CN114745740B - 一种智能家电的升级系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家电的升级系统及方法，该系统包含待升级电控、WiFi智能模块、上位机升级软件；上位机连接至WiFi智能模块发出的WiFi热点并建立本地局域网环境，上位机安装了本地服务器软件及UDP数据通讯的调试软件。上位机将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块，WiFi模块从上位机开启的web服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新。本发明所述的电控固件升级方案适用于设备出厂之前，升级过程采用无线数据传输方式，避免对已经装配好的智能产品进行再次拆装。

Description

一种智能家电的升级系统及方法

技术领域

本发明涉及智能家电技术领域，特别是一种智能家电的升级系统及方法。

背景技术

智能家电逐渐成为人们日常生活中的必备必需品，其组成部分一般包含：家庭路由器、WiFi智能模块、手机APP、设备电控、云端服务器等，其中WiFi模块处于用户模式下时可以连接家庭路由器访问云端服务器，从而通过自身可以完成其软件版本升级、手机端因有上网功能，也可以通过查询云端服务器通过自身完成APP版本更新，而设备电控端因不具备上网功能，其固件版本更新必须有其他设备的配合。

申请号202110525174.X(售后程序写入方法、装置和系统)提出了空调主控售后写程装置及系统，该系统通过WiFi模块向下与MCU进行串口数据通讯、向上与手机APP进行网络数据通讯，先后实现通信建立、数据下载、数据写入等流程，有效解决了针对不同类型空调外机电控程序的灵活写入问题，在设备的售后服务系统有很大的应用前景。但是这种方式的缺点是需要一套工装设备，并且将空调拆机后用工装设备连接至MCU。

发明内容

本发明提供一种智能家电的升级系统及方法，以期解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能家电的升级系统，该系统包含待升级电控、WiFi智能模块、上位机升级软件；上位机连接至WiFi智能模块发出的WiFi热点并建立本地局域网环境，上位机安装了本地服务器软件及UDP数据通讯的调试软件。

上位机将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块，WiFi模块从上位机开启的web服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新。

本实施例还提供了一种智能家电的升级系统的升级方法，包括以下步骤：

在准备升级阶段，上位机开启Lighttpd应用程序并在相关路径中配置好待下载的电控固件文件；

上位机连接至WiFi模块的AP热点后，获取该热点分配给上位机的IPv4地址；

将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块；

WiFi模块收到UDP广播数据后，解析出电控固件下载地址并进入升级流程；

WiFi模块根据电控固件下载地址从上位机开启的Lighttpd服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新；

在生成升级固件时，在首包数据包含MCU版本及属性信息，在MCU进行xmodem首包数据接收后，若判断固件包合法再进入至boot程序进行正式升级，否则不进入boot程序，WiFi模块在得知固件信息非法后自动清除下载固件内容并退回至升级前状态。

所述在准备升级阶段，上位机开启Lighttpd应用程序并在相关路径中配置好待下载的电控固件文件；包括：

将WiFi模块设置为用户待配网模式，其网络状态为起设备标识的SN热点模式，可被外部的设备进行搜索并连接；

上位机软件安装Lighttpd软件，在Lighttpd软件的文件夹中配置好待更新的电控固件信息，即lighttpd/htdocs/MCU_OTA_user.bin；

启动Lighttpd应用程序，开启本地服务器。

上位机连接至WiFi模块的AP热点后，获取该热点分配给上位机的IPv4地址，然后将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块；包括：

打开上位机调试软件，扫入待升级设备的WiFi模块SN标签，其中SN为升级设备的唯一标识，此时待升级设备网络状态处于AP模式，调试软件获取WiFi模块给上位机分配的IPv4地址，IPv4地址获取成功后，生成电控固件下载地址：http://IPv4/MCU_OTA_user.bin。

WiFi模块根据电控固件下载地址从上位机开启的Lighttpd服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新；包括：

