[發明專利]一種基于跨協議通信的物聯網節點代碼更新方法

有效

• 申請號: 201911278193.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110995853B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 覃振權;仲點;崔國繁;蘭慧君;王雷;盧炳先;朱明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F8/65;H04W56/00;G16Y30/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種基于跨協議通信的物聯網節點代碼更新方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一，上位機編寫更新程序，并由編譯器編譯成Hex的ZigBee節點可執行文件；

步驟二，上位機獲取時間同步序列，與待更新節點實現時間同步；上位機控制網卡設置Wi-Fi協議在1信道工作，即ZigBee的11信道,周期性廣播名為SyncStart的Beacon；利用ZigBee節點感知信道RSSI值，監測到ZigBee的11信道被占用，則說明檢測到該SyncStart信標；ZigBee節點開始時間同步，并在當前信道持續發送與ZigBee數據包不同功率強度的數據包SyncACK，由上位機使用Ath9k網卡光譜掃描發現該變化后，進入時間同步狀態；

步驟三，上位機上的更新程序對更新數據包按照跨協議通信協議進行編碼并發送；按照如下規則進行編碼：(1)假定Wi-Fi與ZigBee運行在同一信道上，當Wi-Fi傳輸數據占用信道時，會導致信道中接收端信號的功率強度增大，ZigBee節點檢測到的RSSI值會發生變化；(2)當Wi-Fi端發包占用信道時，ZigBee節點感受該信道的RSSI值明顯增大，則判斷接收名為Symbol‘1’的編碼；(3)當Wi-Fi端不發送數據包時，ZigBee節點則感受該信道的RSSI值明顯減少，則判斷接收名為Symbol‘0’的編碼，完成編碼；工作信道上位機以及更新節點分別設置在都較少使用的Wi-Fi的1信道以及ZigBee的11信道進行工作；上位機完成對網卡發送的數據幀的時間序列的編碼后，按照該時間序列發送數據包；

步驟四，待更新節點的采樣接收上位機發送數據模塊接收更新腳本，并依照跨協議通信協議進行解碼；自開始時間同步時，待接收節點持續監聽ZigBee的11信道的能量變化，并通過采樣獲取并記錄信道的RSSI值，由特征分析及干擾剔除模塊205通過特征提取對每一個RSSI值片段進行量化，通過干擾剔除排除掉干擾信道的RSSI值，并將其存儲于存儲模塊206接著通過解碼模塊207將信息還原；

步驟五，待更新節點的更新操作模塊負責對接收的更新數據包校驗以及進行更新操作；待更新節點使用基于整個代碼的更新模式，即新代碼完全接收完并校驗無誤后，將運行權交由程序引導裝載區的程序，完成對Flash區域的代碼擦除和新代碼的寫入的模式；更新操作包括以下步驟：(1)啟動代碼更新服務，接收到上位機發送的同步更新數據幀SyncStart，則啟動同步更新服務；(2)接收上位機發送的更新代碼的編碼序列，并將其解碼成新程序代碼，將其儲存在外部Flash中，并對其進行驗證，確保安全完整；(3)代碼更新，確定接收到完整安全的代碼后，啟動程序引導裝載區中的代碼更新服務；

步驟六，ZigBee節點根據跨協議通信協議向上位機發送更新完成信息，更新完成后，同樣依照ZigBee和Wi-Fi工作在相同頻段的特性，更新完成后的節點，連續一段時間在ZigBee的20信道發送功率強度有明顯變化的表示更新已完成的Fin數據包；

步驟七，上位機掃描到接收到節點的更新完成信息數據包，更新完成；上位機使用Ath9k網卡光譜掃描方法，獲取由待更新節點發送的數據包的RSSI能量值，一旦掃描到ZigBee的20信道上功率強度持續一段時間內發生明顯變化的數據包Fin，則表示更新成功，否則更新失敗。