远程升级

2025-01-15

远程升级（通用8篇）

远程升级篇1

全军卫星远程医学信息网是全军卫生系统信息化建设的三大工程之一,是以总后卫生部组织的远程医学应用为目的全军性大规模卫生技术建设工程[1,2]。我院1946年11月建院,是全军最早的中心医院之一,驻守在“环京津贫困带”的河北省张家口市,辖区为7区13个县,其中有10个县是国家级贫困县,450万人,有100万贫困人口。远程医学系统起步于2004年,对于本地患者来说远程会诊为其节省了大量费用,如去外地医院的路费、住宿费及相关的挂号检查等费用,同时又可以得到更高专家的治疗指导。对于不能转院治疗的患者更是再好不过的解决方法。

随着网络和信息技术的发展,对远程会诊医疗服务的要求越来越高,这就要求远程医学系统必需定期升级改造。

1 系统的升级改造

1.1 系统硬件升级

我院远程医学系统升级采用华为三层交换机替换了原先的D-Link交换机。华为三层交换机共有28个端口,将其划分为3个部分,分别连接不同的网络 :1连接调制解调器、串口服务器、视频终端、病历工作站、会诊工作站等 ;2连接视频终端、Modem等 ;3连接医院信息系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)、医生工作站和电子病历系统。硬件方面还新增了医用显示器,用于显示PACS下的DICOM格式的医学影像 ;新增了胶片扫描仪,用于扫描医学影像胶片 ;新增了文档扫描仪,用于扫描纸质病历资料和专家会诊手稿等。

1.2 系统软件优化

(1)系统更新了会诊软件。以Web CON会诊软件替代了原来的“会诊客户端Sat CON_Client”和“服务器端Sat CON_Server”两个软件。Web CON会诊软件直接与网管中心连通,节省了会诊服务器硬件和软件。该软件与HIS连接,主要是会诊管理员使用,管理员可以通过Web CON会诊软件申请会诊,准备病历资料,安排会诊,上传专家意见等,方便了管理员管理会诊、维护系统。

(2)新增了DAPP申请软件。该软件主要运行于医院内网的医生工作站。医生在自己的工作站上提交会诊申请,再由会诊管理员在病历工作站上准备病历资料,即从医院内网的HIS、PACS、医生工作站和电子病历系统上提取相关资料,申请会诊。

2 远程医学系统升级改造的意义

(1)系统更新采用的华为三层交换机,实现了远程网与医院内网的连通,方便从HIS、PACS、医生工作站和电子病历系统采集病历资料。多元化参考资料使会诊专家对病人病情的了解更加清楚,使治疗变得更加有据可依。

(2)华为三层交换机配置一定的安全策略,可防止传输中出现的不安全因素,保证病人的病历资料不被泄露,从而保证了网络安全。

(3)新增的其他配套硬件设备,使阅片、采集相关资料方面需求更加完善。如胶片扫描仪可以扫描胶制片子,扫描后直接生成PASS能传输的格式图片以便专家阅片。

(4)Web CON会诊软件和DAPP申请软件的更新,使远程会诊的申请和管理更加方便快捷,简化了不必要的流程。医生可以在自己的工作站直接通过DAPP申请软件申请会诊,上传会诊资料,而管理员通过Web CON会诊软件就可以维护远程会诊系统。

我军的卫星远程医学系统是利用卫星通信网的技术架构和应用模式,租用鑫诺一号卫星的Ku波段转发器,通过功率放大器、数据链路调制解调器、视频链路调制解调器等设备与地面远端站的视频会议终端实现远程医疗服务[3,4]。 2013年~2014年全军卫星远程医学系统的升级改造,进一步适应发展越来越快的网络数据传输和资源共享及安全稳定的要求[5,6]。在“卫勤使命 -2014”演习中,远程医疗会诊车等多种卫勤装备在远程医疗方面建立起一条快速有效的信息通道,前后方的专家通过远程医疗交流,共同为伤员制定救治方案,效果显著。

我院自2014年后半年对系统升级后,方便、快捷和资料共享的新会诊系统受到申请远程会诊医生的一致好评 ;患者也因为会诊效率高、快速,给予了高度评价。

远程医学系统是一种新型的医疗服务模式,我们应更好地发挥其在医学方面的作用,使其在提高基层部队卫勤保障能力和广大官兵卫生防病水平,及周边百姓医疗服务方面起到积极的推动作用[7,8]。

摘要：本文介绍了我院远程医学系统软硬件的升级改造及与其他系统的集成过程。系统硬件升级改造,采用华为三层交换机替换了原有的D-Link交换机;软件以Web CON会诊软件替代了原有的“会诊客户端Sat CONClient”和“服务器端Sat CONServer”两个软件。升级改造后的远程医学系统与医院信息系统、医学影像存档与通信系统、医生工作站和电子病历系统无缝连接,实现了资源共享。

关键词：远程医学系统,远程会诊,医院信息系统

远程升级篇2

（一）一、软件升级的范围：

此次软件升级仅限于配备有卫星接收系统的党员干部现代远程教育终端接收站点，没有配备卫星接收设备的iTV站点、互联网站点不在此列。

本指南仅适用于上述站点安装Windows版本软件时参照。

二、软件升级的内容：

一是将计算机操作系统统一升级为Windows7。二是将原使用的党员干部现代远程教育终端资源管理软件升级为自治区党员干部现代远程教育管理中心下发的新版本软件。

三、软件升级的步骤：

第1步：将原网台中有使用价值的课件导出备份，如果没有需要保留的课件，直接进行第2步操作。

导出节目的办法是准备好活动硬盘后利用操作员助手软件“监控及维护”功能中的“导入/导出网台资源”功能，选择其中的导出功能，导出范围选择“导出网台中的所有节目”，导出格式选择“XP格式”，最后按“导出资源”按钮即可将网台课件完整导出。

