CN111309354A - 联网设备的ota升级方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种联网设备的OTA升级方法及装置，涉及通信技术领域，在实现OTA升级功能的同时能够降低联网设备的存储成本。该方法包括：在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个分包文件由新版本升级包拆分得到；利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；在Recovery系统中基于总配置文件依序下载分包文件，并在分包文件校验无误后顺序写入主系统；直至总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。该装置应用有上述方案所提的方法。

Description

联网设备的OTA升级方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种联网设备的OTA升级方法及装置。
背景技术
在智能化和网络化飞速发展的时代，物联网已经赋能到各行各业，联网设备的数量也在快速增加，这些联网设备需通过固件升级的方式在系统中增加引入新功能或者以此来保障联网设备的持续稳定运行，因此，需要一套完整的OTA升级方案来满足数以亿计联网设备的固件升级需求，OTA升级的本质是将升级包(一般是zip压缩包)先从服务器下载到联网设备的本地存储，然后写入到电子产品的系统和应用存储区，以个人电脑进行类比，假设计算机操作系统装在C盘，当加电启动时，引导程序会将C盘的系统程序装入内存并运行，而OTA升级，则是将C盘中原来的系统文件全部或部分重写。
如图2所示，以某款手机的存储设备结构图为例，其存储区分为四部分：SRAM区、Nand Flash区、SDRAM区和外设地址空间区，其中Nand Flash中存储着全部系统数据，相当于电脑上的“硬盘”，将Nand Flash区更详细的划分为system、data、recovery、cache等，我们将主要关注system分区，因为OTA升级主要是对这部分系统和应用程序的数据的用升级包进行重写。
当前主流的OTA升级方案称为主备分区方案，也叫A/B系统方案，顾名思义，A/B系统就是在联网设备上预设A和B两套可以工作的系统，用户数据仅有一份可供A或B两套系统共用，简单来讲，一套系统分区，另外一套系统作为备份分区，联网设备在使用时，只会运行一个系统，如A系统为主系统，那么B系统即为备份系统，在OTA升级时，A系统作为主系统正常运行，OTA过程首先会将B系统刷新成最新版本，然后重启并切换到B系统，此时B系统运行最新版本系统并作为主系统，而A系统降格为备份系统，且为升级前的版本系统。
从上可见，现有的A/B系统方案需要求联网设备预设两套系统的存储空间才能实现OTA升级，这对于低成本且功能单一的联网设备(如智能摄像头)来说，额外增加了存储成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种联网设备的OTA升级方法及装置，在实现OTA升级功能的同时能够降低联网设备的存储成本。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种联网设备的OTA升级方法，包括：
在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个所述分包文件由新版本升级包拆分得到；
利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；
在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统；
直至所述总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
优选地，还包括：
将联网设备的存储空间划分为引导加载区、启动参数区、主系统区、用户数据区、临时缓存区和恢复系统区；
所述引导加载区用于存储BootLoader程序；
所述启动参数区用于存储主系统以及Recovery系统分别跟BootLoader程序的启动参数；
所述主系统区用于给主系统的运行以及新版本升级包的写入提供存储空间；
所述用户数据区用于给应用程序以及由应用程序产生的使用数据提供存储空间；
所述临时缓存区用于存储临时缓存数据以及升级包；
所述恢复系统区用于给Recovery系统的运行提供存储空间。
较佳地，在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件的方法包括：
将完整的新版本升级包平均切分为多个分包文件，同时对各分包文件顺序命名；
以块结构方式保存各分包文件，其中，块结构的包头用于保存分包文件的命名信息及校验信息，块结构的包体用于保存分包文件的内容数据；
基于每个块结构的命名信息，生成包括全部分包文件信息的总配置文件。
进一步地，在利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件之前还包括：
联网设备启动时，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统；
由主系统获取联网设备的当前基本信息，判断联网设备当前是否符合升级条件，所述基本信息包括剩余电量信息、WiFi网络连接信息、联网设备是否正被使用信息中的一种或多种；
当判断结果为符合升级条件，主系统与服务器联网并启动OTA升级流程。
优选地，利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件的方法包括：
主系统从服务器中下载所述总配置文件，以获取全部的分包文件信息；
校验所述总配置文件是否无误，若校验通过将校验结果暂存于临时缓存区，同时在临时缓存区中建立分包文件的升级进度记录；
所述升级进度记录用于在升级过程异常中断时，待异常情况排除后基于未升级的分包文件继续执行升级操作。
