CN114844780A - 一种批量固件升级的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固件升级技术领域，具体为一种批量固件升级的方法和系统，其中方法包括：上位机下发预设类型的设备的批量升级指令，预设类型的设备根据批量升级指令，进入升级模式；上位机下发固件内容信息，设备接收；上位机分包下发固件内容，设备对数据包进行校验，将校验正确的数据包存储到特定位置；设备根据特定位置存储的数据包和固件内容信息，判断实际接收的固件内容是否丢包，若否，则设备根据特定位置存储的数据包进行固件升级；上位机依次查询设备的固件升级完成情况，对升级失败的设备执行升级步骤。本方案能对同类型的设备的固件进行完整和正确的批量升级，以缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验。

Description

一种批量固件升级的方法和系统

技术领域

本发明涉及固件升级技术领域，具体为一种批量固件升级的方法和系统。

背景技术

随着智能化技术的高速发展，智能设备已经在人们的生活中起到重要的作用，例如：智能家居、智能汽车、智能穿戴设备等。智能设备由若干部件组成，其中包括写入EPROM(可擦写可编程只读存储器)或EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中的程序的固件。

在日常使用中，因为产品需要升级、或者固件存在漏洞需要修复、又或者智能设备需求变更等等原因，往往需要升级固件，但是现有设备固件升级无论是逐一升级还是批量升级都存在一定问题，具体为：

逐一升级，由上位机和设备一对一进行升级，两者之间一问一答，若出现丢包、错误包或者其它接收错误，影响了成功升级，上位机收到不到设备的反馈，则上位机可以进行重发，但是逐一升级只能逐个依次升级，如果用户的设备数量较多，则用户的升级等待时间会大大增加，并且会耗费大量时间和精力，严重影响了用户体验；

批量升级，由上位机和多个设备一对多进行升级，虽然批量升级能解决逐一升级对多设备升级耗时长的问题，但是上位机将固件升级内容群发给连接的设备，在群发过程中，常会出现丢包、错误包或者其它接收错误，导致一些设备接收了完整的固件升级内容，一些设备没能接收到固件升级内容或者接收到错误的固件内容，从而会导致部分设备升级失败，甚至由于设备不能准确判断自己接受的固件升级内容是否正确，是否接受完整固件升级内容，在固件进行升级时因为缺失数据包或者存在错误数据包出现故障，导致固件无法使用；而由于上位机和设备之间是一对多的连接，上位机无法获知每一设备的详细情况，升级失败后的设备无法及时被发现，并且升级失败后的设备可能无法进行重新升级。严重影响了批量升级的完整性和正确性。

因此现在继续一种能保证升级的完整性和正确性，同时能缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验的批量升级方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种批量固件升级的方法，能对同类型的设备的固件进行完整和正确的批量升级，以缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验。

本发明提供的基础方案一：一种批量固件升级的方法，包括如下内容：

启动步骤：上位机下发预设类型的设备的批量升级指令，设备接收批量升级指令，预设类型的设备根据批量升级指令，进入升级模式；

升级步骤：上位机下发固件内容信息，处于升级模式的设备接收固件内容信息；

接收步骤：上位机分包下发固件内容，处于升级模式的设备逐帧接收固件内容的数据包，并对数据包进行校验，将校验正确的数据包存储到特定位置，记录该帧数据包正确的标志；

核验升级步骤：上位机发送完固件内容后，处于升级模式的设备根据特定位置存储的数据包和固件内容信息，判断实际接收的固件内容是否丢包，若否，则设备根据特定位置存储的数据包进行固件升级；

查询步骤：上位机依次查询设备的固件升级完成情况，并根据固件升级完成情况，对升级失败的设备执行升级步骤。

基础方案一的有益效果：上位机下发预设类型的设备的批量升级指令，所以设备都能接收到该指令，但是只有预设类型的设备才能根据批量升级指令，进入升级模式；后续上位机会下发固件内容信息和固件内容，只有处于升级模式的设备才能接收，由于要分配给若干设备相同的固件内容，而直接给各设备分发固件内容的话，固件内容越多越容易在传输过程中丢包和发生错误，并且各设备接收到固件内容也不能确定自己接收的固件内容是否完整和正确，因此本方案中先下发固件内容信息，让各设备能根据固件内容信息知道自己需要会接收到什么样的固件内容，然后上位机再分包下发固件内容，将一个容量大的固件内容拆分为若干小包，逐包下发给各设备，由于容量变小发生错误和丢包的概率降低，并且各设备接收到数据包后，会对数据包进行校验，校验准确的数据包才会被放到特定存储位置进行存储，从而保证接收到的数据包的正确性，并且各设备接收完所有数据包后，会根据固件内容信息对存储的数据包进行完整性检测，从而保证接收到的固件内容的完整性，防止升级时，由于丢包或者固件内容本身的错误，导致固件进行升级时故障，检测完成后所有设备可以同时进行固件升级，从而既能缩短设备固件升级的时间，又能节省用户的升级等待时间，操作便捷，提升了用户体验感。此外，一次批量升级完成后，上位机依次查询设备的固件升级完成情况，并根据固件升级完成情况，对升级失败的设备执行升级步骤，再次对升级失败的设备进行批量升级，防止升级失败后的设备无法及时被发现，存在设备固件升级遗漏的情况，影响批量固件升级的完整性。