第2步：卸载旧版接收软件（选择完全删除），并将旧版网台所在的文件夹中能删除的文件和文件夹全部删除。

注意：系统提示无法删除的可不用理会。

第3步：安装新版接收软件，注意要将其安装到“D:全国党员干部现代远程教育卫星网”，其余操作按默认值即可。

新版软件包括“全国党员干部现代远程教育卫星网”、“wamp”、“perl”、“卫星资源管理与服务”四个部分，除“全国党员干部现代远程教育卫星网”安装时需修改安装路径外，其余组件的安装位置均按默认值操作。

安装位置请指定为“d:全国党员干部现代远程教育卫星网”，“wamp”组件只能安装到D: 安装wamp时程序可能会失去响应，强行中止后继续。“pear”组件只能安装到D: 安装perl时程序可能会失去响应，强行中止后继续。“卫星资源管理与服务”组件只能安装到D: 安装完成后，计算机桌面上会出现“信息接收系统”、“新疆昆仑卫星资源接收”、“卫星资源管理与服务”共三个快捷方式图标。其中“卫星资源管理与服务”就是网台。

第4步：双击计算机桌面上的“信息接收系统”图标启动接收软件。软件首先会提示完成基本配置，通常情况下按默认设置即可保证软件正常工作。

IP地址必须指定为卫星卡的IP，一般选默认的即可。需要注意的是，首次运行接收软件，操作系统的防火墙会弹出安全提示，选中“专用网络，例如家庭或工作网络”并按“允许访问”按钮即可。其它组件如出现类似提示，均按此法处理。

新疆专用接收软件正常情况下也不需要设置，如果出现无法接收新疆台节目的情况，则可能是卫星卡配置的问题，可点击“配置”菜单，选择其中的“系统配置”，在“网卡接口”中选择卫星卡的IP地址后按“确定”即可。如果只网卡接口列表中只有１个IP地址，则不需要进行设置。如果网卡接口列表中有多个IP，又无法确定是用哪个IP，也可以逐一测试。

第5步：双击桌面上的“卫星资源管理与服务”（网台），进入网台界面后，打开浏览器的“兼容性视图设置”，将127.0.0.1添加到兼容性视图列表中。

第6步：安装新版本的操作员助手软件（2015.1015版或更高），并在“运行设置”中选择“接收中央教育卫星宽带传输网节目”（默认密码为123456）。如果没有进行第1步操作，则安装过程至此结束。

注意：操作员助手会自动解决当前新疆专用软件中部分问题，无需人工干预。

第7步：如果进行了第1步操作，可将导出文件夹“Windows系统网台可导入文件”中的所有子文件夹拷贝到文件夹“D:ncdyvarrecv”中即可。

注意，只能是“Windows系统网台可导入文件”中的所有子文件夹，如果直接将“Windows系统网台可导入文件”拷贝过去，则需要将其名称改为纯英文名，因为入库代码不支持中文名称，否则网台不会有显示。

四、软件升级的补充说明：

1、因安装过程中，wamp组件和perl组件首次安装均会出现程序没有响应无法完成的现象，可强行中止wamp和perl安装组件后继续，待程序安装完成后，重新运行安装程序方可通过。

也就是说，首次安装的电脑，需安装两次才能正常工作。

2、新系统中接收中央台的节目时需使用“信息接收系统”软件，接收新疆昆仑卫星数字专用频道的节目需使用“新疆昆仑卫星资源接收”软件。

3、中央台和新疆台卫星数据接收参数不变。

集中器远程物联升级篇3

关键词：LPC2214,GPRS,存储器,通信协议,物联升级

引言

随着我国电力系统的不断完善和物联网时代的来临, 原始的人工抄表方式已逐步改变成智能抄表, 而集中器与主站的通信协议版本众多, 则产生一个很大的问题, 即远程升级。人工维护升级工作量繁重, 易容易导致现场错误, 从而集中器无响应[1]。本设计以嵌入式系统ARM7系列32位嵌入式芯片LPC2214为硬件平台, 嵌入式实时操作系统μC/OS-II为系统软件平台, 综合多种通信协议, 实现远程物联升级。

一、集中器硬件电路的设计

1.1 通讯模块设计

系统对上与主站远程通讯有GPRS, CDMA, MODEM等多种方式可以选择, 目前市场仍然有许多采用MODEM的方式, 但GPRS、CDMA等无线方式在慢慢的被低端用户市场所接受。为了满足市场的需求和系统的向下兼容, 对上通讯方面, 将其设计成最小可置换单元, 必要时, 将通讯模块替换成要求采用的通讯方式即可正常通讯。对下通讯目前最为流行的是低压扩频载波方式和RS-485方式, 在本系统中, 实现RS-485功能。

本系统中, 采用一片AVRmeg8单片机将LPC2214的一个SPI口扩展为UART, 并采用芯片SP485R将其转为RS-485电平方式, 提供对下RS-485方式通讯功能。将UART转为RS-485通讯方式电路如图1所示。

对上通讯部分采用GPRS通讯方式和红外方式通讯, GPRS通讯方式有技术非常成熟的模块, 故可以直接使用。红外通讯方式方便现场调试人员调试设备, 红外发射所需要的38KHZ的载波信号由单片机AVR提供。红外接口电路如图2所示。

1.2 存储器模块设计

本设计采用两片39VF6401B Flash和FLASH接线电路, 电表路由信息需要频繁的修改和更换, 需要频繁的修改存储器中的数据, 对存储器的要求比较高, 采用Flash存储器是不行的, 因此采用4片铁电存储器FM18L08。SRAM扩充了128KB, 采用芯片IS61LV25616实现。

硬件扩充两片Flash, 以高地址线A23区分芯片, 为增加系统的扩展性, 存储的数据在以后可能会增加, 因此将系统的Bank1暂时没有应用在系统中。

4片铁电存储器采用系统高地址A16、A17进行片选, 数据总线宽度设置为8位。扩充的片外RAM, 应用系统Bank2, 采用16位方式, 地址分配与FLASH分配类似。

二、集中器软件设计

2.1 μC/OS-II操作系统移植

μC/OS-II具备现代操作系统特点的RTOS, 同时它结构清晰、注解详尽、具有良好的可扩展性和可移植性, 更加容易采用ADS1.2自动生成简易μC/OS-II。自动生成的μC/OS-II需完成数据类型的重定义、堆栈结构的设计、任务切换时系统状态保存与恢复等工作[2]。

