一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法，解决微型化嵌入式平台程序更新速度快、功能实现升级等需求。该系统主要包括远程控制模块、通信传输模块、嵌入式计算模块、电源模块。该方法为：步骤1，远程控制模块根据升级需求建立软件升级包；步骤2，远程控制模块识别嵌入式计算模块ID，建立远程控制模块与嵌入式计算模块之间的通信协议；步骤3：通过通信传输模块，远程控制模块发送升级指令到嵌入式计算模块，使其进入升级待机状态，接收嵌入式计算模块应答信号；步骤4：嵌入式计算模块接收远程控制模块软件升级包；步骤5，在线升级。该发明专利技术有效解决封装模块不能及时升级问题，提高了微型化嵌入式平台的维护性和拓展性。

A remote upgrading system and method based on miniaturized embedded platform

The invention discloses a remote upgrade system and method based on miniaturized embedded platform, which solves the requirements of fast program updating speed and functional upgrade of miniaturized embedded platform. The system mainly includes remote control module, communication transmission module, embedded computing module, power module. The method is as follows: Step 1, the remote control module establishes the software upgrade package according to the upgrade requirement; Step 2, the remote control module identifies the embedded computing module ID and establishes the communication protocol between the remote control module and the embedded computing module; Step 3: Through the communication transmission module, the remote control module sends the upgrade instruction to the embedded system. Step 4: Embedded computing module receives remote control module software upgrade package; Step 5, online upgrade. The invention effectively solves the problem that the packaging module can not be upgraded in time, and improves the maintainability and expansibility of the miniaturized embedded platform.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法
本专利技术属于嵌入式系统
，尤其涉及一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法。
技术介绍
近年来，嵌入式设备广泛应用于工业制造、医疗卫生、智能家居等领域，实现了电子设备的精确控制以及人机交互智能化控制。随着控制设备的发展，在实际应用中对其外形尺寸、重量的需求越来越高，控制设备的小型化、易维护性、可靠性等需求日益增长。过去升级操作主要靠工作人员手动更换嵌入式设备来实现，需要耗费大量的人力和物力。控制设备越小，势必造成控制设备的电路板越小，这也造成控制设备内的嵌入式设备拆卸、维护、维修不便。控制设备的小型化，给单片机等芯片的软件改写升级带来不便，实现不打开控制设备外壳即可给嵌入式设备进行程序升级的远程升级程序的方法就显得很重要。现有的嵌入式设备升级方法存在一定的不足，例如中国专利CN102298526A介绍了一种基于无外扩存储器单片机的外设设备程序升级程序，主要原理利用主从设备通讯系统，包括一个主机设备和多个外设设备，主机设备与各个外设设备之间物理方式通过RS-232/RS-485/CAN总线等建立稳定的通讯连接实现数据传输，然后进行升级。该升级方法不足之处在于，系统文件通讯距离短，嵌入式设备升级环境受限。中国专利CN103530146A主要介绍了低功耗嵌入式设备远程无线升级方法，该方法针对基于低功耗单片机的嵌入式设备，为其提供了一种利用无线网络对其远程升级的方法，不足之处在于，升级面比较窄，对于单片机的外围设备升级没有做系统的研究，在实际应用有很大局限。