KR101149484B1 - 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법 및 장치 - Google Patents

다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르는 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법은, 미리 정해둔 뱅크에 펌웨어 이미지 데이터를 다운로드하는 부트 로더가 기록된 다수의 지그비 노드를 장착하기 위한 다수의 슬롯과 상기 다수의 슬롯 각각을 통해 상기 다수의 지그비 노드 각각에 대한 시리얼 통신 경로를 형성하는 멀티 로더 장치와 연결된 마스터 장치가, 작업자 단말기를 통해 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드에 대한 펌웨어 이미지 데이터의 다운로드가 요청되면, 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드 각각과의 시리얼 통신 경로를 형성하고, 상기 작업자 단말기로부터 제공되는 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 브로드캐스팅하는 단계; 상기 다수의 지그비 노드의 상기 부트 로더 각각이 상기 펌웨어 이미지 데이터를 수신받아 기록하고, 그에 따른 응답 메시지를 상기 마스터 장치로 전송하는 단계; 상기 마스터 장치가 상기 다수의 지그비 노드 중 어느 하나로부터라도 펌웨어 이미지 데이터의 정상 수신을 나타내지 않는 응답 메시지가 수신되면 상기 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 다시 브로드캐스팅하는 단계;를 포함한다.
Figure R1020090076194
지그비 노드, 펌웨어 이미지 데이터 다운로드

Description

다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법 및 장치{Method and apparatus of downloading firmware image for zigbee nodes}
본 발명은 지그비 노드의 펌웨어 이미지 다운로드 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 지그비 노드를 삽입할 수 있는 멀티 노드 장치에 삽입된 다수의지그비 노드들에 대해 펌웨어를 고속으로 다운로드할 수 있는 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
대부분의 8비트 마이크로 콘트롤러들은 ISP(IN-SYSTEM PROGRAMMING)을 지원하고 있어 별도의 ROM 라이트기(WRITER) 없이 프로그램 메모리에 펌웨어 다운로드가 가능하다. 그러나 이는 단지 1:1로 지원하고 있기에 지그비 응용과 같이 다수의 통신 노드를 운영 테스트해야 하는 개발자에게는 각 노드에 펌웨어를 다운로드하는 데에만 그 인력과 시간적 비용이 많이 들게 된다. 특히 ESL과 같이 수백에서 수천개의 노드를 이용하여 네트워크를 개발할 때에는 노드에 펌웨어를 다운로드하는 것만도 엄청난 시간적 낭비를 초래하였다.
이러한 문제를 해소하고자 1:N 펌웨어 다운로드가 가능한 OTA 프로그래밍(OVER THE AIR PROGRAMMING)이 제안되었으며, 많은 플랫폼이 이를 지원하게 되었 다. 그러나 상기한 OTA 프로그래밍 또한 외부 메모리 필요성과 1:N 무선 통신에 대한 네트워크 트래픽으로 인해 다운로드 시간이 길어지는 문제가 있다.
본 발명은 다수의 지그비 노드를 장착하고 각 지그비 노드와의 시리얼 통신을 이행하는 멀티 노드 장치에 삽입된 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법은, 미리 정해둔 뱅크에 펌웨어 이미지 데이터를 다운로드하는 부트 로더가 기록된 다수의 지그비 노드를 장착하기 위한 다수의 슬롯과 상기 다수의 슬롯 각각을 통해 상기 다수의 지그비 노드 각각에 대한 시리얼 통신 경로를 형성하는 멀티 로더 장치와 연결된 마스터 장치가, 작업자 단말기를 통해 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드에 대한 펌웨어 이미지 데이터의 다운로드가 요청되면, 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드 각각과의 시리얼 통신 경로를 형성하고, 상기 작업자 단말기로부터 제공되는 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 브로드캐스팅하는 단계; 상기 다수의 지그비 노드의 상기 부트 로더 각각이 상기 펌웨어 이미지 데이터를 수신받아 기록하고, 그에 따른 응답 메시지를 상기 마스터 장치로 전송하는 단계; 상기 마스터 장치가 상기 다수의 지그비 노드 중 어느 하나로부터라도 펌웨어 이미지 데이터의 정상 수신을 나타내지 않는 응답 메시지가 수신되면 상기 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 다시 브로드캐스팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명은 다수의 지그비 노드를 장착하고 각 지그비 노드와의 시리얼 통신을 이행하는 멀티 노드 장치에 삽입된 다수의 지그비 노드로 빠르고 간편하게 펌웨어 이미지를 다운로드할 수 있게 하는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 장치의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.
