基于ZigBee的LED路燈固件遠程在線(xiàn)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)行維護或者軟件升級，若使用傳統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，傳統的升級方式無(wú)法進(jìn)行。因此，研究嵌入式產(chǎn)品的固件在線(xiàn)升級就顯得尤為重要。

　　按升級數據的傳輸方式不同，目前嵌入式系統常用的在線(xiàn)升級方法可分為有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸。常見(jiàn)的有線(xiàn)傳輸方式是基于串行電纜¨ 和以太網(wǎng) 的連接傳輸。有線(xiàn)傳輸性能穩定，使用方便，但升級節點(diǎn)和服務(wù)器端之間需要架設一條專(zhuān)用電纜或網(wǎng)線(xiàn)(配備網(wǎng)卡)，成本較高;常用的無(wú)線(xiàn)傳輸方式有基于GPRS/CDMA的數據傳輸 和基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸。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，需要額外支付數據流量費。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的升級大多依賴(lài)操作系統提供的bootloader，該方法代碼維護方便、準確率高，但升級操作較復雜，操作系統對硬件要求較高。

　　本研究提出一種基于ZigBee的嵌入式系統的遠程固件在線(xiàn)升級技術(shù)，并以筆者參與設計的LED路燈節能系統中的固件遠程在線(xiàn)升級方案為例，介紹了在線(xiàn)升級的過(guò)程。

　　1 概述

　　該固件遠程升級中，升級代碼無(wú)線(xiàn)傳輸使用的是ZigBee協(xié)議。ZigBee是一種無(wú)線(xiàn)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標準規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 )節點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò )拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。Zig—Bee網(wǎng)絡(luò )中的設備按照功能的不同可以分為協(xié)調器(coordinator)、路由器(router)和終端節點(diǎn)(endde—vice)。其中，ZigBee協(xié)調器作為網(wǎng)絡(luò )的發(fā)起者和維護者管理整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)路由器的連接中繼作用，協(xié)調器可以控制超出它能量覆蓋范圍的設備