CN112533179A - 一种4g物联网模组的软卡模块及其更新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种4G物联网模组的软卡模块，涉及物联网通信技术领域，主要解决的是现有4G物联网模组中软卡模块无法单独空中升级的技术问题，所述软卡模块包括：软卡开机自启脚本模块，软卡主进程模块，软卡处理进程模块，信息收集进程模块，心跳处理进程模块，日志记录进程模块，更新进程模块，软卡主进程模块通讯连接软卡开机自启脚本模块、软卡处理进程模块，信息收集进程模块，心跳处理进程模块，日志记录进程模块，更新进程模块。本发明还公开了一种4G物联网模组的软卡模块更新方法。本发明可以空中独立更新软卡模块，可以使产品部署更加灵活，增加产品生命周期。

Description

一种4G物联网模组的软卡模块及其更新方法
技术领域
本发明涉及物联网通信技术领域，更具体地说，它涉及一种4G物联网模组的软卡模块及其更新方法。
背景技术
4G物联网模组大多都只能插实体SIM卡来实现上网功能，在一些严苛的环境，如高频振动下，实体卡容易损坏，而软卡由于存在于4G物联网模组的软件系统内，可以规避这个问题。现有的物联网模组中的软件模块，都是只能跟随着物联网模组固件升级，没法灵活地用类似手机APP的形式OTA单独升级软件模块。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以单独升级的4G物联网模组的软卡模块。
本发明的目的二是提供一种可以单独升级的4G物联网模组的软卡模块更新方法。
为了实现上述目的一，本发明提供一种4G物联网模组的软卡模块，包括：
软卡开机自启脚本模块，用于启动并监控软卡主进程模块；
软卡主进程模块，通讯连接所述软卡开机自启脚本模块，用于启动并监控软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块；
软卡处理进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于处理软卡的注网和注销请求，处理软卡信令，完成鉴权操作；
信息收集进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于收集当前网络信息、信号强度、时延；
心跳处理进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于定时与物联网设备管理平台交互，上传网络、设备信息并处理所述物联网设备管理平台下发的指令；
日志记录进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于循环存储日志；
更新进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于收到所述物联网设备管理平台下发的更新指令后，执行更新流程，所述更新流程包括下载、校验、更新。
作为进一步地改进，当所述软卡主进程模块更新完或者异常退出后，所述软卡开机自启脚本模块重新启动所述软卡主进程模块。
进一步地，当所述软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块更新完或者异常退出后，所述软卡主进程模块重新启动更新完或者异常退出的进程模块。
进一步地，所述软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块之间通过所述软卡主进程模块互发消息。
为了实现上述目的二，本发明提供一种4G物联网模组的软卡模块更新方法，包括以下步骤：
S1.心跳处理进程模块向物联网设备管理平台发送心跳消息，使所述物联网设备管理平台向数据库查询是否有新版本软卡模块发布，并根据查询结果提醒用户更新；
S2.所述心跳处理进程模块接收所述物联网设备管理平台在用户确认更新后向所述数据库请求得到的进程模块更新表封装成的心跳返回消息；
S3.所述心跳处理进程模块对所述心跳返回消息解密得到更新指令，并转发到更新进程模块开始走更新流程；
S4.更新进程模块读取进程模块更新表并检查物联网模组的空间，若没有足够空间来备份需要更新的进程模块，则中止更新流程，执行步骤S11；
S5.所述更新进程模块从服务器依次下载需要更新的进程模块文件，若下载失败，则中止更新流程，执行步骤S11；
S6.下载完成后，所述更新进程模块先比较所述进程模块文件的大小是否和进程模块更新表里的一致，若两者的大小不一致，则中止更新流程，执行步骤S11；
S7.所述更新进程模块使用MD5摘要算法校验所述进程模块文件的完整性，若所述进程模块文件被篡改或者下载不完整，则中止更新流程，执行步骤S11；
S8.所述更新进程模块备份并替换需要更新的进程模块文件，若备份或替换操作出错，则中止更新流程，执行步骤S11；
S9.重新启动更新后的进程模块；
S10.重新启动更新后的进程模块后，若所述心跳处理进程模块能收到下一次所述物联网设备管理平台发送的心跳返回信息，则向所述物联网设备管理平台发送更新成功通知，并退出；否则，所述更新进程模块将更新过的进程模块文件全部还原为未更新之前的进程模块文件，重新启动还原后的进程模块后，在软卡处理进程模块下一次注网时，所述心跳处理进程模块给所述物联网设备管理平台发送发送更新失败通知，并退出；
S11.所述更新进程模块删除下载的进程模块文件，所述心跳处理进程模块给所述物联网设备管理平台发送更新失败通知。
作为进一步地改进，在所述步骤S9中，若软卡主进程模块没有更新，则由所述软卡主进程模块关闭待更新的进程模块，并重新启动更新后的进程模块；
