CN114520767A - 一种基于wia-pa网络的全网终端升级系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于WIA‑PA网络的全网终端自动升级系统及方法，包括以下步骤：1.维护平台系统A端将程序执行文件生成升级文件；2.由维护平台系统B端的升级工具将升级文件拆分成升级数据包；3.由维护平台系统B端的升级工具将升级数据包下发至WIA‑PA网关；4.由WIA‑PA网关分发至待升级的终端设备；5.维护平台异常处理，补包处理；其中WIA‑PA终端设备接收数据包时已将数据包存储到ANDFLASH或ROM中，掉电不丢失；WIA‑PA终端设备掉电重启后，接收到升级首包之后，将存储在ANDFLASH或ROM中的信息应答至WIA‑PA网关，WIA‑PA网关根据首包应答继续升级，即实现断电续传。
Description
技术领域
本发明涉及无线设备远程升级技术领域，具体地说是一种基于WIA-PA网络的全网终端设备升级方法。
背景技术
随着工业物联网的广泛应用，无线采集终端设备已大量安装到各个领域，而对于已投入使用的终端设备，其功能的演进和提升，如何使其发挥更大的作用，在线升级是亟待解决的问题。
现有的主要升级方式有：点对点升级和额外添加新网络进行升级。点对点升级是通过专用升级设备对单一终端设备逐一升级，速度慢且现场操作繁琐，浪费大量人力物力，只适用于少数特殊情况下使用。额外添加新网络(如4G)进行远程升级，浪费已有业务网络资源，增加了成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统及方法，以解决为了升级而浪费已有业务网络资源，增加了成本的方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统，包括：
WIA-PA终端设备，用于采集产线上的生产数据，并通过WIA-PA网关发送给维护平台系统端；
WIA-PA网关，用于组建和维护WIA-PA网络，实现WIA-PA终端设备与维护平台系统端之间的数据交互；
维护平台系统端，用于生成升级数据包，对WIA-PA网关进行配置，并根据需求对WIA-PA终端设备进行升级。
所述WIA-PA终端设备包括WIA-PA压力表、WIA-PA温度表、WIA-PA温度压力一体表、WIA-PA示功仪、WIA-PA RTU、WIA-PA IO中至少一种。
一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，包括以下步骤：
1)维护平台系统端生成升级数据包；
2)维护平台系统端基于升级数据包对WIA-PA终端设备进行升级；
3)维护平台系统端判断是否进入补包流程，如进入，则对WIA-PA终端设备进行补包，否则，完成WIA-PA终端设备的升级。
所述步骤1)包括以下步骤：
1.1)维护平台系统端生成升级文件；
1.2)维护平台系统端连接WIA-PA网关，获取WIA-PA终端设备列表，并选择待升级WIA-PA终端设备，加入待升级区；
1.3)维护平台系统端浏览升级文件，加入待升级区，并选择升级方式；
1.4)将待升级区中的数据进行封装，生成升级数据包，并下发给WIA-PA网关。
所述步骤2)包括以下步骤：
2.1)WIA-PA网关将升级数据包的首包分发至WIA-PA终端设备；
2.2)WIA-PA终端设备收到首包，对其进行校验并写入数据，应答首包至WIA-PA网关，WIA-PA网关再上传至维护平台系统端；
2.3)维护平台系统端根据首包的应答，通过WIA-PA网关下发升级数据包的中间包至WIA-PA终端设备；
2.4)WIA-PA终端设备收到中间包，对其进行校验并写入数据；
2.5)维护平台系统端通过WIA-PA网关下发升级数据包的尾包至WIA-PA终端设备；
2.6)WIA-PA终端设备收到尾包，校验所有写入的数据是否缺失或错误，应答尾包至WIA-PA网关，WIA-PA网关再上传至维护平台系统端。
维护平台系统端根据尾包应答的内容，判断是否需要进行补包流程。
判断是否需要进行补包流程，具体为：
对尾包应答并对其进行校验，如果尾包应答中的标志位显示为收包完整，则不需要进行补包，如果标志位显示为收包不完整，则进入补包过程。
在升级过程中，若WIA-PA终端设备异常重启，WIA-PA终端设备将升级数据包存储到ANDFLASH或ROM中，使掉电数据不丢失；WIA-PA终端设备掉电重启后，在接收到首包之后，将存储在ANDFLASH或ROM中的信息应答至WIA-PA网关，WIA-PA网关根据首包应答继续升级，即实现断电续传。
所述补包流程为：
维护平台系统将升级数据包分为若干升级数据段并分别标记不同序号，当接收到WIA-PA终端设备发送的尾包应答时，判断尾包应答中需要补包的升级数据序号落在哪些升级数据段中，将上述升级数据段一次性全部上传至WIA-PA网关；
