专利名称：一种铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法
技术领域：
本发明涉及通信网络，尤其涉及铁路轨道监测传感网络中的ー种铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法。
背景技术：
随着铁路运输的不 断提速，对铁路轨道安全的要求也越来越高，铁路轨道的各类參数，如铁轨温度、铁轨应力、轨道沉降、轨道变形、等等信息的及时获取，有助于准确判断铁轨状态，控制火车运行速度，确保铁路运输的安全。但是由于铁路轨道监测范围大，环境严苛，目前还没有合适的技术手段来解决大范围铁路轨道參数的实时监测问题。无线传感网络技术可以利用超低功耗传感器感知环境參数，并实现无线组网，及时传递所采集的信息。但是目前的无线传感网技术基本上还集中于小规模网络设计，无法适用于铁路轨道监测的目标。为了解决铁路轨道监测问题，如图I所示，一种基于无线传感网络技术的铁路轨道监测传感网络体系结构及系列组网设备被提出来，从而可以有效地建立大規模铁路轨道监测传感网络。铁路轨道监测传感网络包括铁路轨道监测传感器节点、鉄路轨道监测传感接入复用设备、鉄路轨道监测传感网络控制器、鉄路轨道监测网关等新型组网设备，通过分层组网方式，可以管理、控制十万以上的铁路轨道监测传感器节点，实现大范围鉄路轨道參数的实时监测。鉄路轨道监测传感网络控制器可以看作是ー组逻辑设备，实现了铁路轨道监测传感网络的管理、监控、动态配置、控制等功能。鉄路轨道监测传感接入复用设备是局域范围内的铁路轨道监测传感网络的控制设备，它在鉄路轨道监测传感网络控制器的控制下，实现对局域范围内的铁路轨道监测传感网络的拓扑维护和铁路轨道监测传感器节点的管理控制。铁路轨道监测传感器节点负责采集铁路轨道各种监测数据。铁路轨道监测网关负责实现鉄路轨道监测传感网络控制器和鉄路轨道监测传感接入复用设备的分配，为铁路轨道监测网络内的鉄路轨道监测传感接入复用设备动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的鉄路轨道监测传感网络控制器，并为铁路轨道监测传感器节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的鉄路轨道监测传感接入复用设备。为了降低鉄路轨道监测传感网络运行维护负荷，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备和铁路轨道监测传感器节点均需要支持远程固件加载功能，从而減少对这些设备进行固件版本升级所产生的维护负担。
发明内容
本发明针对图I所示的铁路轨道监测传感网络体系结构和组网设备，提出了ー种铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感器节点从铁路轨道监测传感接入复用设备远程加载、更新固件版本。
根据本发明的第一方面，提供了一种铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法，其特征在于
a)鉄路轨道监测传感接入复用设备保存局域铁路轨道监测传感网络内的每种类型的铁路轨道监测传感器节点的最新固件版本； b)当铁路轨道监测传感器节点接入一个铁路轨道监测传感接入复用设备时，鉄路轨道监测传感接入复用设备在发送给铁路轨道监测传感器节点的铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中包含版本标识符，它表示要求铁路轨道监测传感器节点上运行的固件版本的版本号；c)只有当铁路轨道监测传感器节点上运行的固件版本号和鉄路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求的版本号一致时，鉄路轨道监测传感器节点才被允许接入铁路轨道监测传感接入复用设备，否则铁路轨道监测传感器节点将启动固件版本加载流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备加载所需要运行的固件版本；d)鉄路轨道监测传感接入复用设备也可以在鉄路轨道监测传感器节点运行的过程中，通过ー个带有启动下载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感器节点配置修改消息来通知铁路轨道监测传感器节点启动一次固件版本加载过程；e)每个铁路轨道监测传感器节点上可以保存2个固件版本，鉄路轨道监测传感器节点启动后，通过当前版本标志来判别应该执行哪个版本，铁路轨道监测传感器节点启动后总是执行版本标志被设置为当前版本的固件版本。根据本发明的第二方面，提供了铁路轨道监测传感器节点在网络接入过程中的新固件版本加载流程。其中，包括以下步骤a)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携帯要求鉄路轨道监测传感器节点运行的固件版本的版本标识符；b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，未找到网络接入响应消息中所要求的固件版本，则铁路轨道监测传感器节点启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备加载所述固件版本到铁路轨道监测传感器节点；c)鉄路轨道监测传感器节点将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本；d)铁路轨道监测传感器节点重启。当铁路轨道监测传感器节点重新启动后，它将自动执行版本标志为当前版本的固件版本程序，即新加载的固件版本程序。根据本发明的第三方面，提供了在铁路轨道监测传感器节点网络接入过程中，铁路轨道监测传感器节点上保存有鉄路轨道监测传感接入复用设备在鉄路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求其运行的固件版本时，鉄路轨道监测传感器节点的处理流程。其中，包括以下步骤a)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携帯要求鉄路轨道监测传感器节点运行的固件版本的版本标识符；b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，发现鉄路轨道监测传感器节点上已保存鉄路轨道监测传感接入复用设备要求其运行的固件版本；
