基于MQX_Lite的WSCN節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程代碼更新系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、WSCN節(jié)點(diǎn)是無線傳感器控制網(wǎng)絡(luò)中用于實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)采集、通信以及控制目標(biāo)對(duì)象的關(guān)鍵性嵌入式部件。隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，WSCN節(jié)點(diǎn)程序的在線維護(hù)與功能升級(jí)已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場(chǎng)更新方案已無法滿足節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多、分布廣、環(huán)境條件復(fù)雜情況的需求，因此研究設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程無線代碼更新具有極高的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文選取恩智浦半導(dǎo)體公司KW01無線射頻芯片和K64芯片作為硬件對(duì)象，采用MQX_Lite RT

2、OS將復(fù)雜程序功能進(jìn)行多任務(wù)劃分，設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程代碼更新系統(tǒng)，針對(duì)遠(yuǎn)程代碼更新中數(shù)據(jù)傳輸粒度劃分、丟幀重傳、斷點(diǎn)續(xù)傳和多點(diǎn)分發(fā)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了重點(diǎn)研究，主要工作內(nèi)容如下：
　?。?）科學(xué)分析了數(shù)據(jù)傳輸粒度對(duì)傳輸速率、單幀數(shù)據(jù)載荷、誤碼率以及數(shù)據(jù)完整性的影響，提出了一種數(shù)據(jù)傳輸粒度劃分的選擇方法。
　?。?）通過對(duì)傳輸過程中數(shù)據(jù)幀丟失場(chǎng)景的研究，設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)幀狀態(tài)的數(shù)據(jù)幀位表，提出了一種基于多次握手丟

3、幀重傳的可靠傳輸代碼更新機(jī)制，確保了代碼更新的完成性；針對(duì)代碼更新過程中的由于斷網(wǎng)、斷電等傳輸中斷引起的數(shù)據(jù)丟失問題，設(shè)計(jì)了一種基于文件版本號(hào)和傳輸狀態(tài)判別的斷點(diǎn)續(xù)傳機(jī)制，提升了代碼更新速度。
　?。?）針對(duì)多節(jié)點(diǎn)代碼批量更新的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)了記錄多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)幀更新狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)更新狀態(tài)幀位表，提出了廣播-P2P和多輪循環(huán)廣播兩種應(yīng)用于不同場(chǎng)景的多點(diǎn)代碼批量分發(fā)機(jī)制。
　　（4）基于以上研究，本文設(shè)計(jì)了WSCN節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程代碼更新系統(tǒng)

4、。完成了芯片存儲(chǔ)映像解析、FLASH區(qū)劃分、鏈接文件設(shè)計(jì)、中斷向量表重定位以及更新引導(dǎo)程序等設(shè)計(jì)；為網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)間通信設(shè)計(jì)了WCUCP通信協(xié)議；為服務(wù)器與網(wǎng)關(guān)間通信設(shè)計(jì)了RCUCP通信協(xié)議。
　　（5）對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估和測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)可行性和可靠性，并將其應(yīng)用于LED顯示屏控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)LED顯示屏控制板程序代碼的遠(yuǎn)程更新，與人工現(xiàn)場(chǎng)更新相比，顯著地提高了更新的效率，簡(jiǎn)化了更新的工作量。
　　本文的主要貢獻(xiàn)在于對(duì)遠(yuǎn)程更新