WIA-PA网关接收到升级数据段后，按照序号由小到大的顺序，依次发送至WIA-PA终端设备，所有升级数据段发送完成后，发送尾包。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明节省成本，不需要在WIAPA网中为了升级功能在加入一套网络，本业务运行过程中就可以进行升级。即在不同的时隙中发送不同的网络包。
2.升级过程中，多重保险，使其升级稳定性好，升级成功率高。
3.升级对象选择灵活，人为确定升级对象；即使是同类产品在不同场景下，可以选择升级也可选择不升级，视情况而定，从而自由度高。
4.升级过程都在信息中心完成，无需现场操作，节省时间与人力。
5.升级办法可移植性好，在所在WIAPA产品中，都能可靠的应用。
附图说明
图1为WIA-PA基础网络系统图；
图2为WIA-PA基础网络系统首包及尾包流程示意图；
图3为WIA-PA基础网络系统中间包流程示意图；
图4为维护平台升级工具软件升级过程中正常逻辑流程图；
图5为WIA-PA网关分包升级过程中补包流程图；
图6为终端设备升级处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统，包括：维护平台系统端升级工具软件，WIA-PA网关，WIA-PA终端设备。
其网络系统中，维护平台与网关是以太网连接，网关与终端设备通过WIA-PA协议无线组网，并实现业务通信与升级通信功能。对于升级功能无需再接入其他辅助网络，即升级在业务网络中。
本实施例提供一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统(见图1)。包括：维护平台升级工具软件系统端，WIA-PA网关，WIA-PA终端设备(无线温度表、无线压力表、RTU、无线示功仪)。
其维护平台系统端升级工具软件，负责对WIA-PA网关提供的生产数据的应用，为WIA-PA网关提供执行文件制作升级文件，，有升级文件分解为升级数据包的功能，配置WIA-PA网关参数。
其WIA-PA终端设备包含：WIA-PA模块：加入WIA-PA网络，收发应用数据和网络数据；
采集模块：采集传感器数据，并传输给WIA-PA模块；
其WIA-PA网关，将接收维护平台端升级工具软件下发的升级数据包至终端设备。
其网络系统中，服务器与网关是有线连接，网关与终端设备通过WIA-PA协议无线组网，并实现业务通信与升级通信功能。对于升级功能无需再接入其他辅助网络，即升级在业务网络中。
为实现上述目的，本实施例提供一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法(见图4和6)，步骤如下：
1、维护平台升级工具软件将程序执行文件生成升级文件；
2、维护平台升级工具软件打开升级工具，连接WIA-PA网关；
3、维护平台升级工具软件获取设备列表；
4、维护平台升级工具软件从设备列表中选择待升级的设备，加入待升级区；
5、维护平台升级工具软件浏览升级文件，并加载到带升级区；
6、维护平台升级工具软件选择升级方式；
7、维护平台升级工具软件进行升级数据包封装；
8、维护平台升级工具软件按照特定时间间隔下发升级数据首包至WIA-PA网关；
9、WIA-PA网关将级数据首包分发至终端设备(见图2)；数据包都在WIA-PA网络传输中升级报文传输时，进行报文种类的优先级区分，升级报文优先级最低；
10、终端设备收到首包，校验，写入数据，应答首包至网关，网关再上传至维护平台升级工具软件；
11、维护平台升级工具软件按照首包应答，下发升级数据中间包至WIA-PA网关(见图3)；
12、WIA-PA网关将级数据中间包分发至终端设备；
13、终端设备收到中间包，校验，写入数据；
14、维护平台升级工具软件下发升级数据尾包至WIA-PA网关，维护平台升级工具软件显示升级进度为99％(见图2)；
15、WIA-PA网关将级数据尾包分发至终端设备；
16、终端设备收到尾包，校验所有写入的数据是否缺失或错误，应答尾包至网关，网关再上传至维护平台升级工具软件；
17、维护平台升级工具软件根据尾包应答，判定是否进入补包流程(见图5)；
18、当升级过程中，终端设备异常重启，已将数据包及附带信息存储到ANDFLASH或ROM中，掉电不丢失；WIA-PA终端设备掉电重启后，接收到升级首包之后，将存储在ANDFLASH或ROM中的信息应答至WIA-PA网关，WIA-PA网关根据首包应答继续升级，即实现断电续传。
其中，所述执行文件，用于维护平台升级工具软件制作升级文件使用。其执行文件制作升级文件时一般用额外的计算机平台制作，也可以用维护平台升级工具软件制作。制作时，将升级对象标识，版本号，特征地址，待升级的工作区标识填加升级文件中。特征地址由终端设备类型所决定。
