[发明专利]基于Contiki操作系统的在线升级方法及装置

说明书

本发明属于嵌入式设备技术领域，具体涉及一种基于Contiki操作系统的在线升级方法及装置；所述方法包括汇聚节点通过Deluge文件传输协议向各个目标节点发送Contiki操作系统升级程序数据包；将Flash存储器划分为外部和内部Flash存储器；在内部Flash存储器上预设有引导程序，启动时，检测外部Flash存储器中是否有升级程序；若无，则引导内部Flash存储器中原有操作系统启动；若有，则检测更新指令标志，确认收到更新指令后，按照读取的文件长度将外部Flash存储器的升级程序复制到内部Flash存储器中，镜像替换原有操作系统；实现在线升级。本发明大大方便了日后大批量程序的升级。

技术领域

本发明属于嵌入式设备技术领域，具体涉及一种基于Contiki操作系统的在线升级方法及装置。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种多跳、自组织网络，由一定数量体积小、低功耗和低成本的传感器节点组成，可用于一定区域的环境或基础设施的监测和预报。在智能家居、智能交通和智慧医疗等物联网领域也起着重要的作用。随着无线传感器网络大规模部署，对节点的功能升级、变更和漏洞(BUG)修复在所难免，无线方式的远程更新技术，无须取回节点重新烧写程序，省时省力，对布置在偏僻或危险地区的无线传感器网络节点尤具意义。同时，灵活的远程更新方式可以满足物联网多样化的需求。

Contiki操作系统是一个开源的、高度可移植的多任务操作系统，适用于联网嵌入式系统和无线传感器网络，可移植性非常好，对硬件的要求极低，能够运行在8051单片机、MSP430、AVR、ARM、PC机等硬件平台上。

而针对于Contiki操作系统的远程更新则需要满足以下要求：便于使用、安全、可靠、可扩展。通俗地讲，当需要对节点更新时，需要解决两个问题：

一、如何将数据(如系统映像、配置文件、应用程序)传送到传感器节点。

二、传感器节点如何进行更新。

前者称为代码分发协议，后者称为节点端设计。远程更新设计方案总体上可以分为三类：

1、整个代码映像替换：其优点在于方法简单可靠，易于实现，其缺点在于对于资源受限的传感器节点，整个映像需要占用节点的大量的存储空间。

2、仅替换不同的代码：其优点是数据传输量达到最小，因此功耗较低。缺点也很明显，需要一个精确的算法找出原映像和新映射的不同之处，除此之外，还需要极复杂的节点端设计，适用面较窄。

3、基于模块替换：对于模块化设计的操作系统，以模块为单位进行替换，类似于Linux动态模块加载，需要相应的模块化设计的操作系统支持。

发明内容

基于现有技术存在的问题，考虑到现有技术中尚未出现Contiki操作系统的在线升级方案，因此，本发明主要考虑以Contiki物联网操作系统为基础的整个代码映像替换，实现简单，更新不易出错。

在本方面的第一方面，本发明提出了一种基于Contiki操作系统的在线升级方法，所述方法包括：

汇聚节点通过Deluge文件传输协议向各个目标节点发送Contiki操作系统的升级程序的数据包；

目标节点对其控制模块中的Flash存储器预先划分为外部Flash存储器和内部Flash存储器；

在内部Flash存储器上预设有引导程序，所述引导程序在启动时，检测外部Flash存储器中是否存在Contiki操作系统的升级程序；

若无，则引导内部Flash存储器中原有的Contiki操作系统启动；