专利名称：传感器网络节点程序版本更新方法
技术领域：
本发明涉及传感器网络与嵌入式技术，特别是传感器网络中传感器网络节点的节点程 序版本更新方法。
背景技术：
无线传感器网络具有非常广泛的应用前景，其发展和应用将会给人类的生活和生产的 各个领域带来深远影响。但无线传感器网络技术的普及应用使得对无线传感器网络的维护 问题日益显现。众多与庞大的传感器网络应用系统使传统的单点维护方法无能为力。单点 维护方法只能对传感器网络节点逐一进行维护，效率低下，成本巨大，其成本可以与重新 布设新的传感器网络应用系统不相上下。传感器网络应用系统布设与使用过程中，节点程 序版本的更新是无线传感器网络维护的基础环节。
发明内容
本发明的目的是提供一种传感器网络中传感器网络节点程序版本更新方法。 本发明所要解决的问题是提高传感器网络中传感器网络节点的节点程序版本更新效 率，降低更新成本。
为了达到上述目的，本发明提供一种传感器网络中传感器网络节点的节点程序版本更 新方法包括预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法、预留程序版本更新 功能的传感器网络主控节点设计方法以及上位机节点程序版本更新程序设计方法。预留程 序版本更新功能的传感器网络主控节点配合上位机节点程序版本更新程序完成预留程序 版本更新功能的传感器网络底层节点的程序版本程序的更新。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法:在传感器网络底层节点硬件 设计中预留更新指示系统和复位管理逻辑，软件设计中预留钩子程序和复位管理程序，并 合理划分节点程序存储体的存储空间，为节点程序版本更新预留定量程序存储空间，保证 传感器网络节点进入应用环境后可根据需要方便、实时的更新节点程序版本。
传感器网络底层节点程序存储体的功能是存储传感器网络节点的程序数据，程序设计过程或者硬件设计过程中预留部分存储空间为底层节点程序版本更新使用。存储器的类 型、存储容量、通信接口以及所处位置均不受限制。程序存储体可以是节点处理器自带 FLASH单元的一部分或者全部，也可以是外置单片FLASH或其它存储介质。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法中的钩子程序，是实现传感器 网络节点程序版本更新的关键部分，钩子程序是设计初期，软件设计过程中预留给节点程 序版本更新使用的程序。钩子程序运行于每一次系统通信的初期，判断当前系统通信是否 是节点程序版本更新程序。若当前系统通信是节点程序版本更新程序，则执行相应更新软 件，更新程序存储体中程序数据，并利用程序版本更新指示系统指示当前程序版本更新程 序执行的情况；若当前系统通信不是节点程序版本更新程序，则退出钩子程序，执行应用 程序。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法中的复位管理逻辑和复位管 理程序功能钩子程序执行完节点程序版本更新程序后，执行复位管理程序，利用复位管 理逻辑重新启动预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点，启用新版本的节点程序。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法中的网络节点无线通信系统， 其特征在于执行节点系统的通信任务，同时执行系统的节点程序版本更新通信任务。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法包括在传感器网络主控节点 硬件设计上预留更新指示系统，软件设计中预留钩子程序，通信接口设计上保证对数据传 输的透明处理，并合理划分节点程序存储体的存储空间，为节点程序版本更新预留定量程 序存储转发空间，保证对传感器网络底层节点方便、实时的节点程序版本更新。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法中的通信接口，必须保证对数 据传输的透明处理，保证上位机执行传感器网络底层节点程序版本更新任务时，新版本程 序可以透明的与传感器网络主控节点进行数据传输，不会因通信协议冲突发生通信故障。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法中的钩子程序，借助网络节点 无线通信系统完成传感器网络底层节点与上位机之间的有关节点程序版本更新的信息交 互。同时包括程序版本更新指示系统的指示规划与执行。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法和预留程序版本更新功能的 传感器网络主控节点设计方法中共同提到的更新指示系统，功能是指示节点程序版本更新 的开始、结束、成功与否以及节点程序版本的更新历程，是设计初期，程序设计过程和硬 件设计过程中预留给节点程序版本更新使用的软硬件资源。程序版本更新指示系统形式不 限，可以是LED、 LCD、 CRT和LED阵列等指示形式，指示内容也不限于图标和文字，可以采用多种指示内容起到信息传递的作用。
本发明提供一种传感器网络中传感器网络节点的节点程序版本更新方法，可以有效解 决传感器网络节点单点维护的成本与效率问题。
图1为预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点系统结构图。 图2为预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点系统结构图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的传感器网络中传感器网络节点的节点程序版本更新方法作 一详细说明，以便对本发明有更进一步的了解和认同。
如图所示，本发明包括预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法、预留 程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法以及上位机节点程序版本更新程序设 计方法。预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点配合上位机节点程序版本更新程序 完成预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点的程序版本程序的更新。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法:在传感器网络底层节点硬件 设计中预留更新指示系统和复位管理逻辑，软件设计中预留钩子程序和复位管理程序，并 合理划分节点程序存储体的亭储空间，为节点程序版本更新预留定量程序存储空间，保证 传感器网络节点进入应用环境后可根据需要方便、实时的更新节点程序版本。
