用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法，属于泛在电力物联网领域，分为升级文件传输过程及微功率无线模块执行升级过程，能够一次对同一厂家的同一批次的多个模块进行升级，实现断点续传的功能，能较好的处理异常情况，在升级包的传输过程中，CCO对升级包的发送做总体管控，而具体升级包的发送由PCO发送至STA；PCO使用任意方向的单跳广播进行升级块的传输，使之前未接收到完整升级包的STA逐渐补齐缺失的升级块，避免了大量的升级块补发；实现了断点传输的功能；考虑了重启执行升级的过程中模块发生故障导致升级失败的情况，从备份区仍能回退至上一版本，不会因为升级失败而导致无法正常使用此通信模块。

【技术实现步骤摘要】
用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法
本专利技术属于泛在电力物联网领域，涉及一种用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法。
技术介绍
用电信息采集主要由主站、通信信道、本地通信系统等部分组成，是泛在电力物联网用电环节的重要基础和用户用电信息的重要来源。主站的功能主要包括采集终端的用电信息，对协议进行解析和对终端发送操作命令，对信息进行存储和处理等。通信信道是主站和采集设备之间连接的纽带，提供可用的有线和无线通信信道。本地通信系统通信方式主要有电力线载波和微功率无线，负责收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互。图1为本地通信系统的一种连接方式示意图，用电信息采集系统的本地通信系统中通常包括一个集中器，多个电能表和通信模块，通信模块分别设置在集中器和各电能表中作为节点，构成用电信息采集系统微功率无线通信网络，与集中器连接的微功率通信模块为通信网络的主节点(简称，CCO)，在用电信息采集系统升级过程中负责接收集中器下发的升级包，并把升级包发送给与电能表连接的微功率通信模块(简称，STA)。CCO与某一具体的STA进行通信中进行中继转发的微功率通信模块为通信网络中的中继节点(简称，PCO)，PCO也是与电能表进行连接的微功率通信模块，与STA只是角色上不同。用电信息采集系统中，需要通过模块的升级完成新功能的添加和一些无用功能的删除，通过远程升级的方式修复设备中存在的错误缺陷等，而不用选择召回设备。当前的用电信息采集系统中对于通信模块的升级存在着以下缺陷：在实际应用中，多采用主站对单个电表进行升级的方式，既一次只能对单个电表进行升级，或是人工现场升级的方式，效率较低；在现有的升级方案中，考虑还不够完备，未考虑到对于不同厂家的模块进行升级的情况，未考虑到实现断点续传的功能，对异常情况的考虑不够完备。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种完备的升级方法，能够一次对同一厂家的同一批次的多个模块进行升级，能够实现断点续传的功能，并且能够较好的处理异常情况，该方法包括两个过程，分为升级文件传输过程及微功率无线模块执行升级过程。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法，包括升级文件传输过程及微功率无线模块执行升级过程，其中所述升级文件传输过程包括以下步骤：S11：主站通过无线专网或无线公网的方式把升级包发送给集中器；S12：集中器通过串口下发软件升级包至通信主模块CCO，其中软件升级包是依次分块传输的，CCO接收升级块并依次写入FLASH中的APP区域中；S13：CCO或PCO使用组帧技术，根据协议允许的报文长度上限，将升级包分成最少的升级块，启动单跳广播依次传输给其直连下一跳的STA；S14：STA收到各升级块后，进行校验，若校验通过则依次将其写入FLASH中的APP区域中，接收到最后一个升级块后，判断升级块接收是否完整并进行升级包校验；S15：CCO维护一份微功率模块的升级包接收状态表，接收到STA发来的升级包接收确认帧后，把此STA的状态置为接收完成；此升级包接收状态表包括各STA的TEI值、升级包接收状态、升级包转发情况；S16：CCO依次给当前处于低层级的、已完整接收了升级包并且未进行升级包转发的PCO发送一条升级包转发控制帧；在满足以上条件的前提下，CCO根据PCO的TEI值，按照从小到大的顺序，依次发送；PCO收到此控制帧后，把升级块依次从FLASH中取出，并进行单跳广播给各模块，此单跳广播帧的传输是不分方向的，在此过程