh技术通过网关进行批量OTA固件的管理和升级，网关具体采用如下流程：

S1：网关1内部的固件查询模块11定期查询服务器2固件版本更新状态，待查询到新的固件版本时，通知固件获取模块12；

S2：固件获取模块12远程获取该新的固件版本；

S3：固件校验模块13对新的固件版本进行完整性校验；

S3-1：若新的固件版本不完整，则通过固件获取模块12重新获取；

S3-2：若新的固件版本完整，网关1对其管辖区域内节点无线mesh进行自适应，获取节点的固件类型进行匹配，若匹配成功，则加载该固件版本进行OTA升级；

S3-2i：若匹配成功加载升级过程中存在异常，则进入异常处理程序；

S3-2ii:若无匹配类型，则提示该节点未安装该网关1匹配的固件类型，不进行该节点的升级操作；

OTA升级方式包括在线升级方式、离线升级方式，其中在线升级方式中由远程服务器发布新的固件，网关定期查询服务器端有无更新固件的服务，如发现新的固件，则从服务器端获取到网关本地，最后通过网关执行OTA的批量升级工作。离线升级方式中，通过手机或者其它mesh无线主机发布新的固件，网关与手机或其它mesh无线主机通信，如发现新的固件，则从手机或者其它mesh无线手机获取到网关本地，最后通过网关执行OTA的批量升级工作。

在本发明的一种具体实施方式中，OTA升级可以采用交叉升级方式，交叉升级方式适用于没有外部网络的离线升级方式，在这种应用场景下，可以通过网关上的其中一种无线mesh技术作为固件的传输通道，为其它的无线mesh节点进行OTA的升级操作。在一种具体的实施方式中，可以通过蓝牙获取Zigbee的OTA升级固件，对Zigbee无线网络节点进行OTA升级。

实施例一

如图3所示是本实施例所示的在线升级方式示意图，结合图1和图2所示，在线升级的升级程序为：

S1：搭建一个远程服务器2，用来发布新的固件版本；

S2：在网关1上运行一个定期查询服务器2有无更新固件的固件查询模块11，如发现新的固件版本，网关1上运行的固件获取模块12则从服务器2获取到网关1本地；网关1上运行的固件校验模块13对新的固件版本进行完整性校验；

S3：通过网关1上运行的固件升级模块14执行OTA的批量升级工作。

实施例二

如图4所示是本实施例所示的离线升级方式示意图，结合图1和图2所示，离线升级的升级过程为：

S1：网关1从手机获得OTA升级固件；

S2：网关1上运行的固件校验模块13对新的固件版本进行完整性校验；

S3：通过网关1上运行的固件升级模块14执行OTA的批量升级工作。

实施例三

如图5所示是本实施例所示的交叉升级方式示意图，结合图1和图2所示，交叉升级的升级过程为：

S1：网关1通过蓝牙与手机连接，通过蓝牙从手机获取Zigbee的OTA升级固件；

S2：网关1上运行的固件校验模块13对新的固件版本进行完整性校验；

S3：通过网关1上运行的固件升级模块14对与网关1相连的Zigbee无线mesh节点进行OTA的批量升级工作。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种可对网络节点批量OTA升级的物联网网关，其特征在于，包括网关硬件及安装于所述网关硬件内部的升级模块，所述升级模块包括固件查询模块、固件获取模块、固件校验模块、固件升级模块，其中所述固件查询模块可与外部固件更新系统连接，可设置定期查询新固件版本，并将查询到的新固件版本通知所述固件获取模块；所述固件获取模块与外部固件更新系统连接，在接收到所述固件查询模块查询的新固件版本信息后获取该版本；所述固件校验模块对所述固件获取模块获取的新固件版本进行完整性校验；所述固件升级模块将所述固件校验模块通过完整性校验的新固件版本对与网关连接的终端设备进行批量OTA升级。

2.如权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述固件校验模块包括类型匹配模块、匹配驱动模块、异常处理模块，在校验结果为完整时，所述类型匹配模块获取网关区域内节点固件类型并进行匹配；若匹配成功，则通过匹配驱动模块加载驱动进行安装，完成OTA升级程序；若仍无法进行正常升级，则进入异常处理模块进行异常处理；若匹配不成功，则该网关不对该节点进行升级。

3.一种通过网关对网络节点进行批量OTA升级的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)查询远程服务器或mesh无线主机中发布的固件版本信息；

(2)发现新固件后，从远程服务器、mesh无线主机获取新固件到网关本地；

(3)采用新固件对与网关连接的终端设备进行批量OTA升级。

4.如权利要求3所述的批量OTA升级的方法，其特征在于，所述方法再获取新固件到网关本地后还包括下列校验步骤：

S2：对新固件进行完整性校验

S2-1：若新的固件不完整，则通过固件获取模块重新获取；

S2-2：若新的固件完整，网关将其管辖区域内节点无线mesh类型与固件类型进行匹配，若匹配成功，则加载该固件版本以进行OTA升级；

S2-3:若无匹配类型，则提示该节点未安装该网关匹配的固件类型，不进行该节点的升级操作。

5.如权利要求4所述的批量OTA升级的方法，其特征在于，校验步骤S2-2中，若匹配成功加载升级过程中存在异常，则进入异常处理程序。

6.如权利要求4所述的物联网网关，其特征在于，节点无线mesh类型包括蓝牙、ZigBee。

7.如权利要求3所述的批量OTA升级的方法，其特征在于，所述方法的步骤(1) 为，定期查询远程服务器中发布的固件版本信息。

8.如权利要求3所述的批量OTA升级的方法，其特征在于，所述mesh无线主机包括手机、平板电脑、PC计算机。

9.如权利要求8所述的批量OTA升级的方法，其特征在于，所述mesh无线主机和与网关连接的终端设备采用不同的mesh技术。。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有程序，其特征在于，该程序被执行时可执行权利要求3-9任一所述的方法。

11.一种网关，其特征在于，所述网关中存储有程序，该程序被执行时可执行权利要求3-9任一所述的方法。