在本设计中μC/OS-II操作系统的应用程序处于整个系统的顶层, 每个协议任务独占CPU。在实际应用中, 设计一个小型无限循环, 其优先级最低, 每个协议任务采用抢占式算法抢占CPU, 获得其相应的系统资源。

2.2 通信协议解析

2.2.1 通信协议分层

本设计综合多功能电能表通信协议、东软载波通信协议、电力负荷管理系统数据传输协议三种现用电力通信协议。通信协议采用分层架构, 初始化通信协议基本信息后, 自适应学习现场通信协议, 判断为何种通信协议, 则可确认某种通信协议与主站, 采集器通信。通信协议分层架构如图3所示。

2.2.2 物联升级

物联升级在通信协议分层架构之上, 增加系统灵活性, 可更新集中器的协议版本, 可以减少售后维护工作量, 减少企业的维护费用。

每一个区域用到的协议版本可能不一样, 因此主站需要确认不同区域的协议版本, 主站可通过类型标识F255抄读集中器版本信息, 若此区域的协议版本new, 则不予升级;若当前协议版本是old, 则主站以类型标识F252远程物联升级。启动远程物联升级后, 若出现网络干扰, 主站系统可询问集中器当前升级信息状况。物联远程升级如图4分为四个部分:

1) 主站系统查询版本请求升级;

2) 正常物联升级;

3) 主站系统询问集中器当前升级信息;

4) 重启集中器, 自动升级。

三、结束语

本设计已通过湖北省现场测试, 并在湖北省等市使用。本设计的集中器支持多种协议解析, 能够物联升级新协议。支持向下485和载波通信, 向上GPRS和红外通信。在集中器上行协议并行的时代, 物联升级能够增强集中器的灵活应用能力, 应对不同地区的集中器上行协议, 达到物廉实用的效果。

参考文献

[1]吕晶.基于ARM的无线GPRS电力负荷控制系统[D].西安:西安电子科技大学, 2007.

[2]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2005.

[3]杨永生, 施笑安.基于串口嵌入式操作系统的远程监控系统[J].西安科技大学学报.2005, 25 (2) :204-207.

[4]魏伟, 牛东晓, 常征.负荷预测技术的新进展[J].华北电力大学学报, 2002, 29 (1) :10-15.

[5]夏涛, 王少荣, 程时杰.TMS320F240型DSP的SPI口的扩展[J].电子技术应用.2003, 29 (3) :47-50.

[6]张英鹏, 刘立平.远程监控系统实时数据发布技术研究[J].西安科技大学学报, 2004, 24 (4) :475.

[7]赵同生, 曹冰, 曹东.电力负荷管理系统发展方向的探讨[J].电力需求侧管理, 2003, 5 (2) :47-48.

[8]刘小平.基于嵌入式平台的设备状态监测监控系统的研究与设计[D].北京邮电大学, 2006.

[9]程杰.基于低压电力线载波和GPRS的集抄系统研究[D].南京林业大学, 2004.

远程升级篇4

关键词：solaris,进度跟踪,集成管理,升级

0 引言

Solaris操作系统属于Unix的一个分支, 由之前SUN公司研发, SUN被收购之前的操作系统代码仍为开源。当前Solaris操作系统用于许多Oracle服务器。由于Solaris操作系统集成了SSH (Secure Shell) 服务, SSH可以在本地主机和远程主机之间, 建立命令和数据的传输通道, 服务器端通过web服务器来SSH公钥登录[7,8]到需要升级的Solaris主机, 并且传递数据和命令给Solaris主机。而Solaris主机又可以通过http请求的方式将主机的重要进度信息返回给web服务器。

1 系统框架设计

图1中总体设计主要分为两个部分, web服务器中, My SQL数据库存放主机的信息, 包括主机的硬件类型、域、当前最高版本对应的BE (Boot Enviroment启动环境) 名称等;当有新的Solaris主机注册到系统中后, web服务器通过SSH公钥登录的方式首先为该主机安装操作系统升级和系统环境配置所需要的Shell脚本。

在Solaris主机群中, 设计需要的脚本主要包括创建状态文件脚本stat-create、更改主机状态的脚本stat-changer、执行脚本execution、环境配置脚本env-conf和状态监控脚本stat-watch。实现对Solaris系统状态的监控和采集。

2 主机状态跟踪设计

2.1 系统升级

由于Solaris的BE (Boot Environment启动环境) 对应着不同操作系统的版本, 安装的系统包版本不同, 每次系统升级都会创建一个新的BE作为最新操作系统版本的启动环境。但是在Solaris文件系统/export目录下的文件在各个BE中的内容是相同的, 不会因为启动环境的不同而改变。在升级时最好能在当前主机的最高版本进行升级, 从而最大程度避免由于依赖而产生的升级错误, 而更换到主机最高版本BE需要重新启动主机, 为了实现整个过程的自动化, 可以使系统在重新启动后继续完成系统升级等功能, 则在/export目录下创建隐藏目录.stat, 在.stat目录下创建一个隐藏文件, 该文件的文件名用于判断当前主机的状态, 而隐藏文件的内容记录主机当前的最高版本的BE名称, 设计stat-changer脚本的功能在于更改.stat目录下的隐藏文件的名称, 具体名称与主机状态对应为:.upgrade为主机为更新状态、.basic_config为环境配置状态、.finish为升级和配置完成状态、.fail为升级失败状态。

图1中SSH远程安装完成必要脚本后, 运行stat-create脚本添加注册时该主机的最高版本的BE名称作为参数, 在/export目录下创建隐藏目录.stat, 在.stat目录下创建.finish文件, 在文件中写入作为参数传递来的主机最高版本的BE名称。设置系统启动后自动运行execution和stat-watch脚本。

