基于ZigBee的LED路燈固件遠(yuǎn)程在線升級(jí)研究

　　嵌入式產(chǎn)品在投入使用階段由于各種原因需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)或者軟件升級(jí)，若使用傳統(tǒng)的本地程序更新方式，需要對(duì)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(jí)方式無(wú)法進(jìn)行。因此，研究嵌入式產(chǎn)品的固件在線升級(jí)就顯得尤為重要。

　　按升級(jí)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(jí)方法可分為有線傳輸和無(wú)線傳輸。常見(jiàn)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(jí)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(wú)線傳輸方式有基于GPRS/CDMA的數(shù)據(jù)傳輸 和基于無(wú)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(jí)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)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(jí)操作較復(fù)雜，操作系統(tǒng)對(duì)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(jí)技術(shù)，并以筆者參與設(shè)計(jì)的LED路燈節(jié)能系統(tǒng)中的固件遠(yuǎn)程在線升級(jí)方案為例，介紹了在線升級(jí)的過(guò)程。

　　1 概述

　　該固件遠(yuǎn)程升級(jí)中，升級(jí)代碼無(wú)線傳輸使用的是ZigBee協(xié)議。ZigBee是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)定，由ZigBeeAlliance制定(從1998年開(kāi)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)洹⒌蛷?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(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)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