所述升级文件，用于维护平台升级工具软件加载。其升级文件对应的待升级的终端设备。维护平台升级工具软件获取到升级文件版本号。
所述设备列表，获取设备列表指令由维护平台升级工具软件下发至网关，再由网关查询WIA-PA网络中在线设备，内容包括网关所在的WIA-PA网络中所有在线设备名称、仪表类型、运行版本号、长地址、工作区域、可用情况。
所述浏览升级文件，维护平台升级工具软件验证升级文件合法性。其一，升级文件升级对象标识与待升级终端设备升级对象标识一致。其二，升级文件特征地址与同型终端设备特征地址校验一致。
所述升级数据包封装，需要维护平台升级工具软件封装。下发到WIA-PA网关。
所述升级数据包，包括首包，中间包，尾包。
报文类型有配置类型，升级类型，应用数据类型，网络维护类型。其升级报文类型优先级最低，所有不会影响应用业务数据传输；
首包内容应包含：序号、升级对象标识、版本号、总包数、升级方式、升级区域、升级程序段数、第1段起始地址、第1段包数、第2段起始地址、第2段包数、第n段起始地址、第n段包数、校验码、CRC码。
所述首包，序号为0；升级对象标识由升级文件名称确定；版本号由升级文件名称确定；总包数由WIA-PA网关遍历hex，计算得到；升级方式为无线升级；升级程序段数(n)由WIA-PA网关遍历hex，计算得到；第1段起始地址由特征地址得到；校验码：所有升级程序相加的低2字节；CRC：同WIA-PA中校验方式。
启动任何升级过程，均从首包开始。
首包需要回复首包应答包，3次无应答提示失败。
首包需应答包格式：设备类型号、首包应答标号、版本号、发包间隔时间、尾包超时时间、周期、下一包序号。
所述首包需应答包，由终端设备生成的。其终端设备处理流程：
1>开始存储首包时，启动计时。
将首包写入ROM或NANDFLASH程序校验区a或b，进行写入计时测试2>写入首包。
3>首包写入完成后，结束计时，计算写入消耗时间。
4>启动计时。
5>读取并校验首包。
6>操作完成后，结束计时，计算读取并校验消耗时间。
7>若WIA-PA网络升级方式，发送周期写入1.5T，若其他升级方式，发送周期写入0。
8>封装、上传首包应答数据包。
中间包内容应包含：序号、升级对象标识、版本号、负载、CRC码。
所述中间包，收到首包应答后，按照首包发包间隔时间顺序传输中间包，中间包无应答。
终端设备收到中间包，按顺序和地址写入NANDFLASH或ROM。
所述负载，将升级文件加载并分解后，添加在中间包的负载中。负载不足特定(不同硬件方案对应负载的长度不同)字节，用0xFF补齐至特定字节。
所述升级对象标识，用于终端设备分类，分配不同设备对应的升级对象标识。
尾包内容应包含：序号、升级对象标识、版本号、总包数、升级方式、升级区域、升级程序段数、第1段起始地址、第1段包数、第2段起始地址、第2段包数、第n段起始地址、第n段包数、校验码、CRC码。
终端设备收到尾包后，进入校验过程，维护平台升级工具软件发完尾包后，升级进度记录提示99％。终端设备校验后，上传尾包应答数据包。WIA-PA网关收到的尾包应答数据包转至维护平台升级工具软件，若提示终端设备已经完整接收并校验通过，维护平台升级工具软件提示100％；
所述尾包应答数据包，其数据格式：设备类型号、尾包应答标号、版本号、是否完整、错误码、地址偏移量、补包序号。
尾包应答数据包，由终端设备生成的。其终端设备处理流程：
1)读取首包并校验，获取升级程序参数。
2)顺次读取升级程序，计算CRC，与校验区内存储的CRC做比较，相同表示正确，不同则标志该包需要补包。
3)全部升级程序校验完成后，若需要补包，则进入补包流程(见图5)，否则，提示WIA-PA网关下载成功。(补报流程只存在WIA-PA升级方式中)
所述应补包流程，主要目的是提高升级的成功率以及有效的减少升级所消耗的时间。
1)补包序号采用位标记方式，单次补包请求最多80*8＝640包，补包顺序为0-639,640-1279,1280-1919，…，以上包序号数据段，有补包序号落在其中，则发送该包；将所有补包请求一次性全部上传至WIA-PA网关。
2)WIA-PA网关接收到补包请求后，按照由小到大的顺序，依次发送升级数据包，所有升级数据包发送完成后，发送尾包。
如果WIA-PA终端设备，支持断点续传功能，当终端设备未升级完成发生重启时，重启后，接收到升级报文，仍可以继续接收，且重启前的升级报文都已写入NANDFLASH或ROM。
主要目的是为了已接收到的数据包不需要再传输并存储一次，减少升级时间。若被升级对象已收到并存储首包，并未收到尾包的情况下，再次对该设备进行同一软件版本号的升级，被升级对象在接收到首包后，会遍历自己已接收到的最大的序列号，在首包应答“下一包序号”位置填入该序列号，实现断点续传功能。