若软卡主进程模块有更新，则由所述软卡主进程模块关闭软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块，所述软卡主进程模块自行关闭，由软卡开机自启脚本模块重新启动更新后的软卡主进程模块，软卡主进程模块再重新启动软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块。
进一步地，所述心跳消息为加密的数据结构，包括物联网模组的型号、批次和软卡模块的版本号信息。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明中的软卡模块相对于现在4G物联网模组普遍使用的实体SIM卡方案在一些严苛环境，如高频振动下有更好的耐用性；现有的物联网模组一般都封装在设备产品内，不可独立空中更新的软卡模块必须刷固件才能实现软卡模块的更新，固件升级需要拆卸设备甚至重焊电路，非常困难，而本发明中的软卡模块可以空中独立更新，可以使产品部署更加灵活，增加产品生命周期。
附图说明
图1为本发明的架构图；
图2为本发明的更新流程图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1、2，一种4G物联网模组的软卡模块，包括：
软卡开机自启脚本模块，用于启动并监控软卡主进程模块，当软卡主进程模块更新完或者异常退出后，软卡开机自启脚本模块重新启动软卡主进程模块；
软卡主进程模块，通讯连接软卡开机自启脚本模块，用于初始化软卡环境，启动并监控软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块；
软卡处理进程模块，通讯连接软卡主进程模块，用于处理软卡的注网和注销请求，处理软卡信令，完成鉴权操作；
信息收集进程模块，通讯连接软卡主进程模块，用于收集当前网络信息、信号强度、时延；
心跳处理进程模块，通讯连接软卡主进程模块，用于定时与物联网设备管理平台交互，上传网络、设备信息并处理物联网设备管理平台下发的指令；
日志记录进程模块，通讯连接软卡主进程模块，用于循环存储日志；
更新进程模块，通讯连接软卡主进程模块，用于收到物联网设备管理平台下发的更新指令后，执行更新流程，更新流程包括下载、校验、更新。
当软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块更新完或者异常退出后，软卡主进程模块重新启动更新完或者异常退出的进程模块。软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块之间通过软卡主进程模块互发消息。
一种4G物联网模组的软卡模块更新方法，包括以下步骤：
S1.心跳处理进程模块向物联网设备管理平台发送心跳消息，使物联网设备管理平台向数据库查询是否有新版本软卡模块发布，并根据查询结果提醒用户更新；心跳消息就是每隔一段固定的时间就发送一次消息与平台交互；在模组正常拨号上网后就会开始发送心跳消息，和接收平台的心跳回复，心跳消息为加密的数据结构，包括物联网模组的型号、批次和软卡模块的版本号信息；具体的，物联网设备管理平台收到送心跳消息后，解密心跳消息内的数据结构，得到物联网模组的型号、批次和软卡模块的版本号信息，向数据库查询是否有当前物联网模组对应的新版本软卡模块发布；如果查询数据库发现对应的新版本软卡模块，则数据库会将其版本号回传给物联网设备管理平台，物联网设备管理平台会在显示界面列出物联网模组中软卡模块的当前版本号和最新版本号，并提醒用户更新；
S2.心跳处理进程模块接收物联网设备管理平台在用户确认更新后向数据库请求得到的进程模块更新表封装成的心跳返回消息；具体的，用户确认更新后，物联网设备管理平台会向数据库请求进程模块更新表，数据库将进程模块更新表回传给物联网设备管理平台，物联网设备管理平台将数据库返回的进程模块更新表封装成带更新指令的心跳返回消息并加密，通过网络下发到对应的物联网模组，心跳处理进程模块接收该心跳返回消息；
S3.心跳处理进程模块对心跳返回消息解密得到更新指令，并转发到更新进程模块开始走更新流程；
S4.更新进程模块读取进程模块更新表并检查物联网模组的空间，若没有足够空间来备份需要更新的进程模块，则中止更新流程，执行步骤S11；
S5.更新进程模块从服务器依次下载需要更新的进程模块文件，若下载失败，则中止更新流程，执行步骤S11；
S6.下载完成后，更新进程模块先比较进程模块文件的大小是否和进程模块更新表里的一致，若两者的大小不一致，则中止更新流程，执行步骤S11；
S7.更新进程模块使用MD5摘要算法校验进程模块文件的完整性，若进程模块文件被篡改或者下载不完整，则中止更新流程，执行步骤S11；
S8.更新进程模块备份并替换需要更新的进程模块文件，若备份或替换操作出错，则中止更新流程，执行步骤S11；
S9.重新启动更新后的进程模块；具体的，若软卡主进程模块没有更新，则由软卡主进程模块关闭待更新的进程模块，并重新启动更新后的进程模块；若软卡主进程模块有更新，则由软卡主进程模块关闭软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块，软卡主进程模块自行关闭，由软卡开机自启脚本模块重新启动更新后的软卡主进程模块，软卡主进程模块再重新启动软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块；
S10.重新启动更新后的进程模块后，若心跳处理进程模块能收到下一次物联网设备管理平台发送的心跳返回信息，则向物联网设备管理平台发送更新成功通知，并退出；否则，更新进程模块将更新过的进程模块文件全部还原为未更新之前的进程模块文件，重新启动还原后的进程模块后，在软卡处理进程模块下一次注网时，心跳处理进程模块给物联网设备管理平台发送发送更新失败通知，并退出；