传感器网络底层节点程序存储体的功能是存储传感器网络节点的程序数据，程序设计 过程或者硬件设计过程中预留部分存储空间为底层节点程序版本更新使用。存储器的类 型、存储容量、通信接口以及所处位置均不受限制。程序存储体可以是节点处理器自带 FLASH单元的一部分或者全部，也可以是外置单片FLASH或其它存储介质。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法中的钩子程序,是实现传感器 网络节点程序版本更新的关键部分，钩子程序是设计初期，软件设计过程中预留给节点程 序版本更新使用的程序。钩子程序运行于每一次系统通信的初期，判断当前系统通信是否 是节点程序版本更新程序。若当前系统通信是节点程序版本更新程序，则执行相应更新软 件，更新程序存储体中程序数据，并利用程序版本更新指示系统指示当前程序版本更新程 序执行的情况；若当前系统通信不是节点程序版本更新程序，则退出钩子程序，执行应用 程序。钩子程序执行完节点程序版本更新程序后，执行复位管理程序，利用复位管理逻辑重新启动预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点，启用新版本的节点程序。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法中的网络节点无线通信系统， 其特征在于执行节点系统的通信任务，同时执行系统的节点程序版本更新通信任务。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法包括在传感器网络主控节点 硬件设计上预留更新指示系统，软件设计中预留钩子程序，通信接口设计上保证对数据传 输的透明处理，并合理划分节点程序存储体的存储空间，为节点程序版本更新预留定量程 序存储转发空间，保证对传感器网络底层节点方便、实时的节点程序版本更新。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法中的通信接口 ，必须保证对数 据传输的透明处理，保证上位机执行传感器网络底层节点程序版本更新任务时，新版本程 序可以透明的与传感器网络主控节点进行数据传输，不会因通信协议冲突发生通信故障。
预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法中的钩子程序，借助网络节点 无线通信系统完成传感器网络底层节点与上位机之间的有关节点程序版本更新的信息交 互。同时包括程序版本更新指示系统的指示规划与执行。
预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法和预留程序版本更新功能的 传感器网络主控节点设计方法中共同提到的更新指示系统，功能是指示节点程序版本更新 的开始、结束、成功与否以及节点程序版本的更新历程，是设计初期，程序设计过程和硬 件设计过程中预留给节点程序版本更新使用的软硬件资源。程序版本更新指示系统形式不 限，可以是LED、 LCD、 CRT和LED阵列等指示形式，指示内容也不限于图标和文字，可以 采用多种指示内容起到信息传递的作用。
权利要求
1、一种传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于它包括预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法、预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法以及上位机节点程序版本更新程序设计方法；预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点配合上位机节点程序版本更新程序完成预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点的程序版本程序的更新。
2、 根据权利要求1所述的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于所述的预 留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法包括在传感器网络底层节点硬件设 计上预留更新指示系统和复位管理逻辑，软件设计中预留钩子程序和复位管理程序，并合 理划分节点程序存储体的存储空间，为节点程序版本更新预留定量程序存储空间，保证传 感器网络节点进入应用环境后可根据需要方便、实时的更新节点程序版本。
3、 根据权利要求1所述的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于预留程序 版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法包括传感器网络主控节点硬件设计上预留 更新指示系统，软件设计中预留钩子程序，通信接口设计上保证对数据传输的透明处理， 并合理划分节点程序存储体的存储空间，为节点程序版本更新预留定量程序存储转发空 间，保证对传感器网络底层节点方便、实时的节点程序版本更新。
4、 根据权利要求2所述的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于传感器网 络底层节点程序存储体的功能是存储传感器网络节点的程序数据，程序设计过程或者硬件 设计过程中预留部分存储空间为底层节点程序版本更新使用。
5、 根据权利要求2所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于程序版 本更新指示系统的功能是指示节点程序版本更新的开始、结束、成功与否以及节点程序版 本的更新历程，是设计初期，程序设计过程和硬件设计过程中预留给节点程序版本更新使 用的软硬件资源。
6、 根据权利要求2所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于钩子程 序是钩子程序是设计初期，软件设计过程中预留给节点程序版本更新使用的程序，钩子程 序运行于每一次系统通信的初期，判断当前系统通信是否是节点程序版本更新程序；若当 前系统通信是节点程序版本更新程序，则执行相应更新软件,更新程序存储体中程序数据， 并利用程序版本更新指示系统指示当前程序版本更新程序执行的情况;若当前系统通信不 是节点程序版本更新程序，则退出钩子程序，执行应用程序。
7、 根据权利要求2所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于所述的复位管理逻辑与复位管理程序功能钩子程序执行完节点程序版本更新程序后，执行复位 管理程序，利用复位管理逻辑重新启动预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点，启 用新版本的节点程序。
8、 根据权利要求3所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于通信接 口设计上必须保证对数据传输的透明处理，保证上位机执行传感器网络底层节点程序版本 更新任务时，新版本程序可以透明的与传感器网络主控节点进行数据传输，不会因通信协 议冲突而发生通信故障。
9、 根据权利要求3所述的所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于 程序版本更新指示系统的功能是指示节点程序版本更新的开始、结束、成功与否以及节点 程序版本的更新历程。
10、 根据权利要求3所述的所述的的传感器网络节点程序版本更新方法，其特征在于 钩子程序借助网络节点无线通信系统完成传感器网络底层节点与上位机之间的有关节点 程序版本更新的信息交互，同时包括程序版本更新指示系统的指示规划与执行。
全文摘要
本发明公开了一种传感器网络中传感器网络节点的节点程序版本更新方法，包括预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点设计方法、预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点设计方法以及上位机节点程序版本更新程序设计方法。预留程序版本更新功能的传感器网络主控节点配合上位机节点程序版本更新程序完成预留程序版本更新功能的传感器网络底层节点的程序版本程序的更新。本发明保证了传感器网络节点进入应用环境后可根据需要方便、实时地更新节点程序版本。
文档编号G06F9/445GK101286874SQ20081005996
公开日2008年10月15日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者斌 侯, 刘海涛, 宋恩亮, 张宏俊, 王营冠, 魏建明 申请人:中科院嘉兴中心微系统所分中心