当用户通过web网页为主机进行升级后, web服务器SSH公钥登录到主机并运行stat-changer脚本, stat-changer通过读取.stat目录下文件的内容获得主机最高版本的BE名称, 并且判断最高版本的BE是否为当前运行的BE, 如果不是则激活主机最高版本的BE, 如果是最高版本则不做任何操作, 修改.stat目录下的文件名为.upgrade, 需要升级主机操作系统重新启动后, 运行execution脚本, 该脚本程序流程如图2所示。

图2中如果检测文件名为.finish则不对主机做任何操作, 如果是.upgrade则对主机执行升级命令, 升级完成后返回0则说明升级成功, 修改文件名为.basic_config, 并且修改文件内容中的主机最高版本BE名称为当前升级到的BE的名称, 重启主机;如果升级失败, 则把文件名称改为.fail重启主机。重启后主机会在最新版本的BE上启动, 检测文件名为.basic_config则运行env-conf脚本对主机进行系统环境的配置, 具体配置包括log session、创建用户等基本内容, 本文不对该脚本内容进行详细介绍。如果文件名为.fail则向web服务器报告升级失败状态, 此时主机仍可以正常运行, 只是在升级之前的版本上运行。

2.2 状态跟踪

stat-watch脚本运行进程开启FIFO管道, 实现与stat-changer、execution和env-conf脚本运行进程间的通信, 由stat-watch进程对主机的运行状态了进度进行监控, 对于不同脚本运行的进程, 通过不同的协议与stat-watch进程进行通信, 具体协议设置如下表, 以stat-changer为例。

stat-changer、execution和env-conf脚本进程在脚本开始运行或结束运行时向有名管道中写入表1中表示开始或结束的协议, 退出协议的M值为退出状态码。在重要的进度状态向管道中写入表1中表示关键描述的协议, 协议中的msg即为关键描述部分。当操作系统升级成功后, 向管道写入带有最新的系统版本号的消息协议。

stat-watch脚本进程在发现有名管道中有数据时, 读取管道中的数据, 根据消息协议, 解析消息的内容来源, 通过对协议的解析, 了解消息内容作用, 在原有消息前加入“主机名” (注:同域中主机名一般不会出现重复, 可以作为唯一识别) 。对于需要web服务器更新数据库的消息如带有最新版本号的消息, 在原有消息前加入“主机名|UPDATE|”协议头。stat-watch脚本通过http协议POST请求web服务器用来接收消息的API, 把消息内容作为请求的内容返回给web服务器。

web服务器接收到消息内容, web服务器的消息处理API对消息内容进行解析, 同样采用表1中的消息协议, 对于不需要更新数据库信息的消息, 根据主机名在web服务器本地文件系统创建日志文件, 根据SC、EXE、ENV来判断出当前执行的脚本和正在进行的操作。把返回的重要进度分块存入日志文件。用于监控的web页面实时刷新, 从日志文件中读取处于升级状态的主机的最新进度。由于进度信息存在了本地文件系统, 所有即使退出了用于监控web页面, 之后再次打开数据依然保留。对于带有UPDATE|的消息, web服务器根据其主机名更新主机在数据库中的信息。如果消息中显示的退出码不是正常退出, 则说明主机在升级过程中出现了异常, 判断是升级异常还是环境配置异常, 如果是系统环境配置异常, 用户根据状态信息可以查看是哪些环境在配置过程中出现了错误。如果是升级异常, 则表示升级没有成功, 用户同样可以查看具体出现异常的位置了, 用户可以对出错主机的操作系统进行检测后再进行升级, 或选择手动升级。

3 总结

本文主要介绍了针对Solaris操作系统的主机通过web页面对其进行升级和系统环境的配置过程, 并且通过web页面实时跟踪进度的实现原理。本文涉及了Solaris操作系统、Shell脚本、SSH公钥登录、进程间通信、http协议、文件I/O、数据库应用等多种技术, 该设计理论得到了实践的验证。该实现原理不仅仅可以用在系统的升级, 同时还可以用于系统的安装和测试等方面, 根据需要可以将更多的需求按照该原理集成到管理系统中, 可拓展性强。由于Solaris操作系统是Unix-like的操作系统, 而本文介绍的设计理论几乎没涉及Solaris特殊功能, 所以该理论设计同样可以用于Linux或Unix等操作系统, 实现跨平台运行。

参考文献

[1]喻刚, 王国生, 张磊“基于Solaris的综合信息系统设计与实现”10.3969/j.issn.1006-6675-B.2012.01.029.

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[3]李向群“solaris操作系统原理”, 机械出版社, 978-7-111-22641-3, 2008.

[4]SHEN yang“Webmin管理Sun Solaris 10 x86 Unix系统”10.3969/j.issn.1007-5348.2008.12.003.

[5]Janice Winsor著“SOLARIS系统管理员指南”机械工业出版社.

[6]Arnold Robbins/Nelson H.F.Beebe“SHELL脚本学习指南”机械工业出版社.

[7]黄洋, 宋俊德, 宋美娜, 等.基于本体与SSH架构的异构数据集成框架的研究[J].软件, 2014, 35 (11) :36-41.

[8]王雪梅, 郭丽娜.基于SSH的在线考试系统的设计与实现[J].软件, 2015, 36 (12) :132-136.