상기 장치는 PC(100)와 마스터 장치(102)와 멀티 노드장치(104)로 구성된다. 상기 PC(100)는 작업자의 조작에 따라 제1 및 제2뱅크 데이터와 커먼 데이터를 입력받아 멀티 노드 장치(104)에 장착된 다수의 지그비 노드(N)로 다운로드하기 위한 펌웨어 이미지를 생성한다.
상기 제1 및 제2뱅크 데이터와 커먼 데이터를 펌웨어 이미지로 구성하는 것은 도 2에 도시한 바와 같다. 상기 PC(100)에 구비된 MG2455 컴파일러 KEIL-C는 상기 제1뱅크 데이터(BANK0)와 커먼 데이터(COMMON)를 제1HEX 파일(xx.H00 HEX FILE)로 구성하고, 상기 제2뱅크 데이터(BANK1)와 커먼 데이터(COMMON)를 제2HEX 파일(xx.H01 HEX FILE)로 구성하며, 상기 제1 및 제2HEX 파일(xx.H00 HEX FILE,xx.H01 HEX FILE)의 내부 파일 형식은 인텔 헥사 파일 포맷을 따른다.
상기 인텔 헥사 파일 포맷은 다음과 같다.
:1053540090B15C610090A86861009B046610090D3
이러한 원본 파일을 필드별로 분리하면 다음과 같다.
상기 ": 10 5354 00 90B15C .... 0090 D3" 중 ":"은 시작 심볼을 나타내고, "10[2바이트]"는 데이터의 크기를 나타내며 데이터크기는 0x10의 16바이트로 표식된다. 그리고 상기 "5354[4바이트]"는 로드될 메모리 시작 주소를 나타낸다. 그리고 "00[2바이트]"는 레코드 타입을 나타내며, "00"은 데이터 타입, "01" 마지막 레코드를 나타낸다. 그리고 상기 "90B15C .... 0090[16바이트]"는 데이터 크기에 따라 크기가 결정되고 실제 다운로드되는 데이터이다. 그리고 상기 "D3"은 체크섬이다.
상기한 포맷에서 상기 제1 및 제2HEX 파일(xx.H00 HEX FILE,xx.H01 HEX FILE)을 로드할 메모리 시작 주소는 달리 해석되어야 한다. 즉, 제1HEX 파일(xx.H00 HEX FILE)에 대해서는 0x0000 ~ 0xFFFF 영역까지 그대로 선형적으로 해석하고, 제2HEX 파일(xx.H01 HEX FILE)에 대해서는 0x0000~0x8000까지는 제1HEX 파일(xx.H00 HEX FILE)과 동일하다. 그리고 0x8000~0xFFFF 영역은 0x8000을 더하여 0x10000부터 계산하여 도 2에 도시한 바와 같은 선형적인 이미지를 생성한다.
상기 제1 및 제2HEX 파일은 다수의 지그비 노드에 기록된다. 특히 상기 다수의 지그비 노드에는 제3뱅크가 구비되며, 상기 제3뱅크에는 부트로더에 대응되는 제3HEX 파일이 기록된다. 상기 제3뱅크에 기록되는 부트로더에 대응되는 제3HEX 파일은 첫 펌웨어 퓨징시에 1:1 방식으로 다운로드된다.
상기 부트로더는 MAIN() 함수에서 호출되어 실행되며, 상기 부트로더의 코드들은 폴링방식으로 구현되어 주 응용 프로그램 영역의 ISR 루틴 및 선언된 함수들을 참조하지 않는 특징을 가진다.
상기 PC(100)는 상기 작업자의 조작에 따라 상기 펌웨어 이미지를 마스터 장치(102)를 통해 멀티 노드 장치(104)에 장착된 다수의 지그비 노드(N)로 다운로드한다.
상기 마스터 장치(102)는 상기 PC(102)와 상기 멀티 노드 장치(104)를 통해 연결된 다수의 지그비 노드(N)와의 통신 중계를 이행한다. 상기 마스터 장치(102)는 RS485 규격의 시리얼 버스를 통해 상기 멀티 노드 장치(104)와 통신한다.