Claims (10)
1.一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统，其特征在于，包括：
WIA-PA终端设备，用于采集产线上的生产数据，并通过WIA-PA网关发送给维护平台系统端；
WIA-PA网关，用于组建和维护WIA-PA网络，实现WIA-PA终端设备与维护平台系统端之间的数据交互；
维护平台系统端，用于生成升级数据包，对WIA-PA网关进行配置，并根据需求对WIA-PA终端设备进行升级。
2.根据权利要求1所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级系统，其特征在于，所述WIA-PA终端设备包括WIA-PA压力表、WIA-PA温度表、WIA-PA温度压力一体表、WIA-PA示功仪、WIA-PA RTU、WIA-PA IO中至少一种。
3.一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)维护平台系统端生成升级数据包；
2)维护平台系统端基于升级数据包对WIA-PA终端设备进行升级；
3)维护平台系统端判断是否进入补包流程，如进入，则对WIA-PA终端设备进行补包，否则，完成WIA-PA终端设备的升级。
4.根据权利要求3所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：
1.1)维护平台系统端生成升级文件；
1.2)维护平台系统端连接WIA-PA网关，获取WIA-PA终端设备列表，并选择待升级WIA-PA终端设备，加入待升级区；
1.3)维护平台系统端浏览升级文件，加入待升级区，并选择升级方式；
1.4)将待升级区中的数据进行封装，生成升级数据包，并下发给WIA-PA网关。
5.根据权利要求3所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：
2.1)WIA-PA网关将升级数据包的首包分发至WIA-PA终端设备；
2.2)WIA-PA终端设备收到首包，对其进行校验并写入数据，应答首包至WIA-PA网关，WIA-PA网关再上传至维护平台系统端；
2.3)维护平台系统端根据首包的应答，通过WIA-PA网关下发升级数据包的中间包至WIA-PA终端设备；
2.4)WIA-PA终端设备收到中间包，对其进行校验并写入数据；
2.5)维护平台系统端通过WIA-PA网关下发升级数据包的尾包至WIA-PA终端设备；
2.6)WIA-PA终端设备收到尾包，校验所有写入的数据是否缺失或错误，应答尾包至WIA-PA网关，WIA-PA网关再上传至维护平台系统端。
6.根据权利要求3所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，维护平台系统端根据尾包应答的内容，判断是否需要进行补包流程。
7.根据权利要求6所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，判断是否需要进行补包流程，具体为：
对尾包应答并对其进行校验，如果尾包应答中的标志位显示为收包完整，则不需要进行补包，如果标志位显示为收包不完整，则进入补包过程。
8.根据权利要求3所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，在升级过程中，若WIA-PA终端设备异常重启，WIA-PA终端设备将升级数据包存储到ANDFLASH或ROM中，使掉电数据不丢失；WIA-PA终端设备掉电重启后，在接收到首包之后，将存储在ANDFLASH或ROM中的信息应答至WIA-PA网关，WIA-PA网关根据首包应答继续升级，即实现断电续传。
9.根据权利要求3所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法，其特征在于，所述补包流程为：
维护平台系统将升级数据包分为若干升级数据段并分别标记不同序号，当接收到WIA-PA终端设备发送的尾包应答时，判断尾包应答中需要补包的升级数据序号落在哪些升级数据段中，将上述升级数据段一次性全部上传至WIA-PA网关；
WIA-PA网关接收到升级数据段后，按照序号由小到大的顺序，依次发送至WIA-PA终端设备，所有升级数据段发送完成后，发送尾包。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求3-9任一项所述的一种基于WIA-PA网络的全网终端升级方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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