[发明专利]一种传感器节点功能自维护方法

权利要求书

1、一种传感器节点功能自维护方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)传感器节点采用分层结构，所述的分层结构是将传感器节点程序存储器分为微内核区和用户程序区，其中微内核区完成传感器节点硬件的初始化工作和对整个节点功能自维护过程的控制，微内核区的代码不可更新，为固定区，在传感器节点生产出来时以标准化的形式烧入节点；

用户程序区为可更新区，中传感器节点实现功能自维护的载体，在该区实现传感器节点更新的功能；

(2)传感器网络中sink节点将功能更新代码映像装入数据包并注入传感器网络，在微内核区的控制下，数据包以逐跳的方式在整个网络中扩散，将功能更新代码映像传送至传感器网络中的每个节点；

(3)传感器网络中的节点收到功能更新代码映像后，利用传感器节点的分层结构实现自身的功能更新，完成节点的功能自维护。

2、根据权利要求1所述的传感器节点功能自维护方法，其特征在于：所述步骤(2)中，功能更新代码映像在网络中以逐跳方式传播，所有的代码发送和接收都在一跳范围内完成，其步骤为：首先，由sink节点发起节点功能更新的过程，以sink节点为源节点，源节点向自己一跳范围内的节点广播所要更新的功能代码映像的版本号，其一跳范围内的节点将自身的版本号同收到的版本号进行比较，如果自身版本号小于收到的源节点广播的版本号，则需要功能更新，立即向源节点发送更新请求消息；如果节点自身的版本号大于或者等于源节点广播的版本号，表明不需要更新，则不用向源节点回复消息；源节点在收到更新请求消息后，以单播的形式，以请求节点的节点ID号为优先级发送新版本代码映像的数据包，节点在收到代码映像数据包后，需要检查是否有丢失，如果有丢失，则回复NACK消息给源节点，请求重传，直至接收到完整的功能更新代码映像；当sink节点一跳范围内的节点接收新版本的代码映像完成后，新版本的功能更新代码映像存放在节点外部存储器中，这些节点可以立即作为源节点，来更新自己一跳范围内的节点，如此循环，直到整个网络中的所有节点都收到功能更新代码映像。

3、根据权利要求1所述的传感器节点功能自维护方法，其特征在于：所述步骤(3)中：在微内核区的控制下，保证接收到的功能更新代码映像正确后，首先擦除用户程序区数据，然后将外部存储器的功能更新代码映像写入程序存储器用户程序区，保证写入准确无误后，将控制权交给用户程序区，运行更新后的代码，从而完成节点功能自维护的过程。

4、根据权利要求3所述的传感器节点功能自维护方法，其特征在于：所述的具体实现过程为：

在微内核区：

a.初始化：完成传感器节点硬件初始化工作；

b.判断版本号，决定是否需要更新：Version代表传感器节点上当前代码版本号，Cur_ver代表传感器节点上将要更新的代码的版本号，首先判断这两个版本号的大小，如果Version＜Cur_ver代表当前节点上的代码需要更新，进入步骤c，否则代表当前传感器节点代码不需要更新，进入步骤d；

c.当前传感器节点代码需要更新，首先判断Version是否为0，为0代表节点用户程序区为空，则传感器节点立即进入休眠状态，等待更新消息；如果收到更新消息，则唤醒节点，接收要更新的代码，同时将代码存储到外部存储器中，同时更新版本号；如果Version不为0，代表节点已经接收到更新的消息，则需要将下面接收到的数据作为要更新的代码存储到外部存储器，同时更新版本号；

d.传感器节点代码不需要更新，则首先擦除用户程序区数据，然后将外部存储区的数据移动到用户程序区，数据移动完成后，则进入用户程序区运行；

在用户程序区：

e.运行用户程序代码，完成传感器网络本身的任务：如果接收到需要代码更新的消息，则将Cur_ver设置为所要更新的版本号，然后重新启动节点。