상기 멀티 노드 장치(104)는 상기 다수의 지그비 노드(N)가 장착되기 위한 다수의 슬롯이 구비되며, 상기 다수의 슬롯에는 RS485 규격의 시리얼 버스가 각각 접속되어, 상기 마스터 장치(102)와 다수의 지그비 노드(N)사이에 각각의 시리얼 통신 경로를 형성한다.
이제 상기한 다수의 지그비 노드에 펌웨어 이미지를 다운로드하는 장치의 처리 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
상기 PC(100)는 작업자에 의해 입력된 제1 및 제2뱅크 데이터와 커먼 데이터를 이용하여 다수의 지그비 노드(N)로 다운로드할 플래시 이미지 데이터를 생성한다(300단계).
이후 상기 PC(100)는 상기 작업자가 다수의 지그비 노드(N)와의 연결을 요청하면, 상기 마스터 장치(102)로 다수의 지그비 노드(N)와의 연결을 요청한다(302,304단계). 상기 요청에 따라 상기 마스터 장치(102)는 멀티 로더 장치(104)를 통해 연결된 다수의 지그비 노드(N) 각각으로 레디 리퀘스트 메시지를 전송한다(3061~306n단계). 상기 레디 리퀘스트 메시지를 수신한 다수의 지그비 노드(N)는 상기 레디 리퀘스트 메시지에 따라 통신 레디 상태로 전환함과 아울러 응답 메시지를 생성하여 마스터 장치(102)로 전송한다(3081~308n). 여기서 상기 다수의 지그비 노드(N)의 동작은 제3뱅크에 기록되는 부트로더에 대응되는 제3HEX 파일에 의해 이행된다.
상기 마스터 장치(102)는 상기 다수의 지그비 노드(N)로부터의 레디 리퀘스트 메시지가 수신되면, 다수의 지그비 노드(N) 들과의 통신 경로가 연결되었음을 지시하는 연결 응답 메시지를 PC(100)로 회신한다(310단계).
상기 PC(100)는 상기 연결 응답 메시지가 수신되면, 다수의 지그비 노드(N)와의 통신가능상태를 작업자에게 안내한다. 상기 안내에 따라 상기 작업자가 플래시 이미지 데이터의 다운로드를 요청하면, 상기 PC(100)는 마스터 장치(102)로 다운로드 요청 메시지를 송신하고, 상기 다운로드 요청 메시지를 수신한 마스터 장치(102)가 응답 메시지를 회신하면, 상기 PC(100)는 상기 플래시 이미지 데이터를 마스터 장치(102)로 전송한다. 상기 마스터 장치(102)는 상기 플래시 이미지 데이터가 수신되면, 이를 멀티 로더 장치(104)를 통해 연결된 다수의 지그비 노드(N)로 브로드캐스팅한다(312~320단계).
이후 상기 마스터 장치(102)는 다수의 지그비 노드(N)로 체크 리시브 패킷을 요청하고 상기 다수의 지그비 노드(N)로부터 ACK 또는 NACK 메시지를 수신받는다(3221~322n,3241~324n단계).
상기 마스터 장치(102)는 어느 한 지그비 노드(N)가 리시브 체크 패킷 요청에 따라 재전송을 요청하는 NACK 메시지를 전송하면, 상기 마스터 장치(102)는 플 래시 이미지 데이터를 재차 브로드캐스팅한다(400,402단계).
상기 마스터 장치(102)는 상기 플래시 이미지 데이터를 재차 브로드캐스팅한 후에, 상기 플래시 이미지 데이터에 대한 재전송을 요청하는 NACK 메시지를 송신한 지그비 노드로 체크 리시브 패킷을 요청하고, 상기 리시브 체크 패킷의 요청에 따라 해당 지그비 노드로부터 ACK 또는 NACK 메시지를 수신받는다(404~406단계).
상기 마스터 장치(102)는 상기 다수의 지그비 노드로부터 수신한 ACK 또는 NACK 메시지를 포함하는 응답 메시지를 생성하여 PC(100)로 회신한다(408단계). 또한 상기 마스터 장치(102)는 상기 다수의 지그비 노드로부터 수신한 메시지가 모두 ACK인 경우에는 다운로드 완료 메시지를 PC(100)로 통지한다(410단계).