基于ARM7的远程升级的实现篇5

随着GPRS技术的日益成熟, GPRS已经成功地应用在远程抄表、夜灯照明、农田监测、林业防火、自动测量、智能仪表等不方便甚至根本不可能人工操作的远程数据传输及远程监控系统中。另外, ARM处理器也因自身的优点而被广泛应用到各个远程监控站点中。通常, 每个站点会通过GPRS接入Internet上的主机服务器, 把监控数据上传到服务器硬盘上, 并接收来自服务器的控制命令。上层采用B/S浏览器方式供不同级别设置权限浏览, 同时各级人员可以随时监控站点的实时状态, 报告实时现场状况, 调用系统历史数据信息。

市场的需求往往是迫切的, 这使得远程监控站点上的程序往往没有做到最好就被推向市场。一旦系统交接使用之后, 用户就可能提出新需求并在使用中不断反馈一些改善功能的意见, 另外, 长时间使用之后, 终端程序隐藏的"bug"也可能会随之浮出水面。这就需要对远程监控站点的程序进行升级, 但是设想一下, 工程维护人员得到每个站点把程序更新一遍。将浪费大量的人力、物力;同时, 在网的监控设备由于适应不同环境的要求以及工程维护所带来的硬件更换及升级, 使得每台设备在物理上均有较大差异, 如果监控平台能够支持多个应用程序则将使适应不同需求及更换硬件的成本大大降低。

本文就是针对以上问题, 通过不断试验, 提出自己的一套方案, 从而在远程监控站点上实现高效可靠的远程升级功能。

2. 硬件平台

所使用硬件平台以ATMEL公司的ARM7芯片AT91M55800为核心, 使用一片SST的NORFLASH芯片39VF1601, 其容量为2M字节;使用一片CYPRESS的SRAM芯片CY7C104, 大小为256K字节。

GPRS模块使用WAVECOM公司生产的Q2406B, 双频GPRS/GSM模块 (EGSM900/1800 MHz或EGSM900/1900MHz) , 内置TCP/IP, 与标准AT指令完全兼容;其设计开发符合ETSI GSM Phase 2+标准。本系统模块使用9.6kbps波特率, 而模块出厂波特率为115200bps, 用串口终端初始化模块时, 特别要注意这一点。GPRS网络速度理论上有117kbps, 实际上远远没达到;GPRS与Internet连接建立后, 进入数据透明传输阶段。本系统在完善的TCP/IP机制基础上设计用户应用层协议。

3. 远程升级的实现

为了实现远程升级功能, 我们把程序分为启动程序和应用主程序 (以下简称主程序) 两类, 并为应用主程序配备文件信息。

其中主程序就是可被切换的软件, 一个硬件平台上至少可以存储两个不同版本的主程序。而启动程序就是管理主程序的程序, 它总是在启动时最先运行并通过主程序的文件信息来选择某一个合适的主程序运行。

以下为主程序的文件信息结构体:

其中程序文件状态与程序升级过程最为紧密, 以下为程序文件的五种状态:

#define P＿STA＿INVALID0//程序无效

#define P＿STA＿RUNNABLE1//程序可以成功运行

#define P＿STA＿VALID2//程序有效 (下载成功)

#define P＿STA＿UPGRADE3//程序正在升级 (下载后第一次运行) 但还没成功

#define P＿STA＿UNRUNNABLE 4//程序升级失败

启动程序和各程序文件及文件信息都存储在NORFLASH上, 而都在SRAM上运行。

升级过程如下:

启动程序运行, 在VALID的程序中找到版本最高的运行, 并把该程序状态改为UPGRADE且运行标志置1, 其它清0, 并把其它VALID程序的状态都改为INVALID (下载多个程序时, 只对版本最高的进行升级处理) ;如果没有VALID的程序则选择RUNNABLE中版本最高的运行并处理相关的运行标志;如果既没有VALID也没有RUNNABLE的程序, 则启动程序等待新的程序下载并发短信通知监控中心。另外, 启动程序会把所有UPGRADE程序的状态改为UNRUNNABLE。

主程序正常运行后, 根据运行标志找到正在运行的程序文件, 如果该程序文件状态为UPGRADE, 则改为RUNNABLE并发短信通知监控中心升级成功;如果主程序没有正常运行则UPGRADE的状态不会被更改且看门狗会重启启动程序, 启动程序则会把UPGRADE改为UNRUNNABLE。

当监控中心要求远程升级时, 启动程序或主程序就会通过文件信息找到一个合理的文件分区 (在非RUNNABLE中随便找一个, 都是RUNNABLE则选择版本最低的) 来存储新程序, 下载成功后把新程序状态改为VALID并重启系统。

最后, 当程序文件信息中出现任何异常时, 系统均可通过看门狗重新启动并运行启动程序, 此时启动程序会向中心报告异常并要求监控中心重新下载新的主程序并修改相应的文件信息。为了方便使用, 启动程序还支持本地的串口下载。

4. 程序文件的下载

为了兼顾下载的可靠性及效率, 引入以下定义:连发系数 (NC) , 发送间隔时间 (TG) , 设备响应超时 (TOT1) , 连续接收包超时 (TOT2) 。

4.1 下载流程

使用多问一答方式, 正常的下载数据交互流程见图1, 此例子中NC=4 (该值可以改变, 具体数值由设备提供给监控中心, 最小可为1) 。正常情况下监控中心从文件中顺序取出4段数据分别组包, 然后开始顺序发送, 直到4包数据都已经发送。发送时, 每两包间的时间间隔固定为TG (该值可以改变, 具体数值由设备提供给监控中心) 。监控中心发送完毕后, 开始等待设备返回的数据。若监控中心接收到第4包的ACK消息时, 就认为这4包已经全部发送成功, 如此重复直到文件传输完毕。

4.2 异常处理

当监控中心发现任何一个异常需要重发时, 就从异常通信包开始连续向设备发送NC个数据包, 然后等待设备的回应。对传输数据的重发使用"文件数据块序号" (保留在设备上的文件断点信息, 只可读取) 来进行重发包的定位。

几种异常情况如图2所示。

设备接收超时是指在接收了几包数据以后 (还未达到NC个数据包) , 若等待时间大于TOT2还没有接收完这NC个数据包的情况。设备使用收到的最后一包数据包序号, 向监控中心返回超时重发的回应。

监控中心接收超时是在连续下发了NC个数据包后, 监控中心等待时间大于TOT1以后还没有接收到设备返回应答包的情况。此时, 监控中心将重发之前的NC个数据包。当同一组数据包重发3次都没有接收到设备回应, 监控中心就判定为链路故障, 停止远程升级。

5. 可靠性及效率

除了上面流程中已介绍的保证可靠性的方法外, 还采用了以下一些方式来确保可靠性:

为了保证监控中心与设备交互数据的稳定性, 交互方式为TCP的长连接方式, 设备在启动GPRS的情况下将自动连接GPRS网络, 然后通过专网或广域网连接到拥有固定地址 (或相对固定地址) 的监控中心;