c)如果铁路轨道监测传感器节点当前执行的固件版本和鉄路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本一致，则结束本处理流程；d)如果铁路轨道监测传感器节点当前执行的固件版本和鉄路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本不一致，则铁路轨道监测传感器节点将鉄路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本的版本标志置为当前版本；e)铁路轨道监测传感器节点重启动。当铁路轨道监测传感器节点重新启动后，它将自动执行版本标志被设置为当前版本的固件版本程序。鉄路轨道监测传感接入复用设备也可以在鉄路轨道监测传感器节点运行的过程中，发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，要求铁路轨道监测传感器节点加载新的固件版本。 根据本发明的第四方面，提供了铁路轨道监测传感器节点在运行过程中的新固件版本加载流程。其中，包括以下步骤a)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携帯要求铁路轨道监测传感器节点加载的固件版本的版本标识符和启动加载标识；b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，未找到鉄路轨道监测传感接入复用设备所要求加载的固件版本；c)鉄路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为0，表示配置修改请求被成功接受;d)铁路轨道监测传感器节点启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备下载所述固件版本到铁路轨道监测传感器节点；e)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点，复位请求消息中携帯要求鉄路轨道监测传感器节点运行的固件版本的版本标识符；f)鉄路轨道监测传感器节点将复位请求消息中所携帯的固件版本标识符所指示的固件版本的版本标志置为当前版本；g)铁路轨道监测传感器节点发送复位响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为0，表示复位请求被成功接受；h)鉄路轨道监测传感器节点复位。铁路轨道监测传感器节点在运行状态时执行固件版本加载后，不需要自动重启。鉄路轨道监测传感接入复用设备会发送复位请求消息通知它重新启动。这种方式使得鉄路轨道监测传感器节点在加载新的固件版本的同时还可以继续提供监测服务。根据本发明的第五方面，提供了铁路轨道监测传感器节点在运行过程中收到版本更新要求，但铁路轨道监测传感器节点上已保存有要求加载的固件版本吋，铁路轨道监测传感器节点的处理流程。其中，包括以下步骤a)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携帯固件版本标识符，要求鉄路轨道监测传感器节点加载指定固件版本；
b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，发现鉄路轨道监测传感器节点上已保存铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息中的固件版本标识符所指示的固件版本；c)鉄路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，其中的结果代码设置为20，表示要求加载的固件版本已经存在；d)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携帯铁路轨道监测传感器节点重启后要运行的固件版本的版本标识符；e)鉄路轨道监测传感器节点将复位请求消息中所指示的固件版本的版本标志置为当前版本； f)铁路轨道监测传感器节点发送复位响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备;g)鉄路轨道监测传感器节点复位。鉄路轨道监测传感器节点复位后，将自动执行版本标志被置为当前版本的固件版本。根据本发明的第六方面，提供了铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送流程。其中，包括以下步骤a)鉄路轨道监测传感器节点发送版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，版本数据请求消息中携帯申请加载的固件版本的版本标识符；b)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到鉄路轨道监测传感器节点，消息中携帯待加载的固件版本文件的长度字节数和启动加载标识；c)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感器节点，消息中携帯版本信息块；d)鉄路轨道监测传感器节点发送版本数据响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为0，表示接收成功；e)重复步骤c)和d)，直到所述固件版本文件的数据全部下载到铁路轨道监测传感器节点；f)鉄路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感器节点，消息中携带版本发送结束标识；g)鉄路轨道监测传感器节点发送版本数据响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为0，表示接收成功。根据本发明的第七方面，提供了ー种版本数据请求消息。版本数据请求消息中所承载的信息由两个域组成版本数据、版本标识符。其中，版本数据域包含两个部分操作代码域和值域。操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中；操作代码域为2表示最后ー个版本数据块被包含在本消息中；操作代码域为5表示发生ー个错误，版本传输失败。值域最多由1024个字节组成，版本数据块内容被包含在值域中。当操作代码域的值为5吋，值域为空。版本标识符表示本消息中携帯的版本数据块所属的固件版本的版本标识符。当鉄路轨道监测传感接入复用设备或者铁路轨道监测传感器节点接收到ー个版本数据请求消息后，会用ー个版本数据响应消息来应答。