综上所述，本方案能对同类型的设备的固件进行完整和正确的批量升级，以缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验。

进一步，所述方法，还包括：连接步骤：上位机和设备之间采取RS485、CAN、以太网、蓝牙和Zigbee中的一种或多种方式进行通信。

有益效果：不同通信方式增加本方案适用范围。

进一步，所述批量升级指令包括：设备的类型信息和固件的版本号；

所述启动步骤包括：

S101、上位机下发预设类型的设备的批量升级指令；

S102、设备接收批量升级指令；

S103、判断设备的类型是否为类型信息指定的设备类型，若是，则执行S104；

S104、判断设备的固件的版本号是否小于批量升级指令中的固件的版本号，若是，则执行S105；

S105、设备进入升级模式。

有益效果：设备是否进入升级模式，要根据批量升级指令中包括的设备的类型信息和固件的版本号进行判断，从而实现同类型低版本设备的固件升级。

进一步，所述固件内容信息，包括：固件内容的容量和分包数；

所述接收步骤包括：

S201、上位机判断是否存在未发送数据包，若是，则执行S202,；若否，则执行S204；

S202、上位机发送一帧未发送的固件内容的数据包；

S203、处于升级模式的设备接收数据包，并对数据包进行校验，若校验正确，则将数据包存储到特定位置，记录该帧数据包正确的标志，并执行S201；

S204、上位机下发结束发送的标识。

有益效果：上位机分包下发固件内容，并且每次下发前判断是否还存在未下发的数据包，下发完后下发结束发送的标识，从而结束发送数据包，防止数据包下发数量不准确。

进一步，所述核验升级步骤，包括：

S301、处于升级模式的设备接收结束发送的标识；

S302、处于升级模式的设备根据存储在特定位置的数据包和固件内容信息中的容量，判断实际接收的数据包的容量与固件信息中的容量是否相同，若是，则执行S303；

S303、处于升级模式的设备将存储在特定位置的数据包组合为固件内容，进行固件升级。

有益效果：处于升级模式的设备接收结束发送的标识，即明确了数据包下发完成，设备要对接收到的数据包进行判断，判断实际接收的数据包的容量与固件信息中的容量是否相同，防止数据包组合的固件内容不完成，在升级过程中造成固件故障，提升批量固件升级的安全性。

进一步，所述查询步骤，包括：

S401、上位机依次下发固件升级完成情况的查询指令；

S402、处于升级模式的设备依次接收查询指令，每一设备接收到查询指令后执行S403；

S403、处于升级模式的设备查询是否完成固件升级，若是，则执行S404；若否，则执行S405；

S404、向上位机反馈完成指令，并退出升级模式；

S405、向上位机反馈失败指令，并退出升级模式；

S406、上位机统计设备反馈的完成指令和失败指令；

S407、上位机判断是否接收到失败指令，若是，则执行启动步骤；若否，则执行S408；

S408、结束批量固件升级。

有益效果：上位机通过查询设备的固件升级完成情况，将升级失败的设备又当成一批次的设备进行批量固件升级，从而保证所有同类型低版本的设备都能完成升级。

进一步，所述S407，还包括：若是，则记录失败次数；

判断失败次数是否大于预设失败次数，若，则上位机降低和设备之间的通信速率，并执行S101；

若否，则执行启动步骤。

有益效果：上述步骤主要针对于批量固件升级多次以后，仍存在设备升级失败的情况，通过上位机降低和设备之间的通信速率，并告知从机，来提高升级的成功率。

进一步，所述上位机降低和设备之间的通信速率，还包括：

判断上位机和设备之间的通信速率是否大于预设最低速率，若否，则上位机对升级失败的设备进行一对一升级，

若一对一升级失败，则上位机进行预警。

有益效果：虽然本方案针对于批量固件升级多次以后，仍存在设备升级失败的情况，通过上位机降低和设备之间的通信速率，并告知从机，来提高升级的成功率，但是多次升级未成功，且通信速率也已经降低到很低，还是有设备升级失败，则上位机会尝试与升级失败的设备进行一对一升级。如果最终还是升级失败，则上位机会预警，告知用户，以便于用户及时进行运维。

