无线传感器网络中的无线软件下载

只看该作者 · 2019-4-4 14:32

无线传感器网络中的无线软件下载

无线传感器网络的一个特点是在传感器/制动器阵列与网络之间没有物理连接（布线）。虽然无线连接避免了向难以达到的位置安放硬件的工作，但当需要对软件进行升级时，您却无法通过有线连接来下载新的软件代码。尽管 OAD（无线下载）可以解决这个问题，但是您必须处理好若干问题才能顺利地实施无线下载。TI 利用其自己的 Chipcon 无线 OAD 产品来支持 OAD 功能。

　在诸如 ZigBee/802.15.4 这样的分层传输架构中，对 OAD 机制的支持，其实就是一件应用程序编写工作。应用所在的层是一个设计选择，这种选择有各种含义。例如：编写支持 ZigBee 应用的 OAD 可以将整个堆栈用作支持多跳式路由的架构，因而无需让源和目标点靠得很近。采用MAC（媒体接入控制）层的应用程序，这样会牺牲掉对网络路由的支持，减少对文件传输支持代码的量。所有这些方法均要求有一定大小的存储空间来存储下载的代码。

　OAD 支持必须具有故障防护能力。其必须要足够的稳健，能从传输错误、中断的文件传输以及新代码中断使能中恢复——也就是说，对新图像的中断闪存。如果这些步骤中的任何一个步骤失败了，那么设备的软件必须能够进行故障恢复。文件传输自身也必须是安全的。

为了解决传输中断的问题，软件必须符合两个条件：一是支持在目标上进行传输的软件本身必须保持完整性，直到传输完成；二是不能在整个传输完成前运行其中的某个部分。这两个要求意味着必须将新代码的传输部分存储至下载代码存储空间，并且该部分代码不能扰乱执行传输任务的代码。如果代码符合这些要求，那么支持传输中断的代码就可以进行二次传输。

减少错误

在 ZigBee 堆栈中使用帧校验序列可以减少传输错误。不同的层面使用各自的序列保证完成其传输任务。另外，您还可以使用 CRC（循环冗余校验）方法对所有已传输文件进行最后一道检查，并检查是否有未完成的新下载代码实体。ZigBee、802.15.4 MAC 以及 PHY（物理层）都支持文件传输安全。

文件升级分配架构所处理的问题是目标平台如何“知道”需要升级。TI 的方法是使用一个可管理型客户机/服务器技术，该技术中管理工具决定每个平台的代码版本，并根据平台所处位置及代码的实用性指定客户机和服务器任务。新代码的渗透程度会随着收到代码的目标平台增多而增加。已完成升级的客户机会变为另一个客户机的服务器。管理工具随时指定这些任务。该项技术之所以起作用，是因为尽管这些网络通常比较大，但是其定义是非常明确的，并且相当地稳定。在这样的环境下管理工具才有意义。