根据本发明的第八方面，提供了ー种版本数据响应消息。版本数据响应消息的目的是确认已经收到版本数据请求消息。版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息(可选项)、启动加载(可选项)。其中，结果代码表示上次接收到的版本数据请求消息是否有效，结果代码为O表示成功，结果代码为14表示固件版本数据错误(原因为数据校验失败)，结果代码为15表示固件版本数据错误(原因为数据长度无效)，结果代码为16表示固件版本数据错误(原因为校验失败和无效的数据长度以外的其他错误)，结果代码为17表示固件版本数据错误(原因为固件版本已存在)。版本信息包括两个子域文件大小、版本信息块。文件大小子域标识固件版本文件长度的字节数，版本信息块子域承载包含固件版本内容的信息块。启动加载信息被鉄路轨道监测传感接入复用设备用来通知鉄路轨道监测传感器节点启动ー个固件版本加载传送过程，鉄路轨道监测传感器节点收到后会随后发送ー个版本数据请求消息给铁路轨道监测传感接入复用设备来启动版本传送过程。
一旦接收到ー个版本数据响应消息，且结果代码的值不为O (即不成功)，铁路轨道监测传感接入复用设备可以选择重新发送前ー个版本数据请求消息，或者通过让铁路轨道监测传感器节点重启动来放弃本次固件版本加载过程。根据本发明的第九方面，提供了一种铁路轨道监测传感器节点复位请求消息。铁路轨道监测传感器节点复位请求消息被鉄路轨道监测传感接入复用设备用来通知铁路轨道监测传感器节点重新启动。铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中所承载的信息包括版本标识符。版本标识符用于指出重新启动后，铁路轨道监测传感器节点应该运行的固件版本。根据本发明的第十方面，提供了一种铁路轨道监测传感器节点复位响应消息。铁路轨道监测传感器节点发送复位响应消息来响应复位请求消息。铁路轨道监测传感器节点复位响应消息中所承载的信息包括结果代码。结果代码表示复位请求消息执行的结果，其中0表示成功，10表示重启失败(原因为铁路轨道监测传感器节点不能重启)，11表示重启失败(原因为铁路轨道监测传感器节点固件写错误)。采用本发明的方案，铁路轨道监测传感器节点可以在网络接入状态从鉄路轨道监测传感接入复用设备加载新的固件版本，进行固件版本升级。鉄路轨道监测传感接入复用设备也可以在网络运行过程中，随时对铁路轨道监测传感器节点所运行的固件版本程序进行更新。
通过參照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了铁路轨道监测传感网络的系统架构图；图2示出了根据本发明的ー个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点在网络接入过程中的新固件版本加载过程的流程图；图3示出了根据本发明的ー个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点上保存有鉄路轨道监测传感接入复用设备在铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中所要求加载的固件版本时，鉄路轨道监测传感器节点的处理过程的流程图4示出了根据本发明的ー个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点在运行过程中的新固件版本下载过程的流程图；图5示出了根据本发明的ー个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点在运行过程中收到版本更新要求，但铁路轨道监测传感器节点上已保存有要求加载的固件版本吋，铁路轨道监测传感器节点的处理过程的流程图；图6示出了根据本发明的ー个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送过程的流程图。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。
下面以铁路轨道监测传感器节点I为例，说明铁路轨道监测传感器节点的固件加载启动原因。在两种情况下铁路轨道监测传感器节点I可以加载新的固件版本。(I)当铁路轨道监测传感器节点I请求接入鉄路轨道监测传感接入复用设备I吋，鉄路轨道监测传感接入复用设备I应答的铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中包含版本标识符信息元，它表示铁路轨道监测传感器节点I上需要运行的固件版本。如果铁路轨道监测传感器节点I上目前没有版本标识符信息元所指示的固件版本，它将发送一个版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，并携带需要加载的固件版本的版本标识符。如果铁路轨道监测传感器节点I上已保存版本标识符信息元所指示的固件版本，且不是当前正在运行的固件版本，则铁路轨道监测传感器节点I只要将该固件版本设置为当前版本，并重新启动。重新启动后的铁路轨道监测传感器节点I将自动执行版本标志设置为当前版本的固件版本程序。(2)当铁路轨道监测传感器节点I处于正常运行状态，鉄路轨道监测传感接入复用设备I可以通过发送ー个带有启动加载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息来通知铁路轨道监测传感器节点I启动一次固件版本加载。铁路轨道监测传感器节点I会发送版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，其中包含要加载的版本标识符信息元。注意如果用这种方式加载，鉄路轨道监测传感器节点I在加载完成后不会自动重启，鉄路轨道监测传感器节点I仅在接收到来自铁路轨道监测传感接入复用设备I的复位请求消息后才后重新启动。如果铁路轨道监测传感器节点I上的非易失存储器中已经有了需要加载的固件版本，则铁路轨道监测传感器节点I不需要发送版本数据请求消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，而仅是用鉄路轨道监测传感器节点配置修改响应消息应答鉄路轨道监测传感接入复用设备1，消息中结果代码域设置为20，表示版本已经存在。无论是用哪种方式发起的版本加载，一旦鉄路轨道监测传感接入复用设备I接收到ー个含有版本标识符信息元的版本数据请求消息，它通过发送ー个包含有版本数据信息的版本数据请求消息来启动固件版本文件传送过程，直到固件版本文件中的数据被全部传送完成。以下，參照图2对本发明的第二方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。铁路轨道监测传感器节点I在网络接入过程中的新固件版本加载流程包括以下处理步骤步骤SlO :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯要求铁路轨道监测传感器节点I运行的固件版本标识符。