进一步，还包括：成功率计算步骤和通信速率调节步骤；

所述成功计算步骤：计算批量固件升级的成功率；

通信速率调节步骤：获取上次批量固件升级的成功率，判断成功率是否大于预设成功率，若是，则本次批量固件升级时，上位机提高和设备之间的通信速率。

有益效果：根据上次批量固件升级的成功率对本次批量固件升级进行适应性调整，即增快升级速度又不影响升级效果。

本发明的目的之二在于提供一种批量固件升级的系统，能对同类型的设备的固件进行完整和正确的批量升级，以缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验。

本发明提供基础方案二：一种批量固件升级的系统，采用上述批量固件升级的方法。

基础方案二的有益效果：本系统采用上述批量固件升级的方法，能对同类型的设备的固件进行完整和正确的批量升级，以缩短固件升级的时间，节省用户的升级等待时间，提升用户体验。

附图说明

图1为本发明一种批量固件升级的方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明一种批量固件升级的方法实施例一的具体流程示意图；

图3为本发明一种批量固件升级的方法实施例二的具体流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

本实施例基本如附图1所示：一种批量固件升级的方法，包括如下内容：

连接步骤：上位机和设备之间采取RS485、CAN、以太网、蓝牙和Zigbee中的一种或多种方式进行通信；具体地，上位机包括但不限于：主机或者存储在主机中的程序，若上位机为主机，则主机平时和设备通过上述方式进行正常的通信，需要升级时，主机直接下发预设类型的设备的批量升级指令；若上位机为存储在主机中的程序，需要升级时，上位机与设备先进行上述方式的通信连接，然后下发预设类型的设备的批量升级指令，升级完成后，断开通信连接；

启动步骤：上位机下发预设类型的设备的批量升级指令，设备接收批量升级指令，预设类型的设备根据批量升级指令，进入升级模式；其中，设备的类型信息和固件的版本号；具体如图2所示：

S101、上位机下发预设类型的设备的批量升级指令；

S102、设备接收批量升级指令；

S103、判断设备的类型是否为类型信息指定的设备类型，若是，则执行S104；若否，则执行S106；

S104、判断设备的固件的版本号是否小于批量升级指令中的固件的版本号，若是，则执行S105；若否，则执行S106；

S105、设备进入升级模式；

S106、设备不进入升级模式。上位机下发的批量升级指令是广播指令，所有设备都能接收到批量升级指令，但是设备会对指令进行判断，判断设备的类型是否为类型信息指定的设备类型，如果设备的类型与批量升级指令中类型信息指定的设备类型相同，并且上位机下发的版本号比本设备当前的版本号大，则本设备进入升级模式；如果本设备的类型和上位机下发的批量升级指令中类型信息指定的设备类型不同，固件的版本号比本设备的当前版本号小或者相同，则本设备不进入升级模式。且在升级过程中，只有进入升级模式的设备才会接收后续下发的升级数据，其他没进入升级模式的设备，接收到升级数据后，自动丢弃。

升级步骤：上位机下发固件内容信息，处于升级模式的设备接收固件内容信息；其中固件内容信息，包括：固件内容的容量和分包数；

接收步骤：上位机分包下发固件内容，处于升级模式的设备逐帧接收固件内容的数据包，并对数据包进行校验，将校验正确的数据包存储到特定位置，记录该帧数据包正确的标志；具体为：

S201、上位机判断是否存在未发送数据包，若是，则执行S202；若否，则执行S204

S202、上位机发送一帧未发送的固件内容的数据包；

S203、处于升级模式的设备接收数据包，并对数据包进行校验，若校验正确，则将数据包存储到特定位置，记录该帧数据包正确的标志，并执行S201；其中数据包，包括：帧号位、数据位和校验位，根据校验位的内容对数据包进行校验；

S204、上位机下发结束发送的标识。

核验升级步骤：上位机发送完固件内容后，处于升级模式的设备根据特定位置存储的数据包和固件内容信息，判断实际接收的固件内容是否丢包，若否，则设备根据特定位置存储的数据包进行固件升级；具体为：

