把信息傳輸給糾錯模塊，由“時鐘糾錯對時”模塊對信息進(jìn)行判斷處理，最后實(shí)現(xiàn)自動更新“時鐘模塊”的時間。
[0026]如圖3所示固件升級模塊用于電能表內(nèi)固件升級和參數(shù)更新，包括嚴(yán)密握手鏈接機(jī)制，數(shù)據(jù)補(bǔ)包策略，多重?cái)?shù)據(jù)安全校驗(yàn)，模塊獨(dú)立化。
[0027]①嚴(yán)密握手鏈接機(jī)制:客戶端與表端通過嚴(yán)密的雙向認(rèn)證策略進(jìn)行握手連接，只有客戶端和表端都對對方認(rèn)證通過后才能連接成功，然后電表接收客戶端發(fā)送來的升級使能開關(guān)，打開升級功能，數(shù)據(jù)傳輸通過雙方協(xié)商的加密算法和認(rèn)證進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?br>[0028]②數(shù)據(jù)補(bǔ)包策略:為了提高升級效率，在絕大多數(shù)產(chǎn)品完成升級以后，需要結(jié)合單播傳輸方式。在電表和客戶端之間我們定義位標(biāo)識符來指示每個產(chǎn)品每包數(shù)據(jù)的傳輸情況，客戶端根據(jù)網(wǎng)段內(nèi)產(chǎn)品實(shí)時升級成功狀態(tài)標(biāo)識符，決定是再進(jìn)行廣播升級，還是單播升級，最終將網(wǎng)段內(nèi)所有產(chǎn)品的固件數(shù)據(jù)全部完成升級。
[0029]③多重?cái)?shù)據(jù)安全校驗(yàn):電表端在升級開始時接收客戶端發(fā)來的升級文件信息，判斷是否合法，如果合法進(jìn)行升級初始化;電表端在接收升級文件完成后，開始對文件進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確認(rèn)升級文件有效及正確后，激活升級程序。
[0030]④模塊獨(dú)立化:通常固件升級只需要更新表上的很小一部分固件，如果能只對其中需要更新的部分進(jìn)行升級，就能減少升級內(nèi)容，提高升級效率。因此我們研究了采用電表固件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，固件存儲進(jìn)行模塊化管理，要點(diǎn)實(shí)施方法如下⑴使用“分散加載描述文件的功能”，源程序在編譯前，利用開發(fā)平臺自帶的分散加載機(jī)制功能，按程序設(shè)計(jì)的功能模塊劃分多個區(qū)域，并設(shè)置區(qū)域位置及大小，功能模塊之間使用固定的函數(shù)入口地址。⑵偽指令和函數(shù)殼減少更新程序的范圍，功能模塊劃分完區(qū)域，區(qū)域之間會相互調(diào)用函數(shù)，為減少程序更新的范圍，需要在不影響正常運(yùn)行的前提下切斷區(qū)域之間的連帶更新。對需要相互調(diào)用的函數(shù)建立相應(yīng)函數(shù)殼，同時使用偽指令固定函數(shù)殼在區(qū)域內(nèi)的位置。⑶使用空類型指針減少更新程序的范圍，函數(shù)經(jīng)常需要傳遞各種參數(shù)，同時功能模塊中還有各種變量需要使用或被其他模塊調(diào)用。使用I級(或2級)空類型指針不會擴(kuò)大關(guān)聯(lián)區(qū)域的更新范圍。
[0031 ]具體升級過程如下:
(1).電表固件通過分散加載機(jī)制為鏈接器指定映像文件的存儲器映射信息，實(shí)現(xiàn)對映像組件分組和布局的全面控制；
(2).電表固件的區(qū)域內(nèi)函數(shù)組織方法，區(qū)域之間需要相互調(diào)用的函數(shù)在固件中使用函數(shù)殼和偽指令控制區(qū)域的連帶關(guān)系，減少區(qū)域之間連帶升級；
(3).電表固件的區(qū)域內(nèi)需要使用全局變量、數(shù)組，區(qū)域之間需要相互調(diào)用全局變量、數(shù)組，這些全局變量、數(shù)組以及區(qū)域之間相互調(diào)用的函數(shù)的參數(shù)需要變化，在電表固件中使用I級、2級甚至多級空類型指針變量控制區(qū)域的連帶關(guān)系，減少區(qū)域之間連帶升級；
(4).將需要升級的區(qū)域編譯生成BIN文件，并在文件的開頭增加升級信息，制成升級固件包;通過通信網(wǎng)絡(luò)下載至表端；
(5).客戶端與表端通過嚴(yán)密的雙向認(rèn)證策略進(jìn)行握手連接，表端接收客戶端發(fā)送來的升級使能開關(guān)，打開升級功能；
(6).表端接收客戶端發(fā)來的升級文件信息，判斷是否合法，如果合法進(jìn)行升級初始化；
(7).表端開始接收客戶端廣播發(fā)送的升級文件數(shù)據(jù)包，并記錄每個升級塊的傳輸狀態(tài)；
(8).表端收到客戶端發(fā)送的狀態(tài)查詢命令，發(fā)送升級塊的傳輸狀態(tài)字給客戶端；
(9).客戶端運(yùn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)全策略，決定是再進(jìn)行廣播升級，還是定點(diǎn)升級；
(10).客戶端開始傳輸數(shù)據(jù)包；
(11).表端完成升級后，開始對文件進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確認(rèn)升級文件正確后，激活升級程序。