步骤Sll :铁路轨道监测传感器节点I检查其上保存的固件版本，铁路轨道监测传感器节点I上可以保留多于I个固件版本，如果未找到铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求运行的固件版本，铁路轨道监测传感器节点I启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备I加载所需要的固件版本到铁路轨道监测传感器节点I上。步骤S12 :铁路轨道监测传感器节点I将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本。当铁路轨道监测传感器节点上保存了不止ー个固件版本时，版本标志可以帮助鉄路轨道监测传感器节点在启动时确定该运行哪个固件版本。步骤S13 :铁路轨道监测传感器节点I重启。由于每次铁路轨道监测传感器节点启动后均会自动运行版本标志为当前版本的固件版本程序。故本步骤执行完成后，铁路轨道监测传感器节点I将执行最新加载的固件版本。铁路轨道监测传感器节点I启动后，首先需要完成到鉄路轨道监测传感接入复用设备I的网络接入过程后，才能成为铁路轨道监测传感网络拓扑中的ー员。为了实现到铁路轨道监测传感接入复用设备I的网络接入，铁路轨道监测传感器节点I发送鉄路轨道监测传感器节点网络接入请求消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，鉄路轨道监测传感接入复用设备I接收到该消息后，判断是否允许所述铁路轨道监测传感器节点I接入网络，并发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到鉄路轨道传感器节点I。鉄路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中所承载的信息包括结果代码、鉄路轨道监测传感接入复用设备描述単元、鉄路轨道监测传感接入复用设备标识、鉄路轨道监测传感器节点标识、铁路轨道监测传感器节点固件版本标识符、最大消息长度。其中结果代码用于承载对鉄路轨道监测传感器节点网络接入请求消息的响应結果；鉄路轨道监测传感接入复用设备描述単元用于承载鉄路轨道监测传感接入复用设备I的描述信息；鉄路轨道监测传感接入复用设备标识表示鉄路轨道监测传感接入复用设备I的网络内部标识号；鉄路轨道监测传感器节点标识用于表示分配给铁路轨道监测传感器节点I的网络内部标识号；铁路轨道监测传感器节点固件版本标识符被用来指出要求铁路轨道监测传感器节点I运行的固件版本号；最大消息长度用来指出鉄路轨道监测传感接入复用设备I和铁路轨道监测传感器节点I之间通信的消息的最大长度。铁路轨道监测传感器节点I接收到鉄路轨道监测传感器节点网络接入响应消息后，检查消息中的铁路轨道监测传感器节点固件版本标识符，如果该标识符所指示的固件版本尚未加载到铁路轨道监测传感器节点I上，则铁路轨道监测传感器节点I启动新的固件版本加载流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备I上加载所述新固件版本。以下，參照图3对本发明的第三方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。
在铁路轨道监测传感器节点I的网络接入过程中，如果铁路轨道监测传感器节点I上保存有鉄路轨道监测传感接入复用设备I在铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求其运行的固件版本，且该版本是当前铁路轨道监测传感器节点I正在运行的版本时，鉄路轨道监测传感器节点I不需要做任何版本加载操作，直接进入下一步设备配置阶段即可。否则，如果铁路轨道监测传感器节点I上保存有鉄路轨道监测传感接入复用设备I在铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中所要求运行的固件版本，但该版本不是当前铁路轨道监测传感器节点I正在运行的版本时，鉄路轨道监测传感器节点I的处理流程包括以下处理步骤步骤S20 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯要求铁路轨道监测传感器节点I运行的固件版本标识符。步骤S21 :铁路轨道监测传感器节点I检查其上保存的固件版本，发现鉄路轨道监测传感器节点I上已保存铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中的固件版本标识符所指示的固件版本，且该版本不是当前正在运行的固件版本，将该固件版本的版本标志置为当前版本。步骤S22 :铁路轨道监测传感器节点I重启动。由于每次铁路轨道监测传感器节点启动后均会自动运行版本标志被置为当前版本的固件版本程序。本步骤执行完成后，铁路轨道监测传感器节点I将执行鉄路轨道监测传感接入复用设备I在鉄路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中所指定的固件版本。以下，參照图4对本发明的第四方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。在铁路轨道监测传感器节点I运行过程中，鉄路轨道监测传感接入复用设备I可以随时要求更新铁路轨道监测传感器节点I上的固件版本。