[发明专利]一种面向WSCN节点的远程代码更新方法

说明书

本发明提供了一种面向WSCN节点的远程代码更新方法，属于物联网技术领域。该方法包括以下步骤：服务器分配、窄带物联网进行远距离传输、基于WSCN的多节点通信、丢帧补发和防冲突机制。本发明的有益效果为：本发明的服务器分配是在保证通信丢包率较少和尽可能的降低冲突前提下，进行服务器分配；运用WSCN网关节点与WSCN子节点之间的通信，以及子节点与子节点的通信功能实现串行化数据传输；根据WSCN收集到的各子节点接收更新数据包进行收集，对出现频率较多的数据帧号进行补发，防止在同一信道上造成通信冲突。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种面向WSCN节点的远程代码更新方法。

背景技术

目前，随着微电子技术、计算技术、传感技术和无线通信技术的快速发展，无线传感器控制网络(wireless sensor control network，WSCN)受到越来越广泛的关注，并在民用和军事领域都体现出重大的应用价值。

无线传感网络是由一组传感器以自由配置方式构成的无线网络，其目的是协同地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并汇聚给服务器。一个小规模的无线传感网络可以只需部署一个路由网关，由这一个路由网关监控着该区域的其他传感器节点。而对于区域范围比较大或者传感器节点较多的无线传感网络而言，就需要有多个路由网关节点，其中的每一个路由网关节点均监控着若干个传感器节点；当区域范围比较复杂或者区域的分布比较分散时，给每个分散的区域设定一个路由网关节点，路由网关节点收集所在区域其他子节点的数据信息，服务器通过与每个区域的路由网关节点的通信以便对其他传感器子节点进行操作控制。

目前在面向无线传感器网络远程更新的实例中，在对某个区域中的某个或者某些传感器子节点进行更新时，采用传统的人工有线烧录，由于在整个传感器网络中每一个传感器节点都有自己的固定地址，于是服务器通过无线传感网采用主动轮询的方式获取每个节点的当前信息，显得不切实际。

现有技术中的无线传感器网络远程更新存在如下几种方式：

1)面对一个节点进行代码更新的情况，由于无线传感器网络中节点一般都是随机部署的，有可能会被随机部署到恶劣的环境中不易取回，传统的人工有线烧录并不能满足节点随机性的要求；其采用的无线传输方式，通过zigbee技术实现了点对点远程更新的功能，将MCU程序存储器划分为一个更新引导程序存储区和多个应用程序存储区，若节点接收到来自另一个节点的更新数据包命令，进至更新引导程序，等待全部校验后，跳转至用户程序实现更新。该技术很好的解决了点对点数据传输的稳定性，然而在实际应用中，传感器节点的数量并非这么少，当节点的数量较多时，若使用上述已经实现的点对点传输方法，那更新的整体效率将大大降低。

2)当两个节点距离在人为可以目测的范围内时，从现有的技术上来看，GPRS、DTU等技术已经成熟的运用到近距离的传感器网络传输中。可是对于无线传感器网络来说，无线传感器节点存在的区域都不是固定的，为了可以实现节点之间远距离传输数据的可靠性，在点对多点的传输机制中，当源节点将信息发送给各个子节点后，子节点需要向源节点发送返回信息，于是在同一个信道上必然会造成通信冲突。在现有的技术中，提出了以下几种比较防冲突机制，但是每种防冲突机制都存在各自的缺陷：

1、时间戳机制：赋予每个事务唯一的时间戳，事务的执行等效于按时间戳次序串行执行，如果发生冲突，则通过撤销并重新启动一个事务来解决。事务重新启动时，则赋予一个新的时间戳。源节点在向子节点发送更新数据包时间，给每个子节点给分配一个时间流，各个子节点收到更新数据包后，按照分配的时间流信息依次向源节点发送返回信息，该方法在理论上合理的规避了多点通信冲突的问题，可是该方法在实现的过程中对时间的精确度要求比较高，时间的精准度如果较差，依旧容易出现多个节点同时返回的通信冲突。

2、监听信道以及退避机制：

1)退避次数变量NB为0，二进制退避指数BE设为1；

2)获得当前能量值，跟阈值比较判断是否空闲，若不空闲继续执行，否则跳至6)