[發(fā)明專利]一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811582024.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109828769B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂楓;林實(shí)俊;鄭劭鐸;黃龍翔;耿坤;周懷陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F8/65
• 分類號(hào): G06F8/65;G06F8/654;G06F8/61;G06F9/445
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括微控制器、網(wǎng)絡(luò)芯片和遠(yuǎn)程主機(jī)，微控制器用于運(yùn)行用戶程序及遠(yuǎn)程更新程序，并控制網(wǎng)絡(luò)芯片，網(wǎng)絡(luò)芯片提供嵌入式設(shè)備入網(wǎng)所需網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，與遠(yuǎn)程主機(jī)通信，微控制器和網(wǎng)絡(luò)芯片構(gòu)成整體嵌入式設(shè)備，遠(yuǎn)程主機(jī)通過(guò)TCP/IP控制嵌入式設(shè)備更新。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧占用內(nèi)存大的問(wèn)題；省掉了備份升級(jí)文件對(duì)存儲(chǔ)器的占用；把啟動(dòng)加載程序固化并進(jìn)行保護(hù)，使用硬件化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，保證遠(yuǎn)程更新程序的完整性和可靠性；考慮升級(jí)中異常情況，保證了程序的健全性；根據(jù)TCP和UDP的特點(diǎn)分別傳輸升級(jí)數(shù)據(jù)和指令數(shù)據(jù)，保證升級(jí)數(shù)據(jù)的可靠性，解決了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的丟失問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種嵌入式程序更新方法，尤其是涉及一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

嵌入式設(shè)備常常部署在難以現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的環(huán)境下，如深海觀測(cè)設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)會(huì)因存在缺陷或者業(yè)務(wù)迭代而需要對(duì)程序進(jìn)行遠(yuǎn)程更新。

現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)遠(yuǎn)程更新方案中，嵌入式系統(tǒng)復(fù)位后進(jìn)行設(shè)備初始化，完成必要的軟件環(huán)境及通訊接口初始化工作；隨后判斷是否存在用戶程序(User Application，簡(jiǎn)稱APP)設(shè)置的升級(jí)標(biāo)志，如無(wú)，則直接跳轉(zhuǎn)入用戶程序，如有，則主動(dòng)或被動(dòng)與主機(jī)服務(wù)器連接并下載升級(jí)文件至鏡像區(qū)；下載成功后對(duì)整個(gè)升級(jí)文件進(jìn)行校驗(yàn)，如校驗(yàn)通過(guò)則擦除存儲(chǔ)器中當(dāng)前用戶程序并把升級(jí)文件編程入存儲(chǔ)器中，最后跳轉(zhuǎn)入用戶程序。

現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)遠(yuǎn)程更新方案的主要問(wèn)題如下：

(1)依賴于用戶程序設(shè)置的標(biāo)志位，如用戶程序出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題，可能導(dǎo)致永遠(yuǎn)無(wú)法進(jìn)入遠(yuǎn)程更新

(2)對(duì)遠(yuǎn)程更新中可能出現(xiàn)的意外情況考慮不足，如升級(jí)過(guò)程中發(fā)生意外掉電等情況導(dǎo)致升級(jí)中斷，可能導(dǎo)致設(shè)備永遠(yuǎn)失效。

(3)設(shè)置鏡像區(qū)對(duì)升級(jí)文件進(jìn)行備份，需要占用大量存儲(chǔ)空間，而在嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)空間是十分寶貴的資源。

另外，在實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP的嵌入式設(shè)備遠(yuǎn)程更新時(shí)還存在以下問(wèn)題：

(1)嵌入式微控制器常常不自帶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，而軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧通常很大。

(2)當(dāng)發(fā)生異常，網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)丟失時(shí)，需要能夠重新入網(wǎng)并被主機(jī)識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)及方法，使得不自帶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的低功耗嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上安全可靠的升級(jí)，同時(shí)不占用多余的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)更新文件。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)，包括：微控制器、網(wǎng)絡(luò)芯片和遠(yuǎn)程主機(jī)。微控制器用于運(yùn)行用戶程序及遠(yuǎn)程更新程序，并控制網(wǎng)絡(luò)芯片以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)芯片提供嵌入式設(shè)備入網(wǎng)所需網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，并實(shí)際與遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。微控制器和網(wǎng)絡(luò)芯片構(gòu)成整體嵌入式設(shè)備。遠(yuǎn)程主機(jī)通過(guò)TCP/IP控制嵌入式設(shè)備進(jìn)行更新。

一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠(yuǎn)程更新方法，包括以下步驟：