为了能及时发现网络的异常情况, 在链路中没有数据交互的时候, 设备方将向监控中心发送心跳数据包 (60秒一次) , 监控中心将回应心跳包;

当GPRS通信链路不能正常建立的时候设备将会自动使用短信方式上报。

为了提高效率, 可使用以下方法:

使用"文件数据块序号"记录文件传输的断点, 可以在下次重发时从断点续传, 从而提高效率;

调整连发系数 (NC) , 发送间隔时间 (TG) 以及每包长度等参数来适应不同的网络情况, 从而找到最佳的匹配参数以提高传输效率。后面的实验也反映了这些参数的影响。

6. 实验结果及分析

我们选择了两个地点, 使用大约200k字节大小的程序文件分别进行100次升级测试, 其结果如表1所示:

从表中可以得出以下结论:

本文提出的升级方式在实际环境下运行良好, 其升级成功率和升级速度都较为理想;

减少每包长度, 增加NC可以提高升级成功率, 特别在网络较差的情况下更加明显;

增加每包长度, 减少NC可以减少升级时间;

在网络较好的情况下, 应尽量减少升级时间, 所以应提高每包长度而减少NC;

在网络较差的情况下, 应保证升级成功率, 所以应减少每包长度而增加NC。

7. 结束语

本文通过实际测试, 给出了一套基于ARM7和GPRS网络的切实可行的远程升级方案, 可广泛应用于各种应用场合。

摘要：介绍采用GPRS远程实现程序升级功能的现实意义;结合基于AT91M55800 (ARM7内核) 的通用远程监控系统, 着重阐述采用GPRS网络执行远程升级系统的思想和实现方法, 以及应用中应注意的一些关键技术;论述采用简单实用的应用层协议设计的方法, 重点强调整个升级的流程, 保证可靠性及提高效率的方法及最终的一些实验结果。

关键词：远程升级,ARM7,GPRS

参考文献

[1].Atmel Corporation.AT91M55800A Datasheet

[2].马忠梅, 徐英慧.AT91系列ARM核微控制器结构与开发.北京:北京航空航天大学出版社, 2003

远程升级篇6

1工作现状

国网湖北省电力公司远程费控业务于2011 年在鄂州和黄冈试点, 2015 年年初, 应用国家电网公司费控业务标准系统改造, 并开始大面积推广。截至2015年9 月7 日, 全省共发展费控用户77.89 万户, 其中鄂州供电公司10.81 万户, 占该公司智能电能表用户37.72 万户的28.64%, 推广户数及覆盖率位居全省前列。远程费控业务涉及营销业务系统、用电信息采集系统、远程费控系统、短信平台等, 各系统、平台之间关联程度高, 可靠性要求高, 一旦某一环节发生问题, 极易影响整个费控业务的正常运转。

2存在的问题

2.1政策支撑依据不足

长期以来, 用户习惯于先用电后付费, 一旦转为预付费, 抵触情绪较大, 用户交费习惯有待重新养成。而国家在用电预付费方面, 并未给出明确支撑性意见, 基层在推广过程中经常遇到用户质疑, 给推广造成了一定困难。目前鄂州供电公司将湖北省物价局2015 年12号文件《关于完善居民生活用电阶梯价格制度的通知》第五条作为推广远程费控业务的主要依据, 但措辞较含糊, 针对性不强。

2.2正向激励措施不足

社会其他服务行业如电信业, 充值送礼品、缴费打折活动层出不穷, 在一定程度上化解了预付费推广的矛盾。而电力行业目前缺乏有效的营销措施, 尤其是推广初始阶段更需要落实专项营销成本费用, 对外要让实行费控的用户得实惠, 对内要奖励推广成效突出的单位和个人, 只有这样才能减少阻力, 取得良好效果。

2.3农村缴费配套服务不足

为了便于用户及时掌握用电情况, 双向互动, 供电企业推出了免费短信业务; 为方便交费, 推出银行代扣、支付宝、掌上电力、95598 服务网站、POS机、社会化代收等方式。但还有很大一部分用户是农村用户, 比如孤寡老人、中老年人、留守儿童等, 对短信、互联网、手机客户端等先进缴费方式、沟通方式不适应。农村缴费网点偏少, 只能到乡镇银行、供电营业厅续费充值。

2.4技术支撑尚存薄弱环节

预警值设定不合理容易引发停电纠纷。依据费控原理, 用户电费余额低于预警值时提醒用户及时续费, 余额为负 (欠费) 时停电。而预警值人为设定, 用户用电能量千差万别, 一旦设定不合理, 容易造成停电, 有可能当天发告警提示短信, 用户还没有交费, 第二天就停电, 缓冲时间短。短信功能不完善。短信语言偏重于技术层面, 不够人性化, 用户理解存在偏差, 比如“预警”的概念, 应该是余额不足。短信实时性差, 无法在用户交费成功后马上发短信告知用户。银行代扣无法实时发起、实时反馈, 缴费效果不如现场充值。部分社会化代收机构无法预收电费或者充值。用户查询余额的渠道仅限于支付宝, 无法通过网络、短信主动查询余额, 信息不够透明。

3改进措施和建议

3.1积极争取政府政策支持

与政府有关部门如经信委、物价局、工商行政管理局等加强沟通, 主动汇报, 阐明观点, 争取出台智能电能表费控推广的专项政策。完善法律法规, 修订《居民供用电合同》通用版本, 引入预付费条款, 明确供用电双方的权利和义务, 有效防范政策和法律风险。优先对新建住宅小区、智能表改造台区开通远程费控业务。老用户通过补签《电费结算协议》, 逐步改变后付费方式。

