基于GPRS的单片机固件升级系统设计

设计基于中国移动GPRS无线网络,以C8051F340单片机为核心,GSM/GPRS/EDGE无线模块MC75作为通信模块开发的网络测试终端设备。当该终端设备的固件需要升级时,在远程服务器端开启FTP服务器并与终端建立连接,终端从该FTP服务器上下载已更新的二进制升级文件并存储在外部Flash中,在主程序进行校验后跳转到升级程序段覆盖掉片内Flash中原有的固件程序,完成系统固件远程更新。     

物联网燃气表远程升级的研究与实现

针对物联网燃气表终端远程升级过程中被恶意攻击、固件文件安全传输和可靠更新等问题,研究并设计了一种基于应用程序编程(IAP)技术的燃气表终端远程升级方案。提出采用双APP程序分区设计,升级时交替更新两个APP程序分区,确保不会发生不可回退的升级失败。在程序设计上对Bootloader程序采取轻量式设计,仅有程序跳转一个功能,其他与升级相关的功能全部放到APP程序中实现。整个升级操作由业务服务器、燃气表终端和升级服务器协同完成。测试结果表明,该系统方案能够安全、可靠地实现远程升级。     

工程机械车载监测终端软件远程升级的实现

针对工程机械车载监测终端软件远程升级和维护不方便的问题,提出一种基于Lab VIEW和CDMA网络的无线远程升级方法。基于Lab VIEW设计的应用程序升级平台可通过以太网将嵌入式单片机应用程序按照制定的协议标准分包,并发送到远程车载监测终端,终端通过CDMA无线网络获取并解析数据。在IAP软件升级过程中,采用CRC16校验方式降低通信过程的误码率,保证应用程序远程升级的准确性,提高了工程机械车载监测终端的可维护性。     

基于CDMA网络的嵌入式设备远程升级系统

针对利用仿真器更新程序繁琐的问题,提出了一种全新的基于CDMA网络的远程升级解决方案。通过特殊的"常量定位"方式,实现引导升级合一和内嵌到应用程序的目的。采用虚拟复位技术,简化了升级流程。上位机通过Internet和CDMA网络与终端通信,支持数据包的断点续传,通过查看数据窗口中解析的数据包,实时了解升级的进度。测试结果表明,该方案提高了固件升级的便捷性,降低了升级的成本,有一定的参考价值。     

基于GPRS通信的MCU固件远程更新技术的实现

在阐述STM32F103VET6微处理器的存储空间和在应用中编程(IAP)技术原理的基础上,以GPRS通信的方式,实现了MCU固件在线远程更新,提高了固件维护的方便性,缩短了终端系统的开发周期,降低了成本。     

EasiCache:一种基于缓存机制的低开销传感器网络代码更新方法

随着应用环境越来越复杂多变,传感器网络需要具备远程代码更新的能力,对节点进行灵活地配置和升级以适应环境变化.然而过高的代码更新开销一直困扰着远程代码更新在传感器网络中的大规模应用.代码更新开销主要包括存储代码引起的重组开销和节点通信产生的传输开销.在工程实践中,作者发现重组开销甚至有可能超过传输开销成为主要的更新开销.为此作者提出了一种基于代码缓存机制的低开销远程代码更新方法——EasiCache.该方法通过代码缓存机制在低功耗RAM上动态保存并执行需要频繁更新的代码,尽量避免对高功耗闪存flash进行读写操作,从而有效降低了重组开销.此外,该方法通过函数级代码差异对比,降低了传输代码量,同时保存了代码缓存机制所需的程序结构信息,进一步降低了重组开销.实验结果验证了该方法在降低代码更新开销方面的有效性.     

气流纺纱机监控终端OTA升级功能的设计

针对气流纺纱机监控终端的软件升级问题,提出了一种基于Wi-Fi网络和MQTT协议的OTA升级设计方案。由升级中心将监控终端应用程序按照规定的标准分包,通过MQTT代理服务器发送到监测终端,终端通过Wi-Fi无线网络获取并解析数据,并通过分包传输、断点续传、应答校验等机制保证了OTA升级的可靠性。该设计为远程升级提供了一个有效的解决途径。     

嵌入式系统固件文件格式分析研究

嵌入式系统固件文件格式是远程固件更新和升级的基础,固件映像文件格式不尽相同,这些格式对远程固件进行更新和升级的灵活性和简便性有重要影响.为了使固件更新程序能够正确完成Flash写人操作,固件文件就需要克服现有格式中未包含关于映像文件详细信息的缺点.通过分析几种可更新固件文件的代码、数据和其他辅助信息,得出现有的几种固件文件的信息格式,并在现有格式基础上添加映像文件的详细信息.文中研究出的固件文件格式更加具有灵活性和高效性.     

改进PBFT算法的配电物联网接入认证方法

随着物联网与配电网深度融合,海量终端设备接入系统给配电物联网安全稳定运行带来巨大挑战。针对传统身份认证方式过于中心化且无法承载大规模终端等现状,设计一种基于区块链共识机制的配电物联网终端接入认证方法。由配电物联网网关负责对待接入终端节点登记注册,采用共识算法进行分布式认证,将合法终端上链存储。在传统PBFT算法的基础上,设计了配电物联网终端共识算法。该算法引入权重机制,根据终端节点权重选取认证节点,缩小共识规模;引入可验证随机函数增强主节点安全,避免启动视图切换协议,提高共识效率;结合实际应用场景优化一致性协议,降低通信开销。实验分析表明该方法可有效规避多种网络攻击,通信开销和吞吐量优于其他方法,系统抗攻击性较强,满足配电物联网对认证效率和系统可靠性等要求。     

井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法

针对井下人员定位系统采用无线应用内编程（IAP）方式进行固件升级存在的升级期间标志卡无法正常使用、升级效率较低、安全性不高等问题,提出了一种井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法。给出了井下人员精确定位系统架构和无线终端同步升级方法流程,重点介绍了无线终端同步升级的安全性设计和高并发技术实现。安全性设计：为提升空中数据传输的安全性,针对读卡器与标志卡之间的数据传输方式,采用高级加密标准（AES）加密器进行针对性加密;为确保标志卡无线升级后运行正常,在标志卡完成接收即将切换时引入信息摘要算法MD5进行完整性校验。高并发技术实现：利用矿井全覆盖的超宽带（UWB）无线通信网络扩展并兼容无线升级协议,实现井下所有标志卡分布式多节点同步升级;通过断点续传方式,解决运动状态下多节点之间数据切换的问题;基于时隙ALOHA算法,提出一种动态时隙分配机制,以保证人员精确定位系统的容量及响应效率。测试结果表明,该方法可以在井下人员精确定位系统内兼容运行,在不影响系统性能指标的情况下,实现所有无线终端定位标志卡嵌入式固件的无线升级,升级成功率为100%,且升级过程高效、可靠、安全。