中，之前未收齐升级块的模块逐步完善升级块的接收，进入S14；S17：CCO每控制完一轮模块的升级包转发后，就间隔一个信标周期，此信标周期用于接收模块的升级包接收确认帧，然后进入S15，继续对还未进行升级包转发的PCO进行规划；若所有已接收到完整的升级包的PCO都进行了升级包转发，检查模块的升级包接受信息表中是否有模块未接收到完整的升级包，若是，进入S18，反之，升级文件传输过程结束；S18：CCO按照STA层级由低到高的顺序依次对未接收到完整升级包的STA进行控制，CCO发送一条控制帧给STA，STA发送升级块请求帧给PCO，PCO接收到此帧后，判断模块中是否保存有此STA缺失的升级块，若有则把STA缺失的升级块发送给STA，反之，继续向上一级PCO发出发送升级块请求帧；所述微功率无线模块执行升级过程包括以下步骤：S21：CCO发送执行升级命令帧，此帧发送类型为全网广播，帧中带有厂家标识选项；S22：STA根据厂家信息字段判断此升级包的来源厂家及产品批次是否与自身一致，若是，在升级包接收完整并且校验正确情况下重启进行升级；S23：STA重启后，Bootloader查询boot参数中的升级标志是否为需要升级，若是，且升级包校验正确，把升级APP区的内容拷贝到执行区域中执行程序；反之，检查代码执行区域是否校验正确，若是，直接执行代码执行区的程序，若校验错误，说明在之前的加载过程中模块出现故障或异常情况，把备份区域中的内容拷贝到代码执行区域执行；S24：STA升级成功后，把当前代码执行区域中的内容拷贝一份至备份区，便于异常情况下的恢复。进一步，在所述步骤S11中，在传输升级包的第一个升级块文件中，加入当前升级包的厂家来源信息，用厂家信息字段来表示当前升级包的厂家来源及批次；不同厂家的不同批次的模块的升级包文件不同，但基本通信功能和互联互通符合标准要求，并且升级前的模块与升级后的模块也要满足基本通信功能和互联互通。进一步，在所述步骤S12中，FLASH参数区划分为bootloader区—Boot参数区—其他参数区—代码执行区—升级APP区—代码备份区。进一步，步骤S18中，STA在升级块请求帧中加入位图，用位图表示升级包具体接收情况，升级块对应的位为1表示此升级块已收到，为0表示此升级块未收到；若STA检查升级包接收正确，给CCO发送升级包接收确认帧，反之，继续发送升级块请求帧给PCO，此请求帧发送次数最多不超过三次。进一步，微功率无线模块执行升级过程中还包括：在参数区设置升级状态标志，0表示没有未完成的升级过程，其它值表示有未完成的升级过程，值的具体含义表示之前接收到的最后的升级块号；微功率无线通信模块上电或重启后检查此标志位，若不为0，则向PCO请求升级包数据，并在报文中添加上升级包块号，表示缺少此块号之后的升级块，PCO接收到升级包请求后，对此STA补发此块号之后的升级块，以实现断点续传的功能；若PCO检测此STA的升级厂家与自身不同，或是属于同一厂家的不同批次，则在向上一级PCO转发此请求升级包数据帧。本专利技术的有益效果在于：本专利技术考虑到了对于不同厂家不同批次的模块进行软件升级的方法；在升级包的传输过程中，CCO对升级包的发送做总体管控，而具体升级包的发送由PCO发送至STA，即对于每个STA升级包仅需进行一跳传输，而不用每次都把升级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法，其特征在于：包括升级文件传输过程及微功率无线模块执行升级过程，其中/n所述升级文件传输过程包括以下步骤：/nS11：主站通过无线专网或无线公网的方式把升级包发送给集中器；/nS12：集中器通过串口下发软件升级包至通信主模块CCO，其中软件升级包是依次分块传输的，CCO接收升级块并依次写入FLASH中的APP区域中；/nS13：CCO或PCO使用组帧技术，根据协议允许的报文长度上限，将升级包分成最少的升级块，启动单跳广播依次传输给其直连下一跳的STA；/nS14：STA收到各升级块后，进行校验，若校验通过则依次将其写入FLASH中的APP区域中，接收到最后一个升级块后，判断升级块接收是否完整并进行升级包校验；/nS15：CCO维护一份微功率模块的升级包接收状态表，接收到STA发来的升级包接收确认帧后，把此STA的状态置为接收完成；此升级包接收状态表包括各STA的TEI值、升级包接收状态、升级包转发情况；/nS16：CCO依次给当前处于低层级的、已完整接收了升级包并且未进行升级包转发的PCO发送一条升级包转发控制帧；在满足以上条件的前提下，CCO根据PCO的TEI值，按照从小到大的