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法，该方法不仅可以实现对微型化嵌入式平台的远程快速升级，同时对该平台的其他设备也可以进行全面升级，提高了微型化嵌入式平台的可扩展性和可维护性，节省人力物力，降低系统维护成本，具有较高经济价值。本专利技术提供一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法，技术方案具体为：(1)本专利技术提出的的一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统，包括远程控制模块、通信传输模块、电源模块、嵌入式计算模块；远程控制模块：用于建立系统升级所需的软件升级包，并识别嵌入式计算模块ID，然后将软件升级包传输至嵌入式计算模块；同时发送升级指令至嵌入式计算模块，使其进入升级待机状态，控制系统升级进程；通信传输模块：作为远程控制模块与嵌入式计算模块之间的信息通信通道，主要用于进行远程控制模块与嵌入式计算模块之间的升级指令和升级文件传输，同时，嵌入式计算模块发送应答信号至远程控制模块；嵌入式计算模块：系统核心部分，包括计算单元、存储单元、Wi-Fi单元、远程收发单元，用于实现在野外环境下对环境各参数进行搜集、分析和存储，需要定期对计算进程和程序进行升级优化；电源模块：主要用于为整个系统升级运行提供必要的电能。(2)进一步限定，在上述的一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统中，远程控制模块发送至嵌入式计算模块的升级指令主要包括身份识别码和升级启动码，嵌入式计算模块接收到指令后发送应答信号，并进入升级待机状态；嵌入式计算模块在投入使用前，先进行ID设置，远程控制模块对各个嵌入式计算模块的ID进行识别匹配，匹配成功后进行软件升级包传输。(3)进一步限定，在上述的嵌入式计算模块远程升级系统中，通信传输模块采用GPRS进行升级包及升级指令的传输，传输距离长，通信安全性好；系统通信传输模块数据传输过程主要包括，嵌入式计算模块将自身ID及系统版本号发送至远程控制模块，然后匹配成功后远程控制模块将升级文件逐数据帧发送到嵌入式计算模块，嵌入式计算模块在接收过程中对数据帧进行逐个校验，并将校验结果发送至远程控制模块；主要用于进行远程控制模块与嵌入式模块之间的数据传输，包括软件升级包、升级指令、应答信号及校验结果等。(4)进一步限定，在上述的一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统中，嵌入式计算模块所需的升级部分的存储单元分区为引导程序、预留数据段、应用程序、故障重启数据码，引导程序用于配置嵌入式初始环境，引导更新应用代码；预留数据段是非擦除分区，用于控制系统是否升级；应用程序为嵌入式计算模块执行的程序；故障重启数据码用于在数据传输过程中产生数据中断或者是错误数据等情况下能够重启嵌入式计算模块以重新进行数据传输和接收，同时统计错误数量，发送校验结果至远程控制模块。(5)本专利技术的一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法，具体步骤如下：步骤1：远程控制模块首先分析升级需求，建立软件升级包；步骤2：远程控制模块识别嵌入式计算模块ID，确立通信协议；步骤3：通过通信传输模块，远程控制模块发送升级指令到嵌入式计算模块，使其进入升级待机状态，并接收嵌入式计算模块应答信号；步骤4：嵌入式计算模块接收远程控制模块软件升级包，并对接收数据进行校验；步骤5：进行在线升级。(6)进一步限定，在上述一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法中，在所述步骤1中，远程控制模块分析硬件升级需求，建立软件升级包；软件升级包主要包括嵌入式计算平台的计算单元升级包、存储单元升级包、Wi-Fi单元升级包和远程收发单元升级包。(7)进一步限定，在上述一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法中，在所述的步骤2中，通信协议是指远程控制模块确立传输数据的结构及嵌入式计算模块反馈数据的结构，其中包括嵌入式计算模块的ID识别码和校验码，实现系统校验功能和差错控制。(8)进一步限定，在上述一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法中，在所述的步骤3中，远程控制模块通过通信传输模块发送软件升级包至嵌入式计算模块。