3.2适当采取正向激励措施

用户交费习惯需要长期引导, 非一日之功。尤其是在费控推广的起始阶段, 适当采取优惠活动十分必要。例如开通智能费控表赠送小礼品、用户续费充值打折、充值送积分、返现等。鄂州供电公司正在策划费控用户支付宝代扣签约充值返现及抽奖活动。从长远角度出发, 可以考虑引入用户信用等级动态评定 (星级评定) 机制, 依据不同星级授予一定额度的欠费额度免停电。在公司内部, 为加快推广进度, 可以安排营销专项活动费用, 加大宣传投入。同时, 费控推广任务与工作人员绩效挂钩, 提高其工作积极性。

3.3细分客户群体, 解决缴费充值难的问题

利用移动缴费终端、国网公司一体化缴费POS机、村邮政服务站等, 积极争取“村村布点”, 让村民就近充值交费。采取灵活的扶持政策, 从定额补助、手续费等方面加大扶持力度, 让缴费网点保持稳定。积极发展高端预收代扣用户。当余额不足时, 用户授权直接从银行账户定额划账, 避免用户跑路。工作人员平常交流时多提醒用户保持账面金额充足。与老人儿童加强信息沟通, 对孤寡老人等不善于使用手机短信功能的, 要慎用自动停电催费, 提倡使用审批停电, 余额不足时, 及时主动上门提示缴费。收费员在与用户打交道过程中, 要细分客户群体, 分析生活习惯, 比如家里装有宽带、智能手机使用熟练、新生事物接受能力强的家庭, 要积极推荐预收代扣、手机支付、网上支付, 促成用户合理使用多种渠道方便快捷地获取用电信息。

3.4改进功能完善的系统支撑

(1) 简化预警值设定。从用户体验角度出发, 用户关心的是是否欠费、剩余金额是多少, 至于什么时候预警, 则是供电企业应该考虑的事情。笔者观察移动通信公司发送的充值提醒短信, 例如提示当前余额为8.76元, 一目了然, 缴费也方便;使用淘宝手机客户端充值, 满100 减1 元, 何乐而不为?预警值设定要充分考虑用户的用电习惯, 还要给用户一定时间交费充值, 因此系统最好自动将最近7 天的电费设定为预警值, 不需要人工干预选择。

(2) 完善短信功能。改进短信语言, 尽量通俗易懂。例如余额不足预警短信, 告知用户当前余额, 温馨提示用户及时续费。用户一旦交费成功, 实时发短信告知充值成功及当前余额。可以通过“掌上电力”手机客户端、微信推送提示。优化短信发送规则, 不必要的短信一律不宜发送, 避免短信过多过滥。

(3) 改进预收代扣。测算余额不足时, 马上向签约银行发起代扣申请, 银行实时接收, 扣款完毕实时反馈给营销系统, 缴费效率则大大提升。

(4) 升级代收程序。对武商、中百超市等社会代收机构, 完善改进代收程序, 实现预收电费充值。

远程升级篇7

随着汽车电子行业的不断发展,LIN总线凭借着其低成本性、配置灵活性、良好的工艺性在汽车网络中占据着不可替代的地位[1]。然而,当对LIN总线上的汽车电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)进行固件升级时将会遇到很大阻碍--相关人员需要将待升级的ECU从汽车上拆卸下来然后打开ECU的保护壳,用专门的烧录器把更新好的代码烧写进去,最后再把ECU装回车上。这种方法不仅麻烦而且还很容易造成硬件的损坏。因此,设计出一种通过LIN总线对ECU进行在线升级的系统显得尤为必要。本方案下位机的bootloader亦可称为两级bootloader。第一级bootloader主要实现初始化堆栈指针、分配内存映射、初始化外围硬件设备、判断是否请求升级等功能,该部分程序从ﬂash中加载运行(Load Flash And Execute,LFAE)[2]。第二级bootloader主要实现程序的下载功能,该部分程序直接从RAM中加载运行(Load RAM And Execute,LRAE)[3]。只有当应用程序请求升级时LRAE才会通过上位机下载至下位机的RAM中执行,由于LRAE不常驻在程序中所以在一定程度上增强了程序的安全性。

1 系统升级原理

远程系统升级架构如图1。

LIN网络的节点分为主机节点和从机节点。文中主要针对LIN网络中的主机节点进行升级。采用硬件触发机制使网络中的主机进入一级Bootloader,此时待升级的主机转化为从机。上位机通过CANOE连接到汽车LIN网络中,在升级的过程中上位机临时充当LIN主机的角色,通过调度机制分别将二级Bootloader和待升级的程序下载至待升级的ECU中,从而完成远程升级。

2 Bootloader的设计与实现

Bootloader又称引导加载程序,是单片机通电后首先获得CPU控制权的程序,它主要实现两个功能[8]:

(1)初始化堆栈指针、分配内存映射、初始化外围硬件设备等;

(2)对ﬂash中已存在的程序进行升级;

在汽车LIN网络中,拥有一套在线升级系统不仅可以减少对固件的损坏而且还可以极大提高汽车ECU开发效率[9]。本方案的下位机实现依托于飞思卡尔MC9S12G128实现,G128拥有128Kﬂash、8K RAM。其空间划分如图2。

S12G系列微控制器允许在重新编程过程中不需要额外的高压源[10]。LARE中Falsh擦写函数的工作频率是从总线频率获得的,其大小应在在0.8M-1M之间。通过设置FDIVLD寄存器获得工作频率[10]。S12G系列有一个内存控制器,该内存控制器可以执行有效的ﬂash命令。Flash的相关命令通过两个寄存器(FCCOB和FCCOBIX)的配合实现[10]。由于擦写函数用到的是全局地址,所以局部地址要先转换成全局地址才可以直接被擦写函数使用而且必须在擦除之后才能够写入,否则会造成程序跑飞。在擦除写入的过程是不允许被其他程序打断的,所以在擦写函数执行时尽量关闭所有中断和看门狗。

S12G系列微控制器的中断向量表默认放在0x0F页的0xff80-0xffff处,复位向量在0xfffe-0xffff处。由于S12G系列微控制器有一个中断向量基址寄存器IVBR,所以用户可以通过修改IVBR可以顺利实现Bootloader与APP使用各自的中断向量而互不干扰。需要注意的地方是APP的所有用到的中断向量都必须放在未分页区,而Bootloader使用默认的中断向量表即可。