优选地，重启联网设备进入Recovery系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用Recovery系统和BootLoader程序间的启动参数进入Recovery系统。
优选地，在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统的方法包括：
Recovery系统基于所述总配置文件及所述升级进度记录，依次下载未升级的分包文件缓存至所述临时缓存区；
通过MD5算法和/或签名参数来校验已下载的分包文件是否有误，并在校验通过后依次将分包文件顺序写入主系统。
优选地，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统，同时清空临时缓存区中的缓存数据。
与现有技术相比，本发明提供的联网设备的OTA升级方法具有以下有益效果：
本发明提供的联网设备的OTA升级方法，首先将新版本升级包拆分成多个分包文件，同时根据分包文件信息构建总配置文件，然后将分包文件及对应的总配置文件部署在服务器中以供联网设备下载升级，联网设备工作时依靠主系统运行，当主系统与服务器交互的过程中发现有可更新的升级包时，自动从服务器中下载总配置文件，并在总配置文件校验无误后重启联网设备切换至Recovery系统，Recovery系统仅在升级主系统时使用，使得Recovery系统能够基于总配置文件依序下载分包文件，当分包文件的内容校验无误后将其顺序写入主系统，直至总配置文件对应的全部分包文件全部写入主系统，可通过再次重启联网设备切换回升级后的主系统，完成联网设备的OTA升级。
可见，相比较于现有技术采取的主备系统分区方案来说，本发明采取的单分区方案不仅能够满足联网设备的OTA升级需求，而且可以降低对联网设备的存储空间要求，另外，采用分包升级策略，能够实现分包文件的边下载边升级，在节约联网设备存储空间的同时还能提升系统的升级效率。
本发明的另一方面提供一种联网设备的OTA升级装置，应用有上述技术方案提到的联网设备的OTA升级方法，该装置包括:
升级包部署单元，用于在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个所述分包文件由新版本升级包拆分得到；
配置文件下载单元，用于利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；
分包文件写入单元，用于在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统；
重启升级单元，用于直至所述总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
与现有技术相比，本发明提供的联网设备的OTA升级装置的有益效果与上述技术方案提供的联网设备的OTA升级方法的有益效果相同，在此不做赘述。
本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述联网设备的OTA升级方法的步骤。
与现有技术相比，本发明提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的联网设备的OTA升级方法的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例一中联网设备的OTA升级方法的流程示意图；
图2为背景技术中某款手机的存储空间分区图；
图3为实施例一中联网设备的存储空间分区图；
图4为实施例一中由新版本升级包拆分成多个分包文件的示例图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种联网设备的OTA升级方法，包括：
在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个分包文件由新版本升级包拆分得到；利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；在Recovery系统中基于总配置文件依序下载分包文件，并在分包文件校验无误后顺序写入主系统；直至总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
本实施例提供的联网设备的OTA升级方法，首先将新版本升级包拆分成多个分包文件，同时根据分包文件信息构建总配置文件，然后将分包文件及对应的总配置文件部署在服务器中以供联网设备下载升级，联网设备工作时依靠主系统运行，当主系统与服务器交互的过程中发现有可更新的升级包时，自动从服务器中下载总配置文件，并在总配置文件校验无误后重启联网设备切换至Recovery系统，Recovery系统仅在升级主系统时使用，使得Recovery系统能够基于总配置文件依序下载分包文件，当分包文件的内容校验无误后将其顺序写入主系统，直至总配置文件对应的全部分包文件全部写入主系统，可通过再次重启联网设备切换回升级后的主系统，完成联网设备的OTA升级。
可见，相比较于现有技术采取的主备系统分区方案来说，本实施例采取的单分区方案不仅能够满足联网设备的OTA升级需求，而且可以降低对联网设备的存储空间要求，另外，采用分包升级策略，能够实现分包文件的边下载边升级，在节约联网设备存储空间的同时还能提升系统的升级效率。
请参阅图3，在进行OTA升级之前，需将联网设备的存储空间划分为引导加载区(BootLoader)、启动参数区(Boot Parameters)、主系统区(Main System Area)、用户数据区(Date Area)、临时缓存区(Cache)和恢复系统区(Recovery Image)，其中，引导加载区用于存储BootLoader程序；启动参数区用于存储主系统以及Recovery系统分别跟BootLoader程序的启动参数；主系统区用于给主系统的运行以及新版本升级包的写入提供存储空间；用户数据区用于给应用程序以及由应用程序产生的使用数据提供存储空间；临时缓存区用于存储临时缓存数据以及升级包；恢复系统区用于给Recovery系统的运行提供存储空间。