鉄路轨道监测传感接入复用设备I通过发送携帯有启动下载标识的铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到鉄路轨道监测传感器节点I来通知铁路轨道监测传感器节点I启动新固件版本加载流程。铁路轨道监测传感器节点I在运行过程中新的固件版本加载流程包括以下步骤步骤S30 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯要加载的固件版本标识符。步骤S31 :铁路轨道监测传感器节点I检查其上保存的固件版本，未找到铁路轨道监测传感接入复用设备I所要求运行的固件版本，铁路轨道监测传感器节点I发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，消息中的结果代码设置为0，表示成功。步骤S32 :铁路轨道监测传感器节点I启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备I加载所述固件版本到铁路轨道监测传感器节点I。步骤S33 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，复位请求消息中携帯需要铁路轨道监测传感器节点I运行的固件版本的版本标识符。步骤S34 :铁路轨道监测传感器节点I将复位请求消息中所指示的固件版本的版本标志置为当前版本。
步骤S35 :铁路轨道监测传感器节点I发送复位响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，消息中的结果代码设置为0，表示成功。步骤S36 :铁路轨道监测传感器节点I复位。由于每次铁路轨道监测传感器节点启动后均会自动运行版本标志被置为当前版本的固件版本程序。故步骤S36执行完成后，铁路轨道监测传感器节点I将执行步骤S34中复位请求消息中所指示的固件版本。以下，參照图5对本发明的第五方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。在铁路轨道监测传感器节点I运行过程 中，鉄路轨道监测传感接入复用设备I通过发送携帯有启动下载标识的铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到鉄路轨道监测传感器节点I来通知铁路轨道监测传感器节点I启动新固件版本加载流程，但铁路轨道监测传感器节点I上已保存有鉄路轨道监测传感接入复用设备I要求加载的固件版本吋，铁路轨道监测传感器节点I的处理流程包括以下步骤步骤S40 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯要加载的铁路轨道监测传感器节点固件版本的版本标识符。步骤S41 :铁路轨道监测传感器节点I检查其上保存的固件版本，发现鉄路轨道监测传感器节点I上已保存铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息中固件版本标识符所指示的固件版本。步骤S42 :铁路轨道监测传感器节点I发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备1，其中的结果代码设置为20，表示固件版本已经存在，用以通知鉄路轨道监测传感接入复用设备I要求加载的固件版本已经被保存在铁路轨道监测传感器节点I上。步骤S43 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，复位请求消息中携帯需要铁路轨道监测传感器节点I运行的固件版本的版本标识符。步骤S44 :铁路轨道监测传感器节点I将复位请求消息中所指示的固件版本的版本标志设置为当前版本。步骤S45 :铁路轨道监测传感器节点I发送复位响应消息到鉄路轨道监测传感接入复用设备I。步骤S46 :铁路轨道监测传感器节点I复位。以下，參照图6对本发明的第六方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送流程负责从鉄路轨道监测传感接入复用设备正确传送ー个固件版本文件的全部数据到铁路轨道监测传感器节点，其过程包括以下步骤步骤S50 :铁路轨道监测传感器节点I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，版本数据请求消息中携帯申请加载的固件版本标识符。步骤S51 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯待加载的固件版本文件的字节长度和启动加载标识。步骤S52 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯版本信息块。由于ー个固件版本文件无法用ー个消息来全部传递完毕，固件版本文件将被划分为多个信息块，每个版本数据请求消息中携帯一个信息块。步骤S53 :铁路轨道监测传感器节点I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中的结果代码设置为0，表示前ー个版本数据请求消息被成功接收。步骤S54 :重复步骤S52和步骤S53，直到所述固件版本文件全部被传送到铁路轨道监测传感器节点I上。
步骤S55 :鉄路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感器节点1，消息中携帯版本发送结束标识，从而通知铁路轨道监测传感器节点I结束版本传送过程。步骤S56 :铁路轨道监测传感器节点I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中的结果代码设置为0，表示传送成功。以下，对本发明的第七方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。版本数据请求消息被用来更新铁路轨道监测传感器节点上的固件版本。版本数据请求消息和版本数据响应消息被鉄路轨道监测传感接入复用设备用来传送固件版本文件到铁路轨道监测传感器节点。版本数据请求消息中所承载的信息包括版本数据、版本标识符。其中版本数据域包含两个子域操作代码域和值域。操作代码域表示传输操作码，操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中；操作代码域为2表示最后ー个版本数据块被包含在本消息中；操作代码域为5表示发生ー个错误，版本传输失败。