상기 PC(100)는 상기 응답 메시지가 NACK 메시지가 포함되었으면 다운로드가 정상적으로 이행되지 않은 것으로 판단하여 상기 318단계로 복귀하여 플래시 이미지 데이터를 다운로드하는 절차를 재이행한다(412단계).
상기 PC(100)는 상기 다운로드 완료 메시지가 수신되면 본 발명에 따른 지그비 노드에 대한 다운로드 절차를 종료한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펌웨어 이미지 데이터 구성예를 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법의 흐름도.

Claims (4)

  1. 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법에 있어서,
    다수의 지그비 노드가 미리 정해둔 뱅크에 펌웨어 이미지 데이터를 다운로드하는 부트 로더를 기록하는 단계;
    작업자 단말기가, 상기 다수의 지그비 노드로 다운로드할 다수의 뱅크 데이터와 커먼 데이터를 입력받아, 상기 각 뱅크의 데이터와 커먼 데이터를 결합하여 하나 이상의 펌웨어 이미지 데이터를 생성하는 단계;
    미리 정해둔 뱅크에 펌웨어 이미지 데이터를 다운로드하는 부트 로더가 기록된 다수의 지그비 노드를 장착하기 위한 다수의 슬롯과 상기 다수의 슬롯 각각을 통해 상기 다수의 지그비 노드 각각에 대한 시리얼 통신 경로를 형성하는 멀티 로더 장치와 연결된 마스터 장치가, 상기 작업자 단말기를 통해 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드에 대한 펌웨어 이미지 데이터의 다운로드가 요청되면, 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드 각각과의 시리얼 통신 경로를 형성하고, 상기 작업자 단말기로부터 제공되는 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 브로드캐스팅하는 단계;
    상기 다수의 지그비 노드의 상기 부트 로더 각각이 상기 펌웨어 이미지 데이터를 수신받아 기록하고, 그에 따른 응답 메시지를 상기 마스터 장치로 전송하는 단계;
    상기 마스터 장치가 상기 다수의 지그비 노드 중 어느 하나로부터라도 펌웨어 이미지 데이터의 정상 수신을 나타내지 않는 응답 메시지가 수신되면 상기 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드로 다시 브로드캐스팅하는 단계;를 포함하며,
    상기 시리얼 통신 경로는 RS-485 규격의 시리얼 버스임을 특징으로 하는 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 방법.
  2. 삭제
  3. 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 장치에 있어서,
    미리 정해둔 뱅크에 펌웨어 이미지 데이터를 다운로드하는 부트 로더를 기록한 다수의 지그비 노드;
    상기 다수의 지그비 노드를 장착하기 위한 다수의 슬롯을 형성하며, 상기 다수의 슬롯 각각에 대한 시리얼 통신 경로를 형성하는 멀티 로더;
    상기 멀티 로더를 통해 상기 다수의 지그비 노드의 부트 로더 각각과 시리얼 통신을 이행하며, 펌웨어 이미지 데이터를 수신받아 상기 다수의 지그비 노드의 부트 로더로 브로드캐스팅하며, 상기 다수의 지그비 노드의 부트 로더 중 어느 하나로부터라도 펌웨어 이미지 데이터의 정상 수신을 나타내지 않는 응답 메시지가 수신되면 상기 펌웨어 이미지 데이터를 상기 다수의 지그비 노드의 부트 로더로 다시 브로드캐스팅하는 마스터 장치;
    다수의 지그비 노드에 대한 펌웨어 이미지 데이터 다운로드가 요청되면, 상기 다수의 슬롯에 장착된 다수의 지그비 노드 각각에 대한 시리얼 통신 경로를 형성하도록 상기 마스터 장치에 요청하고, 펌웨어 이미지 데이터를 제공받아 상기 마스터 장치로 전송하는 작업자 단말기;를 포함하며,
    상기 작업자 단말기는,
    상기 다수의 지그비 노드로 다운로드할 다수의 뱅크 데이터와 커먼 데이터를 입력받아, 상기 각 뱅크의 데이터와 커먼 데이터를 결합하여 하나 이상의 펌웨어 이미지 데이터를 생성하며,
    상기 시리얼 통신 경로는 RS-485 규격의 시리얼 버스임을 특징으로 하는 다수의 지그비 노드로 펌웨어 이미지를 다운로드하는 장치.
  4. 삭제
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