S11.更新进程模块删除下载的进程模块文件，心跳处理进程模块给物联网设备管理平台发送更新失败通知。
在本实施例中，更新时会使用增量更新包以减少网络传输数据量，使用增量更新算法得到完整更新包后会用MD5摘要算法校验完整更新包的合法性。
本发明中的软卡模块相对于现在4G物联网模组普遍使用的实体SIM卡方案在一些严苛环境，如高频振动下有更好的耐用性；现有的物联网模组一般都封装在设备产品内，不可独立空中更新的软卡模块必须刷固件才能实现软卡模块的更新，固件升级需要拆卸设备甚至重焊电路，非常困难，而本发明中的软卡模块可以空中独立更新，可以使产品部署更加灵活，增加产品生命周期。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种4G物联网模组的软卡模块，其特征在于，包括：
软卡开机自启脚本模块，用于启动并监控软卡主进程模块；
软卡主进程模块，通讯连接所述软卡开机自启脚本模块，用于启动并监控软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块；
软卡处理进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于处理软卡的注网和注销请求，处理软卡信令，完成鉴权操作；
信息收集进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于收集当前网络信息、信号强度、时延；
心跳处理进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于定时与物联网设备管理平台交互，上传网络、设备信息并处理所述物联网设备管理平台下发的指令；
日志记录进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于循环存储日志；
更新进程模块，通讯连接所述软卡主进程模块，用于收到所述物联网设备管理平台下发的更新指令后，执行更新流程，所述更新流程包括下载、校验、更新。
2.根据权利要求1所述的一种4G物联网模组的软卡模块，其特征在于，当所述软卡主进程模块更新完或者异常退出后，所述软卡开机自启脚本模块重新启动所述软卡主进程模块。
3.根据权利要求1所述的一种4G物联网模组的软卡模块，其特征在于，当所述软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块更新完或者异常退出后，所述软卡主进程模块重新启动更新完或者异常退出的进程模块。
4.根据权利要求1所述的一种4G物联网模组的软卡模块，其特征在于，所述软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块之间通过所述软卡主进程模块互发消息。
5.一种4G物联网模组的软卡模块更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.心跳处理进程模块向物联网设备管理平台发送心跳消息，使所述物联网设备管理平台向数据库查询是否有新版本软卡模块发布，并根据查询结果提醒用户更新；
S2.所述心跳处理进程模块接收所述物联网设备管理平台在用户确认更新后向所述数据库请求得到的进程模块更新表封装成的心跳返回消息；
S3.所述心跳处理进程模块对所述心跳返回消息解密得到更新指令，并转发到更新进程模块开始走更新流程；
S4.更新进程模块读取进程模块更新表并检查物联网模组的空间，若没有足够空间来备份需要更新的进程模块，则中止更新流程，执行步骤S11；
S5.所述更新进程模块从服务器依次下载需要更新的进程模块文件，若下载失败，则中止更新流程，执行步骤S11；
S6.下载完成后，所述更新进程模块先比较所述进程模块文件的大小是否和进程模块更新表里的一致，若两者的大小不一致，则中止更新流程，执行步骤S11；
S7.所述更新进程模块使用MD5摘要算法校验所述进程模块文件的完整性，若所述进程模块文件被篡改或者下载不完整，则中止更新流程，执行步骤S11；
S8.所述更新进程模块备份并替换需要更新的进程模块文件，若备份或替换操作出错，则中止更新流程，执行步骤S11；
S9.重新启动更新后的进程模块；
S10.重新启动更新后的进程模块后，若所述心跳处理进程模块能收到下一次所述物联网设备管理平台发送的心跳返回信息，则向所述物联网设备管理平台发送更新成功通知，并退出；否则，所述更新进程模块将更新过的进程模块文件全部还原为未更新之前的进程模块文件，重新启动还原后的进程模块后，在软卡处理进程模块下一次注网时，所述心跳处理进程模块给所述物联网设备管理平台发送发送更新失败通知，并退出；
S11.所述更新进程模块删除下载的进程模块文件，所述心跳处理进程模块给所述物联网设备管理平台发送更新失败通知。
6.根据权利要求5所述的一种4G物联网模组的软卡模块更新方法，其特征在于，在所述步骤S9中，若软卡主进程模块没有更新，则由所述软卡主进程模块关闭待更新的进程模块，并重新启动更新后的进程模块；
若软卡主进程模块有更新，则由所述软卡主进程模块关闭软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块，所述软卡主进程模块自行关闭，由软卡开机自启脚本模块重新启动更新后的软卡主进程模块，软卡主进程模块再重新启动软卡处理进程模块、信息收集进程模块、心跳处理进程模块、日志记录进程模块、更新进程模块。
7.根据权利要求5所述的一种4G物联网模组的软卡模块更新方法，其特征在于，所述心跳消息为加密的数据结构，包括物联网模组的型号、批次和软卡模块的版本号信息。
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