CN111682965A

CN111682965A - 一种fota控制器

Info

Publication number: CN111682965A
Application number: CN202010450532.0A
Authority: CN
Inventors: 王瑞佳; 林文涛; 张永雷; 王明; 张德凯
Original assignee: Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Hitachi Air Conditioning System Co Ltd
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2020-09-18

Abstract

本发明公开一种FOTA控制器，包括：Wifi模块；射频通信模块；单片机，其被配置为通过所述Wifi模块从服务器中获取固件升级包，并且将所述固件升级包进行协议转换后通过所述射频通信模块发送。本发明的FOTA控制器，其具有多种无线通信模块，充分发挥各无线通信模块的优势，通过Wifi模块从服务器下载固件升级包，然后通过射频通信模块将固件升级包发送给待升级的电子产品，因此电子产品只需装配有同样的射频通信模块即可，无需装配Wifi模块直接从服务器下载固件升级包，可以避免Wifi模块功耗大、成本高的一系列问题，而且避免了采用其他无线通信方式的可靠性低的问题。本FOTA控制器可作为网关使用，可以同时匹配多种电子产品，能够分别为多种电子产品升级，适用广泛。

Description

一种FOTA控制器

技术领域

本发明涉及网络控制技术领域，尤其涉及一种FOTA控制器。

背景技术

目前电子产品的固件升级方式具有两种，一种升级方式是通过预留硬件接口升级，此方案成本太高。另外一种升级方式是通过网络升级，FOTA（Firmware Over-The-Air）移动终端的空中下载软件升级，指通过云端升级技术，为具有连网功能的设备：例如手机、平板电脑、便携式媒体播放器、移动互联网设备等提供固件升级服务，用户使用网络以按需、易扩展的方式获取智能终端系统升级包，并通过FOTA进行云端升级，完成系统修复和优化。

现有电子产品采用网络升级时所选择的无线传输技术可以为Wifi通信、GPRS通信、NB-IoT通信、蓝牙通信等通信方式。

Wifi模块能耗较高，并非所有的智能终端都具有Wifi模块，因此，Wifi模块无法适用于所有的电子产品，GPRS、NB-IoT对信号质量要求高，升级成功率得不到保证，此外，NB-IoT通信容易丢失数据。采用蓝牙升级时，App下载缓存固件后，通过蓝牙连接终端模块升级，用户操作繁琐，此方案不利于用户体验。

发明内容

为解决现有电子产品的FOTA升级受通信网络的限制问题，存在可靠性差以及操作繁琐的技术问题，本发明提供一种FOTA控制器，其通过Wifi模块从服务器下载固件升级包，然后通过射频通信向电子产品发送该固件升级包，解决了电子产品升级受网络限制的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种FOTA控制器，包括：

Wifi模块；

射频通信模块；

单片机，其被配置为通过所述Wifi模块从服务器中获取固件升级包，并且将所述固件升级包进行协议转换后通过所述射频通信模块发送。

进一步的，服务器收到固件升级请求，通过所述Wifi模块向所述单片机下达固件升级命令，所述单片机通过所述Wifi模块向服务器发送应答信号。

进一步的，所述单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括获取固件升级包属性信息的步骤，并根据所述固件升级包属性信息判断是否继续获取固件升级包。

进一步的，所述固件升级包属性信息至少包括固件升级包的版本号，当固件升级包的版本号与当前版本号不一致时，继续通过所述Wifi模块从服务器获取固件升级包，否则不再继续获取固件升级包，并报错。

进一步的，所述单片机逐帧从服务器获取固件升级包，并写入到存储器中，在获取固件升级包过程中，将所获取的固件升级包转换成为射频通信模块可发送的协议，并通过所述射频通信模块发送。

进一步的，所述固件升级包属性信息还包括总长度信息，所述单片机根据所述总长度信息判断是否完整获取固件升级包。

进一步的，所述单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括切换所述Wifi模块的传输速率的步骤，切换后的传输速率不小于当前的传输速率。

进一步的，射频通信模块为433MHz通信模块。

进一步的，单片机将所述固件升级包进行协议转换之前，还包括判断该固件升级包为所述FOTA控制器的固件升级包还是为智能终端设备的固件升级包，当为智能终端设备的固件升级包时，将所述固件升级包进行协议转换后通过所述射频通信模块发送；当为FOTA控制器的固件升级包时，所述单片机读取该固件升级包并进行升级。

进一步的，所述单片机从服务器获取固件升级包后写入到外部存储器中，且修改外部存储器的标志位，用于表示外部存储器中具有新固件升级包，升级完成后，将外部存储器的标志位修改为用于表示没有新固件升级包。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明的FOTA控制器，其具有多种无线通信模块，充分发挥各无线通信模块的优势，通过Wifi模块从服务器下载固件升级包，然后通过射频通信模块将固件升级包发送给待升级的电子产品，因此电子产品只需装配有同样的射频通信模块即可，无需装配Wifi模块直接从服务器下载固件升级包，可以避免Wifi模块功耗大、成本高的一系列问题，而且避免了采用其他无线通信方式的可靠性低的问题。本FOTA控制器可作为网关使用，可以同时匹配多种电子产品，能够分别为多种电子产品升级，适用广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的FOTA控制器的一种实施例原理方框图；