本升级系统可分为三个时期:编程前期、编程中期、编程后期。根据ISO14229-1下位机有三种运行模式:默认模式、编程模式、扩展模式。三种模式之间的切换关系如图3。

编程前期主要实现下位机进入编程模式的功能,在进入编程模式之前下位机首先要验证上位机的合法性,上位机会根据配置文件的步骤发送0x27 0x01进行请求安全认证,下位机接收到该信息返回四个随机数sand[4],上位机收到随机数后根据双方统一的加密算法f(sand)进行加密,并把结果通过0x27 0x02 result1 result2 result3result4返回给下位机,下位机进行同样加密并对比两个加密结果一致则可以进入编程模式,不一致则拒绝进入。

编程中期上位机主要通过0x34,0x36,0x37,0x31四项服务进行LARE与应用程序数据的下载,更多详细的介绍请读者参考文献[7]。

编程后期主要任务是校验下载数据的正确性以及复位下位机。进行程序校验时,上位机会把发送的所有数据通过双方统一的算法fcrc(data)获得校验值CRC,通过0x31 01服务把CRC传送给下位机,下位机读取写入的所有数据进行相同算法并对比CRC,结果一致回复正响应并写入应用程序有效标志,升级成功,否则回复负响应升级失败。

下位机Bootloader分为两种模式:LARE和LFAE。两种模式不可同时运行[2][3]。LFAE主要实现初始化外围设备、堆栈大小、RAM以及判断请求升级标志是否有效和应用程序是否有效的功能。其软件流程图如图4。

LARE主要实现程序的擦除写入、校验数据、写入应用程序有效标志和复位下位机。升级结束后LARE命令下位机复位,RAM区被重新初始化从而会清除LARE程序,因此LARE不会常驻在程序中从而在一定程度上保证了ﬂash中程序的安全性。LARE软件流程图如图5。

3 上位机实现

本方案上位机是用vs2010 MFC实现。其应用层是在ISO14229-1的架构之上结合自己的需要设计出诊断流程上位机整体实现架构如图6。

为了提高该系统的通用性,上位机又增加了读取配置文件的功能,配置文件格式如图7。

系统升级时上位机首先读取配置文件中[init]中的内容从而完成上位机的基本配置,主要包括:上位机物理ID,上位机功能ID,下位机ID,下位机功能ID,波特率。配置结束后上位机根据[stepn](n从1开始依次递增直至升级流程结束)中的内容执行相应的服务,如:request表示终端要发送的数据,respond表示下位机正确响应,retry表示如果此步骤失败重试次数,numstep表示该步骤失败后向前或向后几步开始继续执行。用户可以根据需求自行修改波特率、ID、升级顺序、发送的数据等信息,从而极大的提高上位机的兼容性。

4 功能测试

该功能的测试由三部分组成:PC机、CANOE、待升级ECU。其连接示意图如图8。

产品功能测试使用公司已量产的某款BCM(车身控制器)程序。每次下载完成后测试程序功能,正常则表示升级成功否则为升级失败。该测试根据程序大小共分为四组,每组分别进行100次升级,时间取平均值。关于代码的大小通过适当地对该BCM程序删减一些功能或增加一些无效的代码进行控制。其升级用时时间与理论用时时间对比如表1:(LIN的传输速率V=19.2kbit/s,ﬂash擦写函数擦除16k用时约Td16=167ms,写入1k字节标准用时约Tw1=32ms)[10]假设需要升级的程序为N K。则理论用时时间:

由表1分析可知该Bootloader执行的时间与理论时间差距主要取决于0x27服务的加密算法时间、升级完成后读取ﬂash中的数据并进行校验时间以及升级流程所用到的时间。本实验结果表明该方案具有较强的系统稳定性。本方案的Bootloader总大小为7 354字节,其中LARE 4 893字节LFAE 2 461字节。若按传统方案设计该Bootloader需全部放入ﬂash中,而按本文的方案只需将LFAE驻留在ﬂash中,Bootloader占用ﬂash空间相比传统方案降低了66.5%。不仅如此,升级完成后由于复位ECU会重新初始化RAM区,在应用程序运行时LARE不会驻留在程序中从而极大地提高了程序的安全性。

5 总结

本文以飞思卡尔MC9S12G1128为系统平台,提出一种基于LIN总线进行升级的系统解决方案,实现了对汽车CLIN总线ECU的在线升级。并且将ISO15765-2顺利移植到LIN网络诊断帧中。本文的两级Bootloader方案不仅可减少对ﬂash占用空间而且还具有很强的稳定性。而对上位机,用户只需根据自己需要修改配置文件即可获得自己所需升级流程的上位机。该方案在基于LIN总线Bootloader开发设计中具有一定的参考价值。

参考文献

[1] LIN Specification Package(Revision 2.2A).Munich,Germany;Motorola,2003

[2] Daniel M,Scotland E.LFAE bootloader example and interface for use with AN2546[Z].Freescale Semiconductor,Inc.,2004

[3] Martvn G.HCS12 load RAM and execute bootloader user guide[Z].Freescale Semiconductor,Inc.,2004

[4]苏洪.基于LIN总线的车窗防夹控制系统研究[D].黑龙江:哈尔滨工业大学,2015,06

[5] Swedish Standards Institute.ISO 15765-2 Road Vehicles Diagnosties on CAN-Part2:Network Layer Services[S].2004

[6]唐乐.基于can总线的通用性汽车ECU故障诊断仪的研究与设计[D].重庆:重庆邮电大学,2012,05

[7] International Organization for Standardization.ISO14229-2006 road vehicles unified diagnostics services(UDS)Specilica-tionand Requirements(v2)[S].2006

[8]王亚刚.嵌入式Bootloader机制的分析与移植[J].计算机工程,2010,36(6):267-269

[9]郭凯凯.can总线UDS的研究与设计[D].安徽:安徽理工大学,2013.06

远程升级篇8

随着无线通信的迅猛发展及在各行各业的大量应用，人们越来越依赖于无线通信，但是生活中还是存在很多信号难