上述实施例中，在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件的方法包括：
将完整的新版本升级包平均切分为多个分包文件，同时对各分包文件顺序命名；以块结构方式保存各分包文件，其中，块结构的包头用于保存分包文件的命名信息及校验信息，块结构的包体用于保存分包文件的内容数据；基于每个块结构的命名信息，生成包括全部分包文件信息的总配置文件。
具体实施时，改变了原有的升级包的制作流程，通过将完整的新版本升级包平均切分成多个分包文件，如以大小为标准划分为1M的分包文件，并对各分包文件顺序命名，如图4所示，nand文件夹中保存有10个顺序命名的分包文件，分为为update000.zip、update001.zip、……、update010.zip，其中，分包文件以块结构的方式保存，块结构的包头用于保存分包文件的命名信息及校验信息，如存放磁盘offset信息及校验信息，块结构的包体用于保存分包文件的内容数据，然后基于每个块结构的命名信息，生成包括全部分包文件信息的总配置文件，如global.xml，每个块结构需用MD5算法和/或数字证书形成数字签名的方式来校验确保传递到联网设备上的分包文件内容没有被更改。总配置文件和分包文件在服务器上部署完毕后，服务器需提供网络升级接口(如以https方式提供)，以支持分包下载服务。
可以理解的是，上述实施例中在利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件之前还包括：
联网设备启动时，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统；由主系统获取联网设备的当前基本信息，判断联网设备当前是否符合升级条件，其中，基本信息包括剩余电量信息、WiFi网络连接信息、联网设备是否正被使用信息中的一种或多种；当判断结果为符合升级条件，主系统与服务器联网并启动OTA升级流程。
上述方案为联网设备的正常启动过程，联网设备接电后，BootLoader程序根据启动参数区(Boot Parameters区)中定义的正常启动参数进入主系统，之后主系统与服务器联网，当主系统发现服务器上线了新版本升级包时，主系统会自检联网设备的当前基本信息，包括剩余电量信息、WiFi网络连接信息、联网设备是否正被使用信息等，仅当联网设备的剩余电量信息充足、WiFi网络连接通畅且当前设备未被使用时，主系统才启动OTA升级流程。利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统，是指BootLoader程序根据启动参数区中定义的正常引导参数进入主系统。
上述实施例中，利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验总配置文件的方法包括：
主系统从服务器中下载总配置文件，以获取全部的分包文件信息；校验总配置文件是否无误，若校验通过将校验结果暂存于临时缓存区，同时在临时缓存区中建立分包文件的升级进度记录；升级进度记录用于在升级过程异常中断时，待异常情况排除后基于未升级的分包文件继续执行升级操作。
具体实施时，主系统中的升级程序首先从服务器上下载总配置文件如global.xml，得到全部分包文件的数量信息以及与各分包文件相关的信息，然后利用MD5算法和/或数字证书形成数字签名的方式来校验global.xml的内容是否被更改，并在无更改时将校验结果暂存于临时缓存区，同时在临时缓存区中建立分包文件的升级进度记录文件，该升级进度记录文件用在升级过程出现异常时，待异常情况排除后仅针对未升级的分包文件继续执行升级操作，而无需从头对全部分包文件重新升级。
进一步地，上述实施例中重启联网设备进入Recovery系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用Recovery系统和BootLoader程序间的启动参数进入Recovery系统，是指利用BootLoader程序根据启动参数区中定义的另一套引导参数进入Recovery系统。
上述实施例中，在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在分包文件校验无误后顺序写入主系统的方法包括：
Recovery系统基于总配置文件及升级进度记录，依次下载未升级的分包文件缓存至临时缓存区；通过MD5算法和/或签名参数来校验已下载的分包文件是否有误，并在校验通过后依次将分包文件顺序写入主系统。
具体实施时，进入Recovery系统后，Recovery系统里的升级程序会根据总配置文件及升级进度记录依次下载每个分包文件，下载过程中需要通过MD5算法和/或数字证书形成数字签名的方式来校验升级包是否被更改，校验通过后，则依序将每个分包文件写入主系统。
上述实施例中再次重启联网设备重新运行升级后的主系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统，同时清空临时缓存区中的缓存数据。
待全部分包文件在主系统写入完毕后，再次设置Boot Parameter参数为正常引导，即将启动参数指回主系统，重启联网设备，BootLoader根据Boot Parameter参数正常进入主系统，此时可以清空Cache分区里存放的分包文件及相关文件的缓存数据，完成对主系统的升级。
本实施例对于发货量巨大，但对升级可靠性并没有严格要求的小型联网设备来说有着巨大的市场前景，可以节约每个产品的存储空间，降低生产成本。
实施例二
本实施例提供一种联网设备的OTA升级装置，包括：
升级包部署单元，用于在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个所述分包文件由新版本升级包拆分得到；
配置文件下载单元，用于利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；