[0032]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表，其特征是它包括MCU以及與之連接的電源模塊，計(jì)量模塊，時鐘模塊，通信模塊，固件升級模塊，存儲模塊和顯示模塊。2.—種時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是它包括: 51、固件模塊化設(shè)置步驟； 52、升級文件數(shù)據(jù)包生成步驟； 53、嚴(yán)密握手連接步驟； 54、數(shù)據(jù)升級補(bǔ)包步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是所述的步驟SI具體為:在鏈接器中，根據(jù)應(yīng)用需求將電表固件劃分為若干個固件模塊，在電表端存儲器中對應(yīng)于各固件模塊的劃分相應(yīng)的存儲區(qū)域，各固件模塊具有相應(yīng)的存儲區(qū)域標(biāo)識符，鏈接器中各固件模塊與電表端存儲器中的對應(yīng)區(qū)域具有一一對應(yīng)的映射關(guān)系。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是所述的各固件模塊的區(qū)域內(nèi)函數(shù)組織方法，模塊區(qū)域之間相互調(diào)用的函數(shù)使用函數(shù)殼和偽指令控制各模塊區(qū)域的連帶關(guān)系，減少各模塊區(qū)域之間連帶升級。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是所述的步驟S2具體為:將需要升級的固件模塊編譯生成BIN文件，并在文件的開頭增加升級信息，制成升級文件數(shù)據(jù)包。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是所述的步驟S3具體為:客戶端與表端通過雙向認(rèn)證進(jìn)行握手連接，當(dāng)客戶端和表端都對對方認(rèn)證通過后才能連接成功。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表升級方法，其特征是所述的步驟S4具體為:: S4-1、客戶端向各電表端發(fā)送升級使能請求，各電表端啟動數(shù)據(jù)升級步驟； S4-2、客戶端向各電表端發(fā)送升級信息，各電表端對接收的客戶端發(fā)來的升級信息合法性進(jìn)行判斷，如果合法，進(jìn)行升級初始化，如果不合法，放棄操作； S4-3、升級初始化完成后，客戶端向各表端廣播發(fā)送升級文件數(shù)據(jù)包，并記錄每個升級文件數(shù)據(jù)包的傳輸狀態(tài)； S4-4、各電表端接收到升級文件數(shù)據(jù)包后，更新電表端的升級文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識符； S4-5、客戶端向各電表端發(fā)送步驟S4中所述的升級文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識符的查詢命令，各電表端收到查詢命令后，將升級文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識符發(fā)送給客戶端； S4-6、客戶端識別各電表端的升級文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識符，如果升級文件數(shù)據(jù)包的接收比率超過90%，客戶端對沒有接收到升級文件數(shù)據(jù)包的各電表端進(jìn)行定點(diǎn)傳輸，再次發(fā)送升級文件數(shù)據(jù)包;否則，客戶端再次廣播升級文件數(shù)據(jù)包至所有的電表端； S4-7、重復(fù)步驟S4-6直到所有的電表端都成功收到升級文件數(shù)據(jù)包，電表端對收到的升級文件數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，獲取升級文件數(shù)據(jù)包中的存儲區(qū)域標(biāo)識符，根據(jù)存儲區(qū)域標(biāo)識符查找對應(yīng)的存儲區(qū)域，對存儲區(qū)域中的相應(yīng)固件模塊進(jìn)行升級； S4-8、電表端完成升級后，開始對文件進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確認(rèn)升級文件正確后，激活升級程序。
【專利摘要】一種時鐘免維護(hù)固件易升級的智能電能表及其升級方法，它包括MCU以及與之連接的電源模塊，計(jì)量模塊，時鐘模塊，通信模塊，固件升級模塊，存儲模塊和顯示模塊；該方法包括：S1、固件模塊化設(shè)置步驟；S2、升級文件數(shù)據(jù)包生成步驟；S3、嚴(yán)密握手連接步驟；S4、數(shù)據(jù)升級補(bǔ)包步驟。本發(fā)明使用時，電能表現(xiàn)場安裝后無需對時鐘進(jìn)行維護(hù)，因功能增加進(jìn)行固件升級時方便快速可靠。
【IPC分類】G06F9/445, G07F15/06
【公開號】CN105607922
【申請?zhí)枴緾N201510880156
【發(fā)明人】張建輝, 丁恒春, 巨漢基, 袁瑞銘, 錢謝成, 米小兵
【申請人】江蘇林洋能源股份有限公司, 冀北電力有限公司計(jì)量中心
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月6日