值域最多由1024个字节组成，版本数据块内容被包含在值域中。当操作代码域的值为5吋，值域为空。版本标识符标识本消息中携带的版本数据块所属的固件版本。版本数据请求消息在铁路轨道监测传感器节点和鉄路轨道监测传感接入复用设备之间交換，用于传送一个新的固件版本文件到铁路轨道监测传感器节点。当鉄路轨道监测传感器节点或鉄路轨道监测传感接入复用设备接收到ー个版本数据请求消息后，它会用版本数据响应消息来应答。以下，对本发明的第八方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。版本数据响应消息用于确认接收到的版本数据请求消息，版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息(可选项)、启动加载信息(可选项)。其中结果代码表示前次接收到的版本数据请求消息是否有效，其中结果代码为O表示成功；结果代码为14表示固件版本数据错误(原因为数据校验失败)；结果代码为15表示固件版本数据错误(原因为无效的数据长度)；结果代码为16表示固件版本数据错误(原因为除了校验失败和无效的数据长度以外的其他错误)；结果代码为17表示固件版本数据错误(原因为固件版本已存在)。
版本信息包括两个子域文件大小、版本信息块。文件大小域标识固件版本文件的长度字节数，版本信息块域保存包含版本内容的信息块。启动加载信息被鉄路轨道监测传感接入复用设备用来通知鉄路轨道监测传感器节点启动ー个固件版本加载过程。鉄路轨道监测传感器节点收到后会随后发送ー个版本数据请求消息给铁路轨道监测传感接入复用设备来启动固件版本文件加载传送过程。以下，对本发明的第九方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。铁路轨道监测传感器节点复位请求消息被用于通知ー个铁路轨道监测传感器节点执行重启动操作，其中所承载的信息包括版本标识符。版本标识符被鉄路轨道监测传感接入复用设备发送给铁路轨道监测传感器节点来指出要求铁路轨道监测传感器节点重新启动后执行的固件版本。
以下，对本发明的第十方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此ー并作为參考。鉄路轨道监测传感器节点复位响应消息是对铁路轨道监测传感器节点复位请求消息的确认。一旦铁路轨道监测传感器节点接收到铁路轨道监测传感器节点复位请求消息，它立刻发送鉄路轨道监测传感器节点复位响应消息来确认。铁路轨道监测传感器节点复位响应消息中所承载的信息包括结果代码。结果代码表示复位请求执行的结果，其中O表示成功；10表示重启失败(原因为铁路轨道监测传感器节点不能重启)、11表示重启失败(原因为铁路轨道监测传感器节点固件写错误)。如果ー个铁路轨道监测传感器节点不能重启，它发送鉄路轨道监测传感器节点复位响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备，并包含指出失败原因的结果代码(如结果代码=10)域。由于所述铁路轨道监测传感器节点不能按要求执行相应的固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备将不再为该铁路轨道监测传感器节点提供服务，所述铁路轨道监测传感器节点无法接入到铁路轨道监测传感网络中，成为其网络拓扑中的一部分。当铁路轨道监测传感器节点I接收到来自铁路轨道监测传感接入复用设备I的铁路轨道监测传感器节点复位请求消息后，它用ー个铁路轨道监测传感器节点复位响应消息来返回复位操作結果，然后进行设备重启。如果铁路轨道监测传感器节点I不能写它的非易失存储器，来确保它运行铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中版本标识符指出的固件版本，它发送鉄路轨道监测传感器节点复位响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备1，并包含指出失败的结果代码(如结果代码=11)，但是必须重新启动。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种铁路轨道监测传感器节点的远程固件版本加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感器节点远程获取、更新固件版本，其特征在于 a)铁路轨道监测传感接入复用设备保存局域铁路轨道监测传感网络内的每种类型的铁路轨道监测传感器节点的最新固件版本； b)当铁路轨道监测传感器节点接入一个铁路轨道监测传感接入复用设备时，铁路轨道监测传感接入复用设备在发送给铁路轨道监测传感器节点的铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中包含版本标识符，它表示铁路轨道监测传感器节点上需要运行的固件版本号; c)只有当铁路轨道监测传感器节点上运行的固件版本号和铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求的版本号一致时，铁路轨道监测传感器节点才被允许接入铁路轨道监测传感接入复用设备，否则铁路轨道监测传感器节点将启动固件版本加载流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备加载所需要运行的固件版本； d)铁路轨道监测传感接入复用设备也可以在铁路轨道监测传感器节点运行的过程中，通过一个带有启动下载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感器节点配置修改消息来通知铁路轨道监测传感器节点启动一次固件版本加载过程； e)每个铁路轨道监测传感器节点上可以保存2个固件版本，铁路轨道监测传感器节点启动后，通过当前版本标志来判别应该执行哪个版本，铁路轨道监测传感器节点启动后总是执行版本标志被设置为当前版本的固件版本。
