基于UWB通信的程序在线升级系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于UWB通信的程序在线升级系统和方法，所述系统包括：云服务器、中心主控设备BC和n个子节点设备RT；中心主控设备BC包括第一MCU，以及与第一MCU连接的第一SDRAM运存模块、第一FLASH存储器、第一UWB收发器模块和无线通信模块；中心主控设备BC通过无线通信模块与云服务器进行网络连接；每个子节点设备RT包括第二MCU，以及与第二MCU连接的第二SDRAM运存模块、第二FLASH存储器和第二UWB收发器模块；第二UWB收发器模块用于与第一UWB收发器模块进行UWB通信连接；每个子节点设备RT具有唯一的ID号。本发明专利技术引入中心主控设备BC主动通信与子节点设备RT被动响应的思想进行系统布局，并采用MCU+UWB收发器模块进行数据交互，以此实现了基于UWB通信的程序在线升级。

【技术实现步骤摘要】
基于UWB通信的程序在线升级系统和方法
本专利技术涉及一种基于UWB通信的程序在线升级系统和方法，尤其适用于使用UWB通信的多个室内定位节点设备程序在线升级。
技术介绍
超宽带传输技术UWB具有极大的带宽，能实现短距离高速率的数据传输，是未来的主流无线通信技术之一[1]。当前UWB技术主要应用在短距离小数据无线通信、雷达、监视与跟踪、室内定位四个领域[2]。而室内定位是目前应用最成熟广泛的领域，其基本原理是在例如某栋大楼、某个室内场馆或某个大型超市内布局若干个具有UWB通信功能的节点设备[3]，并使其相互间保持高实时性且持续性的小数据包通信。然而，随着业务的扩展以及用户需求的变更，必然要对个节点设备进行功能更迭，需要通过程序升级来实现。但由于本身通信机制的影响，在某个局域空间布局了若干个节点设备的情况下，很少会利用UWB进行稳定可靠前提下的大数据量通信，因此目前主要的程序升级方式有以下几种：1、使用升级所需工具，人为的在现场进行升级。显然，面对数量众多的节点设备，此程序升级方法效率低下且不够灵活方便；2、使用已升级的若干设备区更换现场节点。此方法会涉及设备的替换，可能导致某些应用场景下的系统设备需要重新调试与布局，显然会大大增加工作量，降低效率；3、为每个UWB节点设备上增加例如4G模块的无线通信组件，通过以太网获取更新数据。这样虽然解决了前两种方法的缺点，但会提高硬件成本同时也提高了软件的复杂度。参考文献：[1]仲江涛.基于UWB室内定位算法的研究与实现[D].深圳：深圳大学，2017：1；[2]薛冰.基于UWB的PLUS跟踪定位系统软件设计与研究[D].济南：山东大学，2012：16-17；[3]季晓杰.关于通过移动基站进行室内定位研究[J].科技风，2011，2(3)：264。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于UWB通信的程序在线升级系统和方法。本专利技术提供的一种基于UWB通信的程序在线升级系统，包括：云服务器、中心主控设备BC和n个子节点设备RT；所述云服务器连接有一个具有人机交互界面的上位机，所述中心主控设备BC包括第一MCU，以及与第一MCU连接的第一SDRAM运存模块、第一FLASH存储器、第一UWB收发器模块和无线通信模块；所述中心主控设备BC通过无线通信模块与云服务器进行网络连接；每个所述子节点设备RT包括第二MCU，以及与第二MCU连接的第二SDRAM运存模块、第二FLASH存储器和第二UWB收发器模块；每个所述子节点设备RT通过第二UWB收发器模块与所述中心主控设备BC的第一UWB收发器模块进行UWB通信连接；每个所述子节点设备RT具有唯一的ID号。进一步地，所述第一FLASH存储器和第二FLASH存储器均包括：引导程序区，用于执行引导程序Bootloader；程序A区，用于存放当前运行的程序；程序B区，用于存放最近一次可正常运行的程序；程序参数区，用于存放程序启动参数、程序版本信息和程序的校验码；进一步地，所述第一UWB收发器模块和第二UWB收发器模块均连接有T/R模块。本专利技术还公开了一种基于UWB通信的程序在线升级方法，包括如下步骤：S1，上位机选择升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号，并通过云服务器下发至中心主控设备BC；S2，中心主控设备BC接收来自云服务器的升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号，并将升级程序文件通过UWB发送至与所述需要升级的子节点设备RT的ID号对应的子节点设备RT，由接收到升级程序文件的子节点设备RT进行在线升级。进一步地，中心主控设备BC的执行流程包括如下子步骤：S211，接收来自云服务器的升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号；S212，生成更新数据指令包，并将更新数据指令包通过UWB发送至与所述需要升级的子节点设备RT的ID号对应的子节点设备RT；所述更新数据指令包包含需要升级的子节点设备RT的ID号，以及升级程序文件的校验码、分包号和分包总数；S213，等待该子节点设备RT反馈第一ACK包；S214，在接收到该子节点设备RT反馈的第一ACK包后，通过UWB向该子节点设备RT发送升级程序文件；S215，等待该子节点设备RT反馈第二ACK包；S216，在接收到该子节点设备RT反馈的第二ACK包后，判断升级程序文件是否发送完成，若未完成则跳转步骤S214，否则执行步骤S217；S217，生成更新数据发送完成指令包并将更新数据发送完成指令包通过UWB发送至该子节点设备RT；所述更新数据发送完成指令包包括升级程序文件的校验码、程序启动参数和程序版本信息；S218，等待该子节点设备RT反馈第三ACK包；S219，在接收到该子节点设备RT反馈的第三ACK包后，将第三ACK包中的升级结果发送至云服务器。进一步地，所述中心主控设备BC设置有第一ACK包、第二ACK包和第三ACK包的等待时间，若超过相应的等待时间，则重新执行其对应的前一步骤发送相应的数据包，且当重新执行的次数达到设定次数时，终止本次升级。进一步地，所述中心主控设备BC在接收到第一ACK包、第二ACK包和第三ACK包时，会判断第一ACK包、第二ACK包和第三ACK包是否异常，在判断为正常时进行下一步骤，否则重新执行等待相应ACK包对应的前一步骤发送相应的数据包，且当重新执行的次数达到设定次数时，终止本次升级。进一步地，S2中，子节点设备RT的执行流程包括如下子步骤：S221，解析更新数据指令包，判断该更新数据指令包中包含的ID号与自身的ID号是否一致，若一致，则将校验结果封装为第一ACK包发送至中心主控设备BC；S222，接收中心主控设备BC发送的升级程序文件；S223，解析该升级程序文件，通过校验算法对校验码进行校验，如果校验通过，则根据分包号和分包总数对升级程序文件进行缓存，并将校验结果封装为第二ACK包发送至中心主控设备BC；S224，接收中心主控设备BC发送的更新数据发送完成指令包；S225，解析更新数据发送完成指令包，通过校验算法对校验码进行校验，如果校验通过，则进行程序升级，并将校验结果封装为第三ACK包发送至中心主控设备BC。进一步地，子节点设备RT进行程序升级的方法为：S2251，将程序启动参数和程序版本信息写入第二FLASH存储器中的程序参数区；S2252，将子节点设备RT当前运行的程序写入第二FLASH存储器中的程序B区；S2253，将升级程序文件写入第二FLASH存储器中的程序A区。进一步地，中心主控设备BC可根据需要实时上报升级进度和升级结果。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术引入中心主控设备BC主动通信与子节点设备RT被动响应的思想进行系统布局，并采用MCU+UWB收发器模块进行数据交互，以此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB通信的程序在线升级系统，其特征在于，包括：云服务器、中心主控设备BC和n个子节点设备RT；所述云服务器连接有一个具有人机交互界面的上位机，所述中心主控设备BC包括第一MCU，以及与第一MCU连接的第一SDRAM运存模块、第一FLASH存储器、第一UWB收发器模块和无线通信模块；所述中心主控设备BC通过无线通信模块与云服务器进行网络连接；每个所述子节点设备RT包括第二MCU，以及与第二MCU连接的第二SDRAM运存模块、第二FLASH存储器和第二UWB收发器模块；每个所述子节点设备RT通过第二UWB收发器模块与所述中心主控设备BC的第一UWB收发器模块进行UWB通信连接；每个所述子节点设备RT具有唯一的ID号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB通信的程序在线升级系统，其特征在于，包括：云服务器、中心主控设备BC和n个子节点设备RT；所述云服务器连接有一个具有人机交互界面的上位机，所述中心主控设备BC包括第一MCU，以及与第一MCU连接的第一SDRAM运存模块、第一FLASH存储器、第一UWB收发器模块和无线通信模块；所述中心主控设备BC通过无线通信模块与云服务器进行网络连接；每个所述子节点设备RT包括第二MCU，以及与第二MCU连接的第二SDRAM运存模块、第二FLASH存储器和第二UWB收发器模块；每个所述子节点设备RT通过第二UWB收发器模块与所述中心主控设备BC的第一UWB收发器模块进行UWB通信连接；每个所述子节点设备RT具有唯一的ID号。