S301、处于升级模式的设备接收结束发送的标识；

S302、处于升级模式的设备根据存储在特定位置的数据包和固件内容信息中的容量，判断实际接收的数据包的容量与固件信息中的容量是否相同，若是，则执行S303；若否，则执行S304；通过实际接收的数据包的容量与固件信息中的容量是否相同来判断固件内容接收是否完成；

S303、处于升级模式的设备将存储在特定位置的数据包组合为固件内容，进行固件升级；

S304、处于升级模式的设备将存储在特定位置的数据包丢弃；

查询步骤：上位机依次查询设备的固件升级完成情况，并根据固件升级完成情况，对升级失败的设备执行升级步骤；具体为：

S401、上位机依次下发固件升级完成情况的查询指令；

S402、处于升级模式的设备依次接收查询指令，每一设备接收到查询指令后执行S403；

S403、处于升级模式设备查询是否完成固件升级，若是，则执行S404；若否，则执行S405；

S404、向上位机反馈完成指令，并退出升级模式；

S405、向上位机反馈失败指令，并退出升级模式；

S406、上位机统计设备反馈的完成指令和失败指令；

S407、上位机判断是否接收到失败指令，若是，则执行启动步骤，具体为执行S101；若否，则执行S408；

S408、结束批量固件升级。

本方案能对固件进行批量升级，并且升级过程中包含对数据包正确性的校验和对固件内容接收完整性的判断，防止升级时，由于固件内容本身的错误，导致固件进行升级时故障，并且对于升级失败的设备固件会在进行批量升级，使所有同类型设备的固件能统一进行升级，既缩短设备固件升级的时间，又节省用户的升级等待时间，操作便捷，提升了用户体验感。

本实施例还提供一种批量固件升级的系统，采用上述批量固件升级的方法。

实施例二

本实施例与上述实施例基本相同，区别在于：S407，还包括：若是，则记录失败次数；具体地如图3所示，S407，上位机判断是否接收到失败指令，若是，则记录失败次数，然后执行S4071；若否，则执行S408；

S4071、判断失败次数是否大于预设失败次数，若是，则执行S4072；若否，则直接执行启动步骤，具体为执行S101；

S4072、上位机降低和设备之间的通信速率，并执行启动步骤，具体为执行S101；

本方案主要针对于批量固件升级多次以后，仍存在设备升级失败的情况，通过上位机降低和设备之间的通信速率，并告知从机，来提高升级的成功率。以RS485通讯为例，如初始的通讯波特率为115200bps，如果多次失败后，即失败次数大于预设失败次数，则上位机会降低与设备之间的通讯波特率，降为38400bps；如果再次失败，通讯波特率会降低到19200bps；再次失败，通讯波特率最低到2400bps；因为通信速率越高，被干扰的可能性更大，成功率更低，所以通过降低通讯波特率，来提升升级的成功率，防止升级时间过长。

本实施例还提供一种批量固件升级的系统，采用上述批量固件升级的方法。

实施例三

本实施例与上述实施例基本相同，区别在于：所述上位机降低和设备之间的通信速率，还包括：

判断上位机和设备之间的通信速率是否大于预设最低速率，若否，则上位机对升级失败的设备进行一对一升级；

若一对一升级失败，则上位机进行预警；具体地，S407，上位机判断是否接收到失败指令，若是，则记录失败次数，然后执行S4071；若否，则执行S408；

S4071、判断失败次数是否大于预设失败次数，若是，则执行S4072；若否，则直接执行启动步骤，具体为执行S101；

S4072、上位机降低和设备之间的通信速率，判断上位机和设备之间的通信速率是否大于预设最低速率，若是，则执行启动步骤，具体为执行S101；若否，则执行S4073；

S4073、上位机对升级失败的设备进行一对一升级，若一对一升级成功，则执行S408；若一对一升级失败，则上位机进行预警；

虽然本方案针对于批量固件升级多次以后，仍存在设备升级失败的情况，通过上位机降低和设备之间的通信速率，并告知从机，来提高升级的成功率，但是多次升级未成功，且通信速率也已经降低到很低，例如RS485通讯中通讯波特率低于2400bps，还是有设备升级失败，则上位机会尝试与升级失败的设备进行一对一升级。如果最终还是升级失败，则上位机会预警，告知用户，以便于用户及时进行运维；其中预警的方式可以为声光报警，也可以向用户的终端进行预警信息推送。