2.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感器节点在网络接入过程中的新固件版本加载流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带要求铁路轨道监测传感器节点运行的固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，未找到铁路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本，铁路轨道监测传感器节点启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备下载所述固件版本到铁路轨道监测传感器节点； c)铁路轨道监测传感器节点将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本； d)铁路轨道监测传感器节点重启。
3.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件版本加载方法，其特征还在于，在铁路轨道监测传感器节点网络接入过程中，当铁路轨道监测传感器节点上保存有铁路轨道监测传感接入复用设备在铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息中要求其运行的固件版本时，铁路轨道监测传感器节点的处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点网络接入响应消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带要求铁路轨道监测传感器节点运行的固件版本标识符； b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感器节点上已保存固件版本标识符所指示的固件版本； c)如果铁路轨道监测传感器节点当前执行的固件版本和铁路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本一致，则结束本处理流程； d)如果铁路轨道监测传感器节点当前执行的固件版本和铁路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本不一致，则铁路轨道监测传感器节点将铁路轨道监测传感接入复用设备要求运行的固件版本的版本标志置为当前版本； e)铁路轨道监测传感器节点重启动，当铁路轨道监测传感器节点重新启动后，它将自动执行版本标志设置为当前版本的固件版本程序。
4.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感接入复用设备也可以在铁路轨道监测传感器节点运行的过程中，发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，要求铁路轨道监测传感器节点加载新的固件版本，其处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带要加载的固件版本的版本标识符和启动加载标识； b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，未找到铁路轨道监测传感接入复用设备所要求加载的固件版本，铁路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为O，表示配置修改请求被成功接受； c)铁路轨道监测传感器节点启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感接入复用设备下载所述固件版本到铁路轨道监测传感器节点； d)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点，铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中携带需要铁路轨道监测传感器节点运行的固件版本的标识符； e)铁路轨道监测传感器节点将铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中指示的固件版本的版本标志置为当前版本； f)铁路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点复位响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为O，表示复位请求被成功接受； g)铁路轨道监测传感器节点复位。
5.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件版本加载方法，其特征还在于，当铁路轨道监测传感器节点在运行过程中收到版本更新要求，但铁路轨道监测传感器节点上已保存有要求加载的固件版本时，铁路轨道监测传感器节点的处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带要加载的铁路轨道监测传感器节点固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感器节点检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感器节点上已保存铁路轨道监测传感器节点配置修改请求消息中的固件版本标识符所指示的固件版本； c)铁路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点配置修改响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，其中的结果代码设置为20，表示固件版本已经存在；d)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感器节点复位请求消息到铁路轨道监测传感器节点； e)铁路轨道监测传感器节点将铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中所指示的固件版本的版本标志置为当前版本； f)铁路轨道监测传感器节点发送铁路轨道监测传感器节点复位响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备； g)铁路轨道监测传感器节点复位，复位后，铁路轨道监测传感器节点将自动使用版本标志被置为当前版本的固件版本来运行。
