基于ZigBee的LED路燈固件遠(yuǎn)程在線升級研究

　　嵌入式產(chǎn)品在投入使用階段由于各種原因需要對產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)或者軟件升級，若使用傳統(tǒng)的本地程序更新方式，需要對產(chǎn)品進(jìn)行召回處理，增加了企業(yè)成本。如果嵌入式產(chǎn)品放置在極端惡劣的環(huán)境下，傳統(tǒng)的升級方式無法進(jìn)行。因此，研究嵌入式產(chǎn)品的固件在線升級就顯得尤為重要。

　　按升級數(shù)據(jù)的傳輸方式不同，目前嵌入式系統(tǒng)常用的在線升級方法可分為有線傳輸和無線傳輸。常見的有線傳輸方式是基于串行電纜¨ 和以太網(wǎng) 的連接傳輸。有線傳輸性能穩(wěn)定，使用方便，但升級節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器端之間需要架設(shè)一條專用電纜或網(wǎng)線(配備網(wǎng)卡)，成本較高;常用的無線傳輸方式有基于GPRS/CDMA的數(shù)據(jù)傳輸 和基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。借助GPRS/CDMA連接到互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)升級方便可靠，但通信模塊昂貴，需要額外支付數(shù)據(jù)流量費(fèi)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的升級大多依賴操作系統(tǒng)提供的bootloader，該方法代碼維護(hù)方便、準(zhǔn)確率高，但升級操作較復(fù)雜，操作系統(tǒng)對硬件要求較高。

　　本研究提出一種基于ZigBee的嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程固件在線升級技術(shù)，并以筆者參與設(shè)計的LED路燈節(jié)能系統(tǒng)中的固件遠(yuǎn)程在線升級方案為例，介紹了在線升級的過程。

　　1 概述

　　該固件遠(yuǎn)程升級中，升級代碼無線傳輸使用的是ZigBee協(xié)議。ZigBee是一種無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)定，由ZigBeeAlliance制定(從1998年開始發(fā)展)，底層是采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體存取層與實(shí)體層。其主要特點(diǎn)是低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。Zig—Bee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備按照功能的不同可以分為協(xié)調(diào)器(coordinator)、路由器(router)和終端節(jié)點(diǎn)(endde—vice)。其中，ZigBee協(xié)調(diào)器作為網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起者和維護(hù)者管理整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)，通過路由器的連接中繼作用，協(xié)調(diào)器可以控制超出它能量覆蓋范圍的設(shè)備