图2为本发明提出的FOTA控制器的一种实施例升级流程图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”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。

实施例一

FOTA（Firmware Over-The-Air）为移动终端的空中下载软件升级技术，除了自身具备联网功能的智能终端设备外，一些通用电子设备例如智能锁等，该种电子设备没有必要为了固件升级专门设置Wifi模块，且设置Wifi模块功耗较大，不适合装配在该种小型电子设备上。但是诸如此类的电子设备也具有固件升级需求，但是受条件限制其基本上无法使用FOTA升级。目前，该类电子设备或者进行有线升级，由厂家售后人员到设备用户的使用现场，将固件升级文件导入到系统内进行升级，或者采用通信可靠性差的无线通信模块升级，均会给升级带来各种不便。

本实施例中的服务器一般指云平台的服务器。

基于此，本实施例提供了一种FOTA控制器，如图1所示，包括Wifi模块、射频通信模块以及单片机。Wifi模块用于通过Wifi无线网络与服务器通信；射频通信模块用于通过射频与电子设备通信，可以理解的，待升级的电子设备上也应当具有同类的射频通信模块；单片机被配置为通过Wifi模块从服务器中获取固件升级包，并且将固件升级包进行协议转换后通过射频通信模块发送。

本实施例的FOTA控制器起到网关作用，该控制器可以外接电源供电长期保持工作状态，无需考虑功耗问题，且固件包较大，采用Wifi传输速率快，通过服务器下载固件升级包时，丢包率低，能够满足设计需求。

由于电子设备升级多为家庭使用，家庭中墙面比较多，各个房间墙体较厚，射频通信模块优选采用低频段通信，其具有穿透性强、能够传播得更远，能够适用多种房型，对房体结构兼容性比较好的优点，通信有保障。

本实施例中射频通信模块优选采用433MHz通信模块。433MHz通信模块可由电子设备的电池供电，为节省电子设备电量，在非下载固件升级包时，电子设备需进入低功耗状态。

目前家庭中电子设备多种多样，通过射频通信模块将多种电子设备连接到FOTA控制器，但电子设备的功能不能实时满足用户需求，需更电子设备设备的固件，通过FOTA功能可统一管理多种多样的智能终端设备固件版本，让用户自主选择固件是否升级。

一般情况下，由电子设备厂家通过网页部署所需升级的固件，通过云平台推送固件升级任务，电子设备应用软件从云平台(SDK)接口接收任务后，通知用户，由用户选择是否升级，应用软件将选择结果上报云平台。

网页部署流程如下：

1、在网站创建电子设备模型后，选择创建产品，创建型号；

2、创建型号完毕，点击运营中心->设备升级->固件版本管理->创建固件；

3、在创建固件表中上传已加密的固件和输入固件签名；

4、固件创建完毕，选择升级任务管理->创建任务->发布升级固件任务；

5、部署完毕后，通过云平台推送升级任务到应用软件，用户可选择是否升级。

6、FOTA控制器的单片机通过Wifi模块从服务器中下载该固件升级包。

服务器收到固件升级请求后，通过Wifi模块向单片机下发固件升级命令，单片机收到固件升级命令后，通过Wifi模块向服务器发送应答信号。

FOTA控制器接收到服务器推送的固件升级命令后，下载部署固件，下载接收固件升级包时，首先将固件升级包存储到Wifi模块缓存中。

云平台上部署固件升级包之后，不排除当前电子设备已经是最新的级别，无需升级，因此，单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括获取固件升级包属性信息的步骤，并根据固件升级包属性信息判断是否继续获取固件升级包。通过判断固件升级包的属性信息，确定是否有必要进行升级，如果没有必要升级，就无需继续下载固件升级包，以节约存储空间以及网络资源。

本实施例中固件升级包属性信息至少包括固件升级包的版本号，通过判断固件升级包的版本号与当前版本号，当固件升级包的版本号与当前版本号不一致时，继续通过Wifi模块从服务器获取固件升级包，当固件升级包的版本号与当前版本号一致时，则无需进行升级，不再继续获取固件升级包，并报错。

固件升级包属性信息长度根据厂家对升级包的设定。例如前64字节或者其他的长度。可通过服务器提前获取固件升级包属性信息长度，并根据该长度获取固件升级包属性信息。

FOTA控制器在收到固件升级包属性信息之后，对该固件升级包属性信息进行校验，并判断是否完整，如果不完整，需要向Wifi模块下发重发的指示，直至完整接收到固件升级包属性信息。

单片机逐帧从服务器获取固件升级包，并写入到存储器中，在获取固件升级包过程中，将所获取的固件升级包转换成为射频通信模块可发送的协议，并通过射频通信模块发送。

由于Wifi无线通信协议与射频通信协议不相通，因此，本方案中的控制器通过将固件升级包转换成为射频通信模块可发送的协议，并通过射频通信模块发送至电子设备，电子设备通过其射频通信模块接收固件升级包，并完成其固件升级任务。