本实施例还提供一种批量固件升级的系统，采用上述批量固件升级的方法。

实施例四

本实施例与上述实施例基本相同，区别在于：还包括：成功率计算步骤和通信速率调节步骤；

成功计算步骤：计算批量固件升级的成功率；其中成功率为固件升级成功的设备占本次固件升级所有设备的比率；

通信速率调节步骤：获取上次批量固件升级的成功率，判断成功率是否大于预设成功率，若是，则本次批量固件升级时，上位机提高和设备之间的通信速率；具体地，以RS485通讯举例，如初始的通讯波特率为19200bps，在进行批量升级后，成功率为百分之百，即一次就成功，则下次批量固件升级时的波特率增加到38400bps；波特率最高增加到115200bps。根据上次批量固件升级的成功率对本次批量固件升级进行适应性调整，即增快升级速度又不影响升级效果。

本实施例还提供一种批量固件升级的系统，采用上述批量固件升级的方法。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。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，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种批量固件升级的方法，其特征在于：包括如下内容：

启动步骤：上位机下发预设类型的设备的批量升级指令，设备接收批量升级指令，预设类型的设备根据批量升级指令，进入升级模式；

升级步骤：上位机下发固件内容信息，处于升级模式的设备接收固件内容信息；

接收步骤：上位机分包下发固件内容，处于升级模式的设备逐帧接收固件内容的数据包，并对数据包进行校验，将校验正确的数据包存储到特定位置；

核验升级步骤：上位机发送完固件内容后，处于升级模式的设备根据特定位置存储的数据包和固件内容信息，判断实际接收的固件内容是否丢包，若否，则设备根据特定位置存储的数据包进行固件升级；

查询步骤：上位机依次查询设备的固件升级完成情况，并根据固件升级完成情况，对升级失败的设备执行升级步骤。

2.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：还包括：连接步骤：上位机和设备之间采取RS485、CAN、以太网、蓝牙和Zigbee中的一种或多种方式进行通信。

3.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述批量升级指令包括：设备的类型信息和固件的版本号；

所述启动步骤包括：

S101、上位机下发预设类型的设备的批量升级指令；

S102、设备接收批量升级指令；

S103、判断设备的类型是否为类型信息指定的设备类型，若是，则执行S104；

S104、判断设备的固件的版本号是否小于批量升级指令中的固件的版本号，若是，则执行S105；

S105、设备进入升级模式。

4.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述固件内容信息，包括：固件内容的容量和分包数；

所述接收步骤包括：

S201、上位机判断是否存在未发送数据包，若是，则执行S202,；若否，则执行S204；

S202、上位机发送一帧未发送的固件内容的数据包；

S203、处于升级模式的设备接收数据包，并对数据包进行校验，若校验正确，则将数据包存储到特定位置，记录该帧数据包正确的标志，并执行S201；

S204、上位机下发结束发送的标识。

5.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述核验升级步骤，包括：

S301、处于升级模式的设备接收结束发送的标识；

S302、处于升级模式的设备根据存储在特定位置的数据包和固件内容信息中的容量，判断实际接收的数据包的容量与固件信息中的容量是否相同，若是，则执行S303；

S303、处于升级模式的设备将存储在特定位置的数据包组合为固件内容，进行固件升级。

6.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述查询步骤，包括：

S401、上位机依次下发固件升级完成情况的查询指令；

S402、处于升级模式的设备依次接收查询指令，每一设备接收到查询指令后执行S403；

S403、处于升级模式的设备查询是否完成固件升级，若是，则执行S404；若否，则执行S405；

S404、向上位机反馈完成指令，并退出升级模式；

S405、向上位机反馈失败指令，并退出升级模式；

S406、上位机统计设备反馈的完成指令和失败指令；

S407、上位机判断是否接收到失败指令，若是，则执行启动步骤；若否，则执行S408；

S408、结束批量固件升级。

7.根据权利要求6所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述S407，还包括：若是，则记录失败次数；

判断失败次数是否大于预设失败次数，若，则上位机降低和设备之间的通信速率，并执行S101；

若否，则执行启动步骤。

8.根据权利要求7所述的批量固件升级的方法，其特征在于：所述上位机降低和设备之间的通信速率，还包括：

判断上位机和设备之间的通信速率是否大于预设最低速率，若否，则上位机对升级失败的设备进行一对一升级，

若一对一升级失败，则上位机进行预警。

9.根据权利要求1所述的批量固件升级的方法，其特征在于：还包括：成功率计算步骤和通信速率调节步骤；

所述成功计算步骤：计算批量固件升级的成功率；

通信速率调节步骤：获取上次批量固件升级的成功率，判断成功率是否大于预设成功率，若是，则本次批量固件升级时，上位机提高和设备之间的通信速率。

10.一种批量固件升级的系统，其特征在于：采用上述权利要求1-9中任一项所述的批量固件升级的方法。

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