2.根据权利要求1所述的基于UWB通信的程序在线升级系统，其特征在于，所述第一FLASH存储器和第二FLASH存储器均包括：
引导程序区，用于执行引导程序Bootloader；
程序A区，用于存放当前运行的程序；
程序B区，用于存放最近一次可正常运行的程序；
程序参数区，用于存放程序启动参数、程序版本信息和程序的校验码。


3.根据权利要求1或2所述的基于UWB通信的程序在线升级系统，其特征在于，所述第一UWB收发器模块和第二UWB收发器模块均连接有T/R模块。


4.一种基于UWB通信的程序在线升级方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，上位机选择升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号，并通过云服务器下发至中心主控设备BC；
S2，中心主控设备BC接收来自云服务器的升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号，并将升级程序文件通过UWB发送至与所述需要升级的子节点设备RT的ID号对应的子节点设备RT，由接收到升级程序文件的子节点设备RT进行在线升级。


5.根据权利要求4所述的基于UWB通信的程序在线升级方法，其特征在于，S2中，中心主控设备BC的执行流程包括如下子步骤：
S211，接收来自云服务器的升级程序文件和需要升级的子节点设备RT的ID号；
S212，生成更新数据指令包，并将更新数据指令包通过UWB发送至与所述需要升级的子节点设备RT的ID号对应的子节点设备RT；所述更新数据指令包包含需要升级的子节点设备RT的ID号，以及升级程序文件的校验码、分包号和分包总数；
S213，等待该子节点设备RT反馈第一ACK包；
S214，在接收到该子节点设备RT反馈的第一ACK包后，通过UWB向该子节点设备RT发送升级程序文件；
S215，等待该子节点设备RT反馈第二ACK包；
S216，在接收到该子节点设备RT反馈的第二ACK包后，判断升级程...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝逸轩，周诗超，张伟，廖涛，郭成林，李晓军，
申请(专利权)人：中电科蓉威电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51