固件升级包属性信息还包括总长度信息，单片机根据总长度信息判断是否完整获取固件升级包。当固件升级包的版本号与当前版本号不一致时，继续通过Wifi模块从服务器获取固件升级包，在接收的同时，将所接收的数据长度与总长度信息进行比较，当所接收的数据长度与总长度一致时判断为完整获取固件升级包。

为了验证固件升级包内容的正确性，优选固件升级包属性信息还包括异或校验和、CRC16校验和，当所接收的数据异或校验和以及CRC16校验和均正确时，表示完整且正确获取固件升级包。

当FOTA控制器完整获取固件升级包之后，单片机向Wifi模块下发整机升级结果上报，Wifi模块在收到整机升级结果上报后进行应答。

为了减轻单片机的处理负担，一般情况下，Wifi模块的传输速率设置为一个中等或者偏低的速率，当需要下载固件升级包时，为了提高下载速度，优选将Wifi模块切换至一个较高的传输速率。因此，本实施例中单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括切换Wifi模块的传输速率的步骤，切换后的传输速率不小于当前的传输速率。

单片机将固件升级包进行协议转换之前，还包括判断该固件升级包为FOTA控制器的固件升级包还是为智能终端设备的固件升级包，当为智能终端设备的固件升级包时，将固件升级包进行协议转换后通过射频通信模块发送；当为FOTA控制器的固件升级包时，单片机读取该固件升级包并进行升级。

本实施例的FOTA控制器既可以对自身进行FOTA升级，又可以对外部不具有Wifi模块的电子设备进行FOTA升级。

由于FOTA控制器的内部存储器存储空间有限，优选单片机从服务器获取固件升级包后写入到外部存储器中，且修改外部存储器的标志位，用于表示外部存储器中具有新固件升级包，升级完成后，将外部存储器的标志位修改为用于表示没有新固件升级包。

当再次需要下载固件升级包时，单片机控制外部存储器清空，以准备接收存储新的固件升级包。

当完成升级后，单片机复位，重新一轮的判断和升级固件。

如果固件升级包用于为FOTA控制器升级，在升级时需要将固件升级包从外部存储器发送至内部存储器中，单片机从内部存储器中读取数据进行升级，可以提高升级效率。

如果固件升级包用于为外部电子设备升级，直接将外部存储器存储的固件升级包进行协议转换后，通过射频发送模块发送至电子设备，由电子设备接收并完成升级，有利于节约控制器内部存储空间。

在上述实施方式的描述中，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。

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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种FOTA控制器，其特征在于，包括：

Wifi模块；

射频通信模块；

2.根据权利要求1所述的FOTA控制器，其特征在于，服务器收到固件升级请求，通过所述Wifi模块向所述单片机下达固件升级命令，所述单片机通过所述Wifi模块向服务器发送应答信号。

3.根据权利要求1所述的FOTA控制器，其特征在于，所述单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括获取固件升级包属性信息的步骤，并根据所述固件升级包属性信息判断是否继续获取固件升级包。

4.根据权利要求3所述的FOTA控制器，其特征在于，所述固件升级包属性信息至少包括固件升级包的版本号，当固件升级包的版本号与当前版本号不一致时，继续通过所述Wifi模块从服务器获取固件升级包，否则不再继续获取固件升级包，并报错。

5.根据权利要求4所述的FOTA控制器，其特征在于，所述单片机逐帧从服务器获取固件升级包，并写入到存储器中，在获取固件升级包过程中，将所获取的固件升级包转换成为射频通信模块可发送的协议，并通过所述射频通信模块发送。

6.根据权利要求3所述的FOTA控制器，其特征在于，所述固件升级包属性信息还包括总长度信息，所述单片机根据所述总长度信息判断是否完整获取固件升级包。

7.根据权利要求1所述的FOTA控制器，其特征在于，所述单片机在从服务器中获取固件升级包之前，还包括切换所述Wifi模块的传输速率的步骤，切换后的传输速率不小于当前的传输速率。

8.根据权利要求1-7任一项所述的FOTA控制器，其特征在于，射频通信模块为433MHz通信模块。

9.根据权利要求1-7任一项所述的FOTA控制器，其特征在于，单片机将所述固件升级包进行协议转换之前，还包括判断该固件升级包为所述FOTA控制器的固件升级包还是为智能终端设备的固件升级包，当为智能终端设备的固件升级包时，将所述固件升级包进行协议转换后通过所述射频通信模块发送；当为FOTA控制器的固件升级包时，所述单片机读取该固件升级包并进行升级。

10.根据权利要求5所述的FOTA控制器，其特征在于，所述单片机从服务器获取固件升级包后写入到外部存储器中，且修改外部存储器的标志位，用于表示外部存储器中具有新固件升级包，升级完成后，将外部存储器的标志位修改为用于表示没有新固件升级包。