6.根据权利要求1-5所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感器节点发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，版本数据请求消息中携带申请加载的固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带待下载的固件版本文件的长度字节数和启动加载标识； c)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带版本信息块； d)铁路轨道监测传感器节点发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为O，表示接收成功； e)重复步骤c)和d)，直到所述固件版本文件的数据全部下载到铁路轨道监测传感器节点； f)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感器节点，消息中携带版本发送结束标识； g)铁路轨道监测传感器节点发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中的结果代码设置为O，表示接收成功。
7.根据权利要求6所述的铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送流程，版本数据请求消息的特征在于 a)版本数据请求消息中所承载的信息由两个域组成版本数据、版本标识符； b)版本数据域包含两个子域操作代码域和值域； c)操作代码域表示传输操作码，操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中，操作代码域为2表示最后一个版本数据块被包含在本消息中，操作代码域为5表示发生一个错误，版本传输失败； d)值域最多由1024个字节组成，其中包含版本数据块内容； e)当操作代码域的值为5时，值域为空； f)版本标识符标识本消息中携带的版本数据块所属的固件版本。
8.根据权利要求6所述的铁路轨道监测传感器节点的固件版本加载传送流程，版本数据响应消息的特征在于 a)版本数据响应消息的目的是确认已经收到的版本数据请求消息； b)版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息(可选项)、启动加载(可选项)；c)版本信息和启动加载域是可选项，可以根据需要选择是否出现在版本数据响应消息中； d)结果代码表示上次接收到的版本数据请求消息是否有效，结果代码为O表示成功，结果代码为14表示固件版本数据错误(原因为数据校验失败)，结果代码为15表示固件版本数据错误(原因为数据长度无效)，结果代码为16表示固件版本数据错误(原因为校验失败和无效的数据长度以外的其他错误)，结果代码为17表示固件版本数据错误(原因为软件版本已存在)； e)版本信息表示消息中携带的固件版本数据对应的信息，它包括两个子域文件大小、版本信息块； f)文件大小子域标识固件版本文件的长度字节数，版本信息块子域承载包含固件版本内容的信息块； g)启动加载信息被铁路轨道监测传感接入复用设备用来通知铁路轨道监测传感器节点启动一个固件版本加载传送流程。
9.根据权利要求1-5所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法，铁路轨道监测传感器节点复位请求消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感器节点复位请求消息被铁路轨道监测传感接入复用设备用来通知铁路轨道监测传感器节点重新启动； b)铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中所承载的信息包括版本标识符； c)版本标识符用于指出重新启动后，铁路轨道监测传感器节点应该运行的固件版本。
10.根据权利要求1-5所述的铁路轨道监测传感器节点的远程固件加载方法，铁路轨道监测传感器节点复位响应消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感器节点复位响应消息中所承载的信息包括结果代码； b)结果代码表示复位请求执行的结果，结果代码为O表示复位操作成功；结果代码为10表示由于铁路轨道监测传感器节点不能重启而造成的复位操作失败，结果代码为11表示由于铁路轨道监测传感器节点固件写错误而造成的复位操作失败； c)当铁路轨道监测传感器节点接收到一个铁路轨道监测传感器节点复位请求消息后，它用一个铁路轨道监测传感器节点复位响应消息来响应，然后进行设备重启； d)如果铁路轨道监测传感器节点不能写它的非易失存储器，来确保它运行铁路轨道监测传感器节点复位请求消息中的版本标识符所指示的固件版本，它发送铁路轨道监测传感器节点复位响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备，并包含指出失败原因的结果代码(如结果代码=11)，但是必须重新启动； e)如果一个铁路轨道监测传感器节点不能重启，它发送铁路轨道监测传感器节点复位响应消息给铁路轨道监测传感接入复用设备，并包含指出失败原因的结果代码(如结果代码=10) O
全文摘要
本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种铁路轨道监测传感节点的远程固件加载方法。为了降低铁路轨道监测传感网络运行维护负荷，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备和铁路轨道监测传感器节点均需要支持远程固件加载功能，从而减少这些设备的固件版本升级所产生的维护负担。本发明提出了一种铁路轨道监测传感节点的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感器节点自动从铁路轨道监测传感接入复用设备加载新的固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备也可以在网络运行过程中，随时对铁路轨道监测传感器节点所运行的固件版本程序进行动态更新。
文档编号H04W84/18GK102638827SQ201110036578
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者汤晓辉, 马松伟 申请人:苏州达联信息科技有限公司