[发明专利]基于NB-IOT的智能终端设备和模组远程升级方法

说明书

本发明公开一种基于NB‑IOT的智能终端设备和模组远程升级方法，采用两条通讯通路：通路1由终端设备、NB网络、运营商的物联网平台和应用服务器组成，即CoAP通路，终端设备通过NB网络先到运营商的物联网平台，再到应用服务器进行通讯；通路2由终端设备、NB网络和应用服务器组成，终端设备直接使用UDP协议与应用服务器进行通讯，即UDP通路；当终端设备数据上报、应用服务器命令下发，以及升级无线NB‑IoT模组固件时，只使用通路1，而在升级MCU固件时使用通路1和通路2；本发明对COAP和UDP两套协议方案进行有机的结合，解决了NB‑IOT行业对终端设备进行远程升级的问题，提升了产品使用的可持续性和稳定性，降低了运营成本。

技术领域

本发明涉及一种对智能化终端设备的互联网配置和控制方法，本发明针对基于低功耗广域网NB-IOT的终端设备和NB-IOT模组，开发设计了一套支持系统软件远程升级方案，包含终端嵌入式系统和无线NB-IOT模组固件升级方案。

背景技术

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支，自从被纳入3GPP国际标准后，在物联网行业中得到了高速的发展，物联网系统的设计周期很短，但市场的需求是持续创新和优化的，开发者必须能够针对客户的需求及时对系统进行维护和升级，以延长系统的使用周期，改善系统的性能，但目前行业上针对使用NB-IOT模组，都不能同时支持终端固件和无线模组固件的远程升级，仅支持终端近端升级，使用电脑通过调测工具连接终端下载升级软件到终端，有些特殊的应用像地磁的智能停车、三表的应用等一旦项目施工完成，也就只存在理论支持本地升级的可能，项目实际出问题了也基本没有可操作性，只能被动选择接受现有风险。

目前标准的NB应用场景，基本上都要经过运营商的物联网平台，其Coap协议流程：MCU(NB设备)-NB模块(UE)--eNode-核心网-物联网IOT平台-APP SERVER-PC和手机系统，这样的方式，对于终端厂家的应用来说，MCU的固件按照现有流程要实现远程无线升级方案，没有好的解决方案，唯一一种理论上可以实现的方案就是采用命令下放和数据上报的AT发命令的方式，这种方案重稳定性和灵活度也无法在实际行业应用项目上批量使用，如果一个MCU固件bin档40K，在不计包头包尾的情况下单次AT发送最大512个字节，这样单次升级需要80次左右AT交互，中间还不能有丢包，如果丢包还需要考虑完善的重传机制，另外，这种方式如果MCU固件架构上有很大的调整，整套升级方案则必须要推倒重来。

总而言之，目前的远程升级方法只是理论可行，实际上能实施的还只有近端升级方法。

发明内容

为了实现MCU固件和NB-IOT模组固件灵活稳定的远程升级，本发明提供一种基于NB-IOT的智能终端设备和模组远程升级方法，本发明的技术方案为：

采用两条通讯通路：

通路1由终端设备、NB网络、运营商的物联网平台和应用服务器组成，即CoAP通路，终端设备通过NB网络先到运营商的物联网平台，再到应用服务器进行通讯；

通路2由终端设备、NB网络和应用服务器组成，终端设备直接使用UDP协议与应用服务器进行通讯，即UDP通路。

当终端设备在日常业务工作时的数据上报、应用服务器命令下发，以及升级无线NB-IOT模组固件时，只使用通路1。

当终端设备对应用服务器进行数据上报时，其流程为：

1.终端通过相应的传感器或是相应的采集电路模块，采集对应的数据；并将对应的数据按照自定义的规则进行编码；

2.设备通过串口，以AT命令的形式，发送已编码数据到NB-IoT模组；NB-IoT模组接收到AT命令后，将payload后，自动封装为CoAP协议的消息，并发送给事先配置的物联网平台；