顺序，依次发送；PCO收到此控制帧后，把升级块依次从FLASH中取出，并进行单跳广播给各模块，此单跳广播帧的传输是不分方向的，在此过程中，之前未收齐升级块的模块逐步完善升级块的接收，进入S14；/nS17：CCO每控制完一轮模块的升级包转发后，就间隔一个信标周期，此信标周期用于接收模块的升级包接收确认帧，然后进入S15，继续对还未进行升级包转发的PCO进行规划；若所有已接收到完整的升级包的PCO都进行了升级包转发，检查模块的升级包接受信息表中是否有模块未接收到完整的升级包，若是，进入S18，反之，升级文件传输过程结束；/nS18：CCO按照STA层级由低到高的顺序依次对未接收到完整升级包的STA进行控制，CCO发送一条控制帧给STA，STA发送升级块请求帧给PCO，PCO接收到此帧后，判断模块中是否保存有此STA缺失的升级块，若有则把STA缺失的升级块发送给STA，反之，继续向上一级PCO发出发送升级块请求帧；/n所述微功率无线模块执行升级过程包括以下步骤：/nS21：CCO发送执行升级命令帧，此帧发送类型为全网广播，帧中带有厂家标识选项；/nS22：STA根据厂家信息字段判断此升级包的来源厂家及产品批次是否与自身一致，若是，在升级包接收完整并且校验正确情况下重启进行升级；/nS23：STA重启后，Bootloader查询boot参数中的升级标志是否为需要升级，若是，且升级包校验正确，把升级APP区的内容拷贝到执行区域中执行程序；反之，检查代码执行区域是否校验正确，若是，直接执行代码执行区的程序，若校验错误，说明在之前的加载过程中模块出现故障或异常情况，把备份区域中的内容拷贝到代码执行区域执行；/nS24：STA升级成功后，把当前代码执行区域中的内容拷贝一份至备份区，便于异常情况下的恢复。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用电信息采集系统中微功率无线通信模块的升级方法，其特征在于：包括升级文件传输过程及微功率无线模块执行升级过程，其中
所述升级文件传输过程包括以下步骤：
S11：主站通过无线专网或无线公网的方式把升级包发送给集中器；
S12：集中器通过串口下发软件升级包至通信主模块CCO，其中软件升级包是依次分块传输的，CCO接收升级块并依次写入FLASH中的APP区域中；
S13：CCO或PCO使用组帧技术，根据协议允许的报文长度上限，将升级包分成最少的升级块，启动单跳广播依次传输给其直连下一跳的STA；
S14：STA收到各升级块后，进行校验，若校验通过则依次将其写入FLASH中的APP区域中，接收到最后一个升级块后，判断升级块接收是否完整并进行升级包校验；
S15：CCO维护一份微功率模块的升级包接收状态表，接收到STA发来的升级包接收确认帧后，把此STA的状态置为接收完成；此升级包接收状态表包括各STA的TEI值、升级包接收状态、升级包转发情况；
S16：CCO依次给当前处于低层级的、已完整接收了升级包并且未进行升级包转发的PCO发送一条升级包转发控制帧；在满足以上条件的前提下，CCO根据PCO的TEI值，按照从小到大的顺序，依次发送；PCO收到此控制帧后，把升级块依次从FLASH中取出，并进行单跳广播给各模块，此单跳广播帧的传输是不分方向的，在此过程中，之前未收齐升级块的模块逐步完善升级块的接收，进入S14；
S17：CCO每控制完一轮模块的升级包转发后，就间隔一个信标周期，此信标周期用于接收模块的升级包接收确认帧，然后进入S15，继续对还未进行升级包转发的PCO进行规划；若所有已接收到完整的升级包的PCO都进行了升级包转发，检查模块的升级包接受信息表中是否有模块未接收到完整的升级包，若是，进入S18，反之，升级文件传输过程结束；
S18：CCO按照STA层级由低到高的顺序依次对未接收到完整升级包的STA进行控制，CCO发送一条控制帧给STA，STA发送升级块请求帧给PCO，PCO接收到此帧后，判断模块中是否保存有此STA缺失的升级块，若有则把STA缺失的升级块发送给STA，反之，继续向上一级PCO发出发送升级块请求帧；
所述微功率无线模块执行升级过程包括以下步骤：
S21：CCO发送执行升级命令帧，此帧发送类型为全网广播，帧中带有厂家标识选项；
S22：STA根据厂家信息字段判断此升级包的来源厂家及产...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊伟，张雪琦，李超，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50