[發明專利]一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法及其裝置

在審

• 申請號: 202110394116.8
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113031991A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 陳相寧;張玉雪;郝麗芳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65;G06F9/4401
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

本發明公開了一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法及其裝置。其方法的步驟包括：(1)在嵌入式系統開機之后先進行操作系統的版本檢測和升級；(2)在步驟(1)執行完畢后進行嵌入式系統的自檢過程；(3)采用隨機森林算法模型對系統故障進行智能化分析及解決方案反饋；(4)系統整個運行過程中進行持續安全認證。其裝置包括FLASH存儲器、系統自檢模塊和持續認證模塊。本發明提供了一種面向物聯網的嵌入式系統可遠程自適應升級的方法，解決了相關技術中存在的效率低下、缺乏系統自動檢測和智能化故障分析等問題，有效保證了嵌入式系統的可靠性和運行安全性，且整個系統簡單易實現，更加能夠適用于物聯網場景。

技術領域

本發明屬于嵌入式系統領域，具體涉及一種面向物聯網的嵌入式系統的遠程自適應升級方法及其裝置。

背景技術

對于嵌入式系統而言，由于系統功耗、系統實時性以及硬件存儲空間的限制，都要求嵌入式系統被設計為特定環境下所專用的系統。隨著各種智能家居和廉價微處理器的出現，科技發展的步伐不斷加快，人們對于萬物實現智能化的需求日益強烈，這就意味著嵌入式系統領域也需要加入智能化等元素，進而適應物聯網環境下對于嵌入式系統的新需求。

物聯網場景下，終端節點往往數量部署比較多，且一般會安裝在前端位置，導致節點的安裝和拆卸比較困難，這就要求這些終端節點具有自適應性、可靠性等能力。對于嵌入式系統，這就意味著其在每次系統開機的時候都應當進行系統檢測，判斷系統是否存在異常故障并及時采取相應的故障處理方式。同時，在資源受限的條件下，嵌入式系統的設計應該具有普適性，即嵌入式系統應該能夠適應不同的硬件環境和不同的應用需求，在需要的時候適時進行操作系統的更新升級。此外，在物聯網中遍布著無處不在的數據感知、以無線為主的信息傳輸、智能化的信息處理，這一特點要求嵌入式系統必須具備對于用戶的安全認證功能，從而保證系統運行安全性。

對于上述需求，現有技術中，缺乏對嵌入式系統進行主動故障檢測分析及反饋的智能化技術，往往只能在系統實際出現故障的時候，技術人員對大量系統日志進行分析排查再采取相應的應對措施，這種需要人工被動分析故障原因并制定解決方案的方式效率極其低下、耗時耗力，并且很容易對用戶的業務產生影響。對于操作系統的故障監測，現有技術通過二分類模型對線上系統日志進行實時檢測，當檢測出異常日志后，將異常日志輸入到基于TextCNN神經網絡結構訓練所得的深度神經網絡模型中，通過深度神經網絡模型輸出對應的異常類別和處理方案。這種方式需要將系統日志進行預處理，轉化為詞向量并分類為正常日志和異常日志，對異常日志采取聚類處理才可進行后續的模型建立，整個預處理過程較為繁瑣，并且由于神經網絡的復雜性，訓練時間并不是很快，模型的可解釋性也較弱。

其次，對于操作系統的更新升級，現有技術中通常采用常規的操作系統更新方法，比如重新安裝操作系統。這種方式需要對新的系統進行重新配置，使得整個系統的維護難度非常大、耗費時間也很長，極易影響到用戶業務的正常工作，在物聯網場景下并不適用。此外，還有一些現有技術采用遠程在線升級的方式進行系統更新，這一方式很好地利用了網絡進行快速數據傳輸的能力，對于系統的更新避免了技術人員的人力消耗，但是該方案仍然缺乏對于新系統的可靠性和運行過程中的安全性保證，存在系統安全隱患，仍然不能滿足物聯網的需求。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于，提供一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法及其裝置，保證物聯網場景下嵌入式系統的自適應性、普適性及運行安全性，從而可以滿足物聯網環境下對于嵌入式系統的新需求，更加可靠、安全、高效、智能化，簡單易實現。

本發明采用以下技術方案實現：

一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，包括以下步驟：

步驟一，將FLASH存儲器劃分為A、B、C、D四個分區，其中，分區A用于存儲引導程序，分區B用于存儲當前正在運行的操作系統程序，分區C用于存儲備份操作系統程序或者待更新操作系統程序，分區D用于存儲一些其他需要保存的信息；

步驟二，對嵌入式系統進行硬件初始化工作；