一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置的制作方法

本实用新型涉及无人值守化设备技术领域，具体涉及一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置。

背景技术：

在中国境内，有很多地区没有建设移动蜂窝网络，没有三大运营商(移动、联通、电信)提供的网络服务。例如在深山老林，黄沙大漠中，偏远孤岛等等，而往往在工程、科研等项目的实际过程中，这些地域往往都是监测的重点对象。而这些地区无人值守化设备如果需要对固件进行升级，只能通过派遣人员前往项目现场进行固件升级。

按照固件升级方式来分，可以分为有线固件升级和无线升级两种方式，其中无线升级可以远距离的对产品固件进行更新，可以一次对多台设备进行同时固件升级，并且升级较为简单，特别适用于无人值守的产品应用场景。而在无线升级中，有可以分为整包分级和差分升级，整包升级会将新的固件完全代替旧的固件，而差分升级将会一一对比旧固件和新固件的二进制文件，只将其中不同的部分进行升级。目前市面上大部分基于蜂窝网络进行都是整包升级，存在速度比较慢的问题。

技术实现要素：

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置，解决现有技术没有建设移动蜂窝网络，只能通过派遣人员前往项目现场进行固件升级或采用整包升级，存在速度比较慢的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置，包括北斗短报文模块、微处理器和差分固件，所述差分固件为包含新旧固件二进制文件的差异数据的存储器，所述差分固件通过北斗短报文模块与微处理器连接，所述差分固件数据通过北斗短报文模块发送给微处理器，所述微处理器内装有可进行初始化的程序。

进一步的，所述北斗短报文模块通过串口与北斗短报文模块连接。

进一步的，所述差分固件的新旧固件二进制文件的差异数据通过二进制差量工具bsdiff对比新固件和旧固件差异得到。

进一步的，所述北斗短报文模块采用q21/10w北斗二代短报文通信模块。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过将差分固件与微处理器连接，采用差分升级，只对差分固件数据包含新旧固件二进制文件的差异数据进行升级，避免了目前市面上大部分基于蜂窝网络进行都是整包升级速度比较慢的问题；通过采用北斗短报文通信进行升级，避免有些地区没有建设移动蜂窝网络，只能通过派遣人员前往项目现场进行固件升级的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例：

请参考图1所示，一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置，包括北斗短报文模块1、微处理器3和差分固件2，所述差分固件2为包含新旧固件二进制文件的差异数据的存储器，所述差分固件2通过北斗短报文模块1与微处理器3连接，所述差分固件2数据通过北斗短报文模块1发送给微处理器3，所述微处理器3内装有可进行初始化程序。

具体的，所述北斗短报文模块1通过串口与北斗短报文模块1连接。

具体的，所述北斗短报文模块1采用q21/10w北斗二代短报文通信模块。

北斗短报文模块1，是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之前能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递通信的模块，

例如，可采用q21/10w北斗二代短报文通信模块。适用于无法提供蜂窝网络信号的场景。例如在深山老林，黄沙大漠中，偏远孤岛等等，但北斗短报文方式发送数据字节数有限制，目前允许北斗民用终端配备使用的通信卡一般为民用3级卡，此级别的通信卡每隔60秒可发送一次长度为78字节的报文，由于部分字节还要用于信息描述和格式定义，真正用于消息传输的有效字节一般为70字节，同时北斗短报文功耗较大。

所述微处理器3内一般都装有可进行初始化程序，例如手机和电脑都安装有可进行初始化程序，可以进行初始化，实现复位重启。例如，比较常见的有，安装bootloader程序。

bootloader程序是硬件启动的引导程序，是运行操作系统的前提。在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小代码，可对硬件进行相应的初始化和设定。

所述差分固件2的新旧固件二进制文件的差异数据通过二进制差量工具bsdiff对比新固件和旧固件差异得到。

所述二进制差量工具bsdiff为现有技术工具，其原理如下：在一个新的二进制文件，往往会包含这样几部分：不受更新代码影响的部分，更新代码后直接影响的部分，更新代码后间接影响的部分。不受更新代码影响的部分：这一区域变化非常稀疏，即使有变化也是部分指针或寄存器的地址进行了一两个字节的变动，这就导致字节差异几乎为0更新代码后间接影响的部分：在更新了源代码后，有些代码和数据的地址会发生偏移，而且偏移值相同。也就是说，在新旧两个文件中，源代码块相同的部分，字节差异为0或一个固定值，这个固定值就是地址变化的偏移量。由于这一特性，导致产生的数据将会是高度可压缩的。在二进制差量工具bsdiff中会找到这两部分，求出字节差异，作为diffstring并进行压缩保存。可以自动的判断新旧固件二进制文件的差异并决定下载的物理地址。例如，对一个400kb的固件进行差分之后，固件大小可能变为0.1kb，需要升级的时间仅仅为2分钟。

本实用新型的工作原理如下：微处理器3通过串口从北斗短报文通信模块处获取需要升级的差分固件2，这个差分固件2为只包括和原来固件差异部分二进制文件。微处理器3通过北斗短报文模块1接收差分固件2数据后，通过北斗短报文模块1将差分固件2接收关闭后，复位重启，将旧固件和新固件差异处替换。从而完成了固件的更新。

本实用新型通过采用差分升级(对比旧固件和新固件的二进制文件，只将其中不同的部分进行升级)，避免了目前市面上大部分基于蜂窝网络进行都是整包升级速度比较慢的问题，通过采用北斗短报文通信进行升级，避免有些地区没有建设移动蜂窝网络，只能通过派遣人员前往项目现场进行固件升级的问题。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置，其特征在于，包括北斗短报文模块、微处理器和差分固件，所述差分固件为包含新旧固件二进制文件的差异数据的存储器，所述差分固件通过北斗短报文模块与微处理器连接，所述差分固件数据通过北斗短报文模块发送给微处理器，所述微处理器内装有可进行初始化的程序。

2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文固件差分无线升级装置，其特征在于，所述北斗短报文模块通过串口与北斗短报文模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于北斗短报文固件差分无线升级装置，其特征在于，所述差分固件的新旧固件二进制文件的差异数据通过二进制差量工具bsdiff对比新固件和旧固件差异得到。

4.根据权利要求1所述的基于北斗短报文固件差分无线升级装置，其特征在于，所述北斗短报文模块采用q21/10w北斗二代短报文通信模块。

技术总结
本实用新型公开了一种基于北斗短报文固件差分无线升级装置，包括北斗短报文模块、微处理器和差分固件，所述差分固件为包含新旧固件二进制文件的差异数据的存储器，所述差分固件通过北斗短报文模块与微处理器连接，所述差分固件数据通过北斗短报文模块发送给微处理器，所述微处理器内装有可进行初始化的程序。本实用新型通过将差分固件与微处理器连接，采用差分升级，只对差分固件数据包含新旧固件二进制文件的差异数据进行升级，避免了目前市面上大部分基于蜂窝网络进行都是整包升级速度比较慢的问题；通过采用北斗短报文通信进行升级，避免有些地区没有建设移动蜂窝网络，只能通过派遣人员前往项目现场进行固件升级的问题。

技术研发人员：董园青;林国利;姚龙;付喜光;潘久辉;韩伟浩;胡军辉;黄迎;陈志鹏;许方正;刘星星
受保护的技术使用者：广州中海达创新科技集团有限公司
技术研发日：2019.11.11
技术公布日：2020.07.17