(9)进一步限定，在上述一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法中，在所述的步骤4中，嵌入式计算模块接收软件升级包过程包括：步骤4-1：嵌入式计算模块对传输数据帧进行校验，确认是否与本设备ID一致，当接收数据与设备ID匹配后，进入步骤4-2，否则，进行数据包报错，循环执行步骤4-1，直至报错数达到设定阈值；步骤4-2：确定传输数据与设备ID一致后，嵌入式计算模块将传输数据帧传输至片外FLASH；步骤4-3：当一个传输数据帧接收完毕后，嵌入式计算模块会发送应答数据至远程控制模块，反馈数据接收状态，并判断软件数据包是否传输完成，如判定传输未完成，则转入步骤4-1，否则，结束数据传输；(10)进一步限定，在上述一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法中，在所述的步骤5中，嵌入式计算模块升级过程主要包括：步骤5-1：嵌入式计算模块重新启动，触发并执行系统引导加载程序；步骤5-2：嵌入式计算模块检测到软件升级包后，比对软件升级包与自身设备程序版本号，确定是否升级，若需要升级，则转入步骤5-3，否则，进入系统运行原有程序；步骤5-3：进行在线升级，待升级完成后，将外部FLASH存储的数据清除，系统初始化后，运行升级程序，系统远程升级结束。相较于现有技术，本专利技术提供一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法具有以下有益效果：一、本专利技术提供一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统及方法，系统在数据传输过程中采用多次校验，保证了软件升级包传输的完整性，同时能够及时发现嵌入式计算模块在写入FLASH过程中出现的错误，重启设备进行重新写入，确保数据传输的稳定性和安全性。二、本专利技术提供一种基于微型化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统，其特征在于，所述的系统包括远程控制模块、通信传输模块、嵌入式计算模块、电源模块；远程控制模块：用于建立系统升级所需的软件升级包，识别嵌入式计算模块ID，然后将软件升级包传输至嵌入式计算模块；同时发送升级指令至嵌入式计算模块，使其进入升级待机状态，控制系统升级进程；通信传输模块：作为远程控制模块与嵌入式计算模块之间的信息通信通道，主要用于远程控制模块与嵌入式计算模块之间的升级指令和升级文件传输，同时支持嵌入式计算模块发送应答信号至远程控制模块；嵌入式计算模块：系统核心部分，包括计算单元、存储单元、Wi‑Fi单元、远程收发单元，用于实现在野外环境下对环境各参数进行搜集、分析和存储，需要定期对计算进程和程序进行升级优化；电源模块：主要用于为整套系统升级运行提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种基于微型化嵌入式平台远程升级系统，其特征在于，所述的系统包括远程控制模块、通信传输模块、嵌入式计算模块、电源模块；远程控制模块：用于建立系统升级所需的软件升级包，识别嵌入式计算模块ID，然后将软件升级包传输至嵌入式计算模块；同时发送升级指令至嵌入式计算模块，使其进入升级待机状态，控制系统升级进程；通信传输模块：作为远程控制模块与嵌入式计算模块之间的信息通信通道，主要用于远程控制模块与嵌入式计算模块之间的升级指令和升级文件传输，同时支持嵌入式计算模块发送应答信号至远程控制模块；嵌入式计算模块：系统核心部分，包括计算单元、存储单元、Wi-Fi单元、远程收发单元，用于实现在野外环境下对环境各参数进行搜集、分析和存储，需要定期对计算进程和程序进行升级优化；电源模块：主要用于为整套系统升级运行提供电能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，远程控制模块发送至嵌入式计算模块的升级指令主要包括身份识别码和升级启动码，嵌入式计算模块接收到指令后发送应答信号，并进入升级待机状态；嵌入式计算模块在投入使用前，先进行ID设置，远程控制模块对各个嵌入式计算模块的ID进行识别匹配，匹配成功后进行软件升级包传输。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，通信传输模块采用GPRS进行升级包及升级指令的传输，传输距离长，通信安全性好；通信传输模块数据传输过程主要包括，嵌入式计算模块将自身ID及系统版本号发送至远程控制模块，然后匹配成功后远程控制模块将升级文件逐数据帧发送到嵌入式计算模块，嵌入式计算模块在接收过程中对数据帧进行逐个校验，并将校验结果发送至远程控制模块；主要用于进行远程控制模块与嵌入式模块之间的数据传输，包括软件升级包、升级指令、应答信号及校验结果等。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，嵌入式计算模块所需的升级部分的存储单元分区为引导程序、预留数据段、应用程序、故障重启数据码，引导程序用于配置嵌入式初始环境，引导更新应用代码；预留数据段是非擦除分区，用于控制系统是否升级；应用程序为嵌入式计算模块执行的程序；故障重启数据码用于在数据传输过程中产生数据中断或者是错误数据等情况下能够重启嵌入式计算模块以重新进行数据传输和接收，同时统计错误数量，发送校验结果至远程控制模块。5.一种基于微型化嵌入式平台远程升级方法，其特征在于，具体包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张李秋，喻鑫，刘铮，张春亚，马兴荣，仇为忠，
申请(专利权)人：江苏北弓智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32