[发明专利]低功耗嵌入式设备远程无线升级方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式设备远程升级方法，尤其涉及一种低功耗嵌入式设备远程无线升级方法。

背景技术

随着信息技术的发展，远程无人值守设备广泛应用于电力、通讯等系统中，由于很大一部分电力、通讯设施工作在高山、野外等人烟稀少、环境恶劣的地方，因此无人值守设备对这些实施的监控起着非常关键的作用。但是，由于技术的发展和更新，无人职守设备需要进行定期升级，但是由于这些设备所处位置偏远、分布范围广，现场升级工作强度大、难度高，而远程自动升级则很好的解决这个问题。

现有的部分无人值守设备采用了基于ARM 、DSP的高性能处理器，基于成熟的配套BootLoader程序、并带有实时操作系统，功能强大，并且有着较为强大的官方支持。BootLoader程序是在操作系统内核运行之前运行、初始化硬件设备、建立内存空间映射图、从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境的引导程序，整个系统的加载启动任务由BootLoader程序来完成。例如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。由于基于ARM 、DSP处理器的无人值守设备带有实时操作系统、官方BootLoader程序，并且功能强大，其远程升级直接由操作系统的文件传输命令来进行程序的升级和启动，可以非常容易地实现远程升级功能。但这类设备具有成本高、功耗大的缺点；此外，由于这类设备包含了操作系统，因此其升级程序较大，一般只能通过有线网络进行升级。

实际应用中，由于远程无人值守设备以及类似的嵌入式设备并不需要太高的性能要求，只需具备简单的监测、通信功能，完全可采用低功耗单片机例如MSP430平台，并利用移动通信网络实现通信等。但是，该类低功耗单片机资源较少、性能较低，其没有实时操作系统也没有官方BootLoader程序，其片内一般仅存储有非常精简的应用程序，因此其升级就无法通过操作系统的文件传输命令来实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种低功耗嵌入式设备远程无线升级方法，该方法专门针对基于低功耗单片机的嵌入式设备，为其提供一种简单、方便的利用无线网络远程升级方法。

为实现上述目的，本发明的低功耗嵌入式设备远程无线升级方法，包括以下步骤：

（a）接收升级指令并响应：接收到升级指令时，将外部存储器中的远程升级标志位置位，并重启设备；

（b）升级前校验：检测是否满足升级条件，是则进入步骤c，否则进入步骤e；

（c）接收升级包：连接数据中心，从数据中心接收新应用程序升级包并存入外部存储器；

（d）升级：将外部存储器内的新应用程序编程至片内应用程序区；

（e）结束升级：远程升级标志位复位，结束升级。

本方案是专门针对基于低功耗单片机的嵌入式设备的远程无线升级方法，该类嵌入式设备包括单片机、通信模块、外部存储器，其中低功耗单片机内无操作系统，且单片机片内的flash程序存储区内划分有用于存储应用程序的应用程序区；通讯模块用于无线连接发送升级指令和升级程序的数据中心，接收升级包和发送状态报文；外部存储器作为远程升级的程序临时缓存区，用于暂存从数据中心接收的升级包，并且外部存储器中配置有数据中心IP地址等通讯必要参数，一般情况下，嵌入式设备运行应用程序，并定时连接数据中心接收升级指令，当接收到升级指令时按照步骤（a）~（e）执行升级，其余时间嵌入式设备的连接设备等可休眠以保证嵌入式设备的低功耗，采用本方案的远程升级方法，低功耗嵌入式设备也可以通过无线通信网络进行远程升级，并且其升级方法也非常简单、方便和易于控制。本方案中，步骤（e）是结束升级和模式切换步骤，当升级条件不满足、数据中心连接不成功、应用程序验证或烧写不成功时，直接通过该步骤结束升级，并切换到应用程序中。

进一步，步骤b中的升级条件包括：外部存储器内存在远程无线升级的有效配置信息并且远程升级标志位已置位，其中，有效配置信息包括数据中心IP地址，该IP地址可以不止一个，本方案中可配置4个IP地址，支持四个数据中心的升级控制。

进一步，步骤c中接收升级包的具体步骤是：