分包文件写入单元，用于在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统；
重启升级单元，用于直至所述总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
与现有技术相比，本实施例提供的联网设备的OTA升级装置的有益效果与上述实施例提供的联网设备的OTA升级方法的有益效果相同，在此不做赘述。
实施例三
本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述联网设备的OTA升级方法的步骤。
与现有技术相比，本实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的联网设备的OTA升级方法的有益效果相同，在此不做赘述。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述发明方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，上述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，上述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种联网设备的OTA升级方法，其特征在于，包括：
在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个所述分包文件由新版本升级包拆分得到；
利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；
在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统；
直至所述总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将联网设备的存储空间划分为引导加载区、启动参数区、主系统区、用户数据区、临时缓存区和恢复系统区；
所述引导加载区用于存储BootLoader程序；
所述启动参数区用于存储主系统以及Recovery系统分别跟BootLoader程序的启动参数；
所述主系统区用于给主系统的运行以及新版本升级包的写入提供存储空间；
所述用户数据区用于给应用程序以及由应用程序产生的使用数据提供存储空间；
所述临时缓存区用于存储临时缓存数据以及升级包；
所述恢复系统区用于给Recovery系统的运行提供存储空间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件的方法包括：
将完整的新版本升级包平均切分成多个分包文件，同时对各分包文件顺序命名；
以块结构方式保存各分包文件，其中，块结构的包头用于保存分包文件的命名信息及校验信息，块结构的包体用于保存分包文件的内容数据；
基于每个块结构的命名信息，生成包括全部分包文件信息的总配置文件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件之前还包括：
联网设备启动时，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统；
由主系统获取联网设备的当前基本信息，判断联网设备当前是否符合升级条件，所述基本信息包括剩余电量信息、WiFi网络连接信息、联网设备是否正被使用信息中的一种或多种；
当判断结果为符合升级条件，主系统与服务器联网并启动OTA升级流程。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件的方法包括：
主系统从服务器中下载所述总配置文件，以获取全部的分包文件信息；
校验所述总配置文件是否无误，若校验通过将校验结果暂存于临时缓存区，同时在临时缓存区中建立分包文件的升级进度记录；
所述升级进度记录用于在升级过程异常中断时，待异常情况排除后基于未升级的分包文件继续执行升级操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，重启联网设备进入Recovery系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用Recovery系统和BootLoader程序间的启动参数进入Recovery系统。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统的方法包括：
Recovery系统基于所述总配置文件及所述升级进度记录，依次下载未升级的分包文件缓存至所述临时缓存区；
通过MD5算法和/或签名参数来校验已下载的分包文件是否有误，并在校验通过后依次将分包文件顺序写入主系统。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统的方法包括：
重启联网设备，利用BootLoader程序调用主系统和BootLoader程序间的启动参数进入主系统，同时清空临时缓存区中的缓存数据。
9.一种联网设备的OTA升级装置，其特征在于，包括：
升级包部署单元，用于在服务器中部署新版本升级包的总配置文件及其对应的多个分包文件，多个所述分包文件由新版本升级包拆分得到；
配置文件下载单元，用于利用联网设备运行的主系统从服务器中下载并校验所述总配置文件，校验无误后重启联网设备进入Recovery系统；
分包文件写入单元，用于在Recovery系统中基于所述总配置文件依序下载分包文件，并在所述分包文件校验无误后顺序写入主系统；
重启升级单元，用于直至所述总配置文件对应的全部分包文件在主系统写入完毕，再次重启联网设备重新运行升级后的主系统。
10.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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