WiFi模块进入到升级线程后，首先根据电控固件下载地址，去访问Lighttpd服务器下载该固件，下载过程中将固件数据存放在WiFi模块内存的备份区，并记住存放数据的起始地址及数据总长度；

固件下载完成后，WiFi模块与MCU进行握手交互，其握手过程描述为：WiFi模块发送串口数据给MCU进行电控固件升级请求，升级请求数据包含了升级方式类型，为离线升级，MCU接收到请求命令后开始进入到boot程序，MCU在升级准备环节中，WiFi需要循环发送升级请求，MCU从升级请求中解析出升级方式类型，MCU会选择立即进入到boot程序进行升级。

在生成升级固件时，在首包数据包含MCU版本及属性信息，在MCU进行xmodem首包数据接收后，若判断固件包合法再进入至boot程序进行正式升级，否则不进入boot程序，WiFi模块在得知固件信息非法后自动清除下载固件内容并退回至升级前状态；包括：

MCU在电控升级准备就绪后，处于xmodem数据接收状态，其定时向WiFi模块串口发送xmodem握手数据；而WiFi模块接收到MCU升级准备就绪信息后，也开始进入xmodem函数，接收握手信息；

当WiFi模块与MCU的xmodem握手成功后，WiFi模块开始读取缓存区中的电控固件数据，并通过xmodem发送给MCU端，直至数据发送完成；

MCU的boot程序接收完最后一包xmodem数据后，通过校验整体数据信息，若数据无误则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验正确的标识，然后退出boot程序，开始运行新的固件，否则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验错误的标识，继续在boot程序中等待WiFi模块发送的固件升级请求；

当WiFi模块接收到MCU返回的数据校验标识后，其通过UDP单播数据向上位机返回电控固件升级结果，至此本发明所述的电控升级流程结束。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明所述的电控固件升级方案适用于设备出厂之前，升级过程采用无线数据传输方式，避免对已经装配好的智能产品进行再次拆装。

附图说明

图1是本实施例的一种智能家电的升级系统的架构图。

图2是本实施例的一种智能家电的升级系统的升级过程示意图。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本说明书中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本说明书的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本说明书中使用的流程图示出了根据本说明书实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本说明书内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本说明书实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本说明书的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本说明书的范围，而是仅仅表示本说明书的选定实施例。基于本说明书的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本说明书保护的范围。

如图1-2所示，一种智能家电的升级系统，该系统包含待升级电控、WiFi智能模块、上位机升级软件；上位机连接至WiFi智能模块发出的WiFi热点并建立本地局域网环境，上位机安装了本地服务器软件及UDP数据通讯的调试软件。

一种智能家电的升级方法，包括：

一、升级准备阶段

1：将WiFi模块设置为用户待配网模式，其网络状态为起设备标识的SN热点模式，可被外部的设备进行搜索并连接；

2：上位机软件安装Lighttpd软件，其状态处于lighttpd serveice installationsuccessfull，表明服务器已经安装成功；

3：在Lighttpd软件的文件夹中配置好待更新的电控固件信息，即

lighttpd/htdocs/MCU_OTA_user.bin；

4：启动Lighttpd应用程序，开启本地服务器；

5：打开上位机调试软件，首先扫入待升级设备的WiFi模块SN标签(其中SN为升级设备的唯一标识，此时待升级设备网络状态处于AP模式)，接着调试软件获取WiFi模块给上位机分配的IPv4地址，IPv4地址获取成功后，生成电控固件下载地址：http://IPv4/MCU_OTA_user.bin(假如获取到的IPv4地址为172.20.10.14，则下载地址为：

http://172.20.10.14/MCU_OTA_user.bin)；

6：上位机将步骤5生成的电控固件下载地址，以UDP广播形式发出，WiFi模块收到UDP广播数据后，解析出电控固件下载地址并进入升级线程；

二、升级过程

7：WiFi模块进入到升级线程后，首先根据电控固件下载地址，去访问Lighttpd服务器下载该固件，下载过程中将固件数据存放在WiFi模块内存的备份区，并记住存放数据的起始地址及数据总长度；

8：固件下载完成后，WiFi模块与MCU进行握手交互，其握手过程描述为：WiFi模块发送串口数据给MCU进行电控固件升级请求(进一步地，升级请求数据包含了升级方式类型，本发明的升级方式为离线升级)，MCU接收到请求命令后开始进入到boot程序(MCU在升级准备环节中，WiFi需要循环发送升级请求，MCU从升级请求中解析出升级方式类型，进一步选择是否需要进入到boot程序准备升级，在本发明所述的离线升级方式中，MCU会选择立即进入到boot程序，如果是其他升级方式，MCU会根据设备当前的运行状态，选择是否需要进行升级。例如当设备正处于开机运行状态，而升级方式为静默升级，此时MCU不会跳到boot程序，其返回升级禁止执行的状态给WiFi模块)，并且通过串口回复准备就绪的结果给WiFi模块；

9：MCU在电控升级准备就绪后，处于xmodem数据接收状态，其定时向WiFi模块串口发送xmodem握手数据。而WiFi模块接收到MCU升级准备就绪信息后，也开始进入xmodem函数，接收握手信息；

10：当WiFi模块与MCU的xmodem握手成功后，WiFi模块开始读取缓存区中的电控固件数据，并通过xmodem发送给MCU端，直至数据发送完成；

三、升级结束

11：MCU的boot程序接收完最后一包xmodem数据后，通过校验整体数据信息，若数据无误则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验正确的标识，然后退出boot程序，开始运行新的固件，否则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验错误的标识，继续在boot程序中等待WiFi模块发送的固件升级请求；

12：当WiFi模块接收到MCU返回的数据校验标识后，其通过UDP单播数据向上位机返回电控固件升级结果，至此本发明所述的电控升级流程结束；

13：如果在升级过程中，步骤3所述配置的固件是错误的，则按照步骤11所述，MCU总是会升级失败，其永远不能退出boot程序，在用户看来MCU已经“变砖”，为了解决此问题，本发明提出，生成升级固件的时候，在正确的固件外包装一组数据(数据长度与xmodem传输固件时的一帧数据长度相同，本发明所述的数据长度为128+4byte，其中128byte为数据真实内容，4byte数据为起始及校验位)，该数据包含该固件用于MCU的版本及属性信息。当WiFi模块开始向MCU通过xmodem协议传输数据时，MCU接收到第一包xmodem数据后，先校验固件的合法性，如果固件包含的MCU版本信息与MCU本身的信息相符，则MCU真正进入到boot程序，否则MCU不进入boot程序，给WiFi模块端返回固件合法性校验失败的结果，升级流程结束，此时WiFi模块端清除下载固件内容，与MCU均退回至升级前的状态；

总结：

待升级电控本身不具备上网功能，现阶段它的软件升级方式主要是靠人工通过写程工装与之进行串口连接，然后进行刷包(该过程需要对设备进行拆开，目前主要的售后维修手段)。对智能设备而言，虽然通过WiFi模块可以下载电控固件升级包然后传输给电控，使其进行软件升级，但这一过程需要在WiFi联网的条件下进行(主要在用户模式下进行电控固件升级)，本发明主要解决的问题是，WiFi模块在不能联网、又不能对设备进行拆机的情况下电控升级的一种方式(主要在工厂模式下对电控固件进行升级)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能家电的升级系统的升级方法，其特征在于，包括智能家电的升级系统，该系统包含待升级电控、WiFi智能模块、上位机升级软件；上位机连接至WiFi智能模块发出的WiFi热点并建立本地局域网环境，上位机安装了本地服务器软件及UDP数据通讯的调试软件；

包括以下步骤：

在准备升级阶段，上位机开启Lighttpd应用程序并在相关路径中配置好待下载的电控固件文件；

上位机连接至WiFi模块的AP热点后，获取该热点分配给上位机的IPv4地址；

将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块；

WiFi模块收到UDP广播数据后，解析出电控固件下载地址并进入升级流程；

WiFi模块根据电控固件下载地址从上位机开启的Lighttpd服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新；

在生成升级固件时，在首包数据包含MCU版本及属性信息，在MCU进行xmodem首包数据接收后，若判断固件包合法再进入至boot程序进行正式升级，否则不进入boot程序，WiFi模块在得知固件信息非法后自动清除下载固件内容并退回至升级前状态。

2.根据权利要求1所述的一种智能家电的升级系统的升级方法，其特征在于，所述在准备升级阶段，上位机开启Lighttpd应用程序并在相关路径中配置好待下载的电控固件文件；包括：

将WiFi模块设置为用户待配网模式，其网络状态为起设备标识的SN热点模式，可被外部的设备进行搜索并连接；

上位机软件安装Lighttpd软件，在Lighttpd软件的文件夹中配置好待更新的电控固件信息，即lighttpd/htdocs/MCU_OTA_user.bin；

启动Lighttpd应用程序，开启本地服务器。

3.根据权利要求1所述的一种智能家电的升级系统的升级方法，其特征在于，上位机连接至WiFi模块的AP热点后，获取该热点分配给上位机的IPv4地址，然后将WiFi模块标识及固件下载地址通过UDP广播命令发送给WiFi模块；包括：

打开上位机调试软件，扫入待升级设备的WiFi模块SN标签，其中SN为升级设备的唯一标识，此时待升级设备网络状态处于AP模式，调试软件获取WiFi模块给上位机分配的IPv4地址，IPv4地址获取成功后，生成电控固件下载地址：http://IPv4/MCU_OTA_user.bin。

4.根据权利要求1所述的一种智能家电的升级系统的升级方法，其特征在于，WiFi模块根据电控固件下载地址从上位机开启的Lighttpd服务器中下载完成电控固件后与待升级电控进行握手确认，再通过xmodem协议将下载的升级固件发送给待升级电控，电控端接收并校验升级固件无误后，进行电控固件更新；包括：

WiFi模块进入到升级线程后，首先根据电控固件下载地址，去访问Lighttpd服务器下载该固件，下载过程中将固件数据存放在WiFi模块内存的备份区，并记住存放数据的起始地址及数据总长度；

固件下载完成后，WiFi模块与MCU进行握手交互，其握手过程描述为：WiFi模块发送串口数据给MCU进行电控固件升级请求，升级请求数据包含了升级方式类型，为离线升级，MCU接收到请求命令后开始进入到boot程序，MCU在升级准备环节中，WiFi需要循环发送升级请求，MCU从升级请求中解析出升级方式类型，MCU会选择立即进入到boot程序进行升级。

5.根据权利要求1所述的一种智能家电的升级系统的升级方法，其特征在于，在生成升级固件时，在首包数据包含MCU版本及属性信息，在MCU进行xmodem首包数据接收后，若判断固件包合法再进入至boot程序进行正式升级，否则不进入boot程序，WiFi模块在得知固件信息非法后自动清除下载固件内容并退回至升级前状态；包括：

MCU在电控升级准备就绪后，处于xmodem数据接收状态，其定时向WiFi模块串口发送xmodem握手数据；而WiFi模块接收到MCU升级准备就绪信息后，也开始进入xmodem函数，接收握手信息；

当WiFi模块与MCU的xmodem握手成功后，WiFi模块开始读取缓存区中的电控固件数据，并通过xmodem发送给MCU端，直至数据发送完成；

MCU的boot程序接收完最后一包xmodem数据后，通过校验整体数据信息，若数据无误则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验正确的标识，然后退出boot程序，开始运行新的固件，否则通过xmodem给WiFi模块返回数据校验错误的标识，继续在boot程序中等待WiFi模块发送的固件升级请求；

当WiFi模块接收到MCU返回的数据校验标识后，其通过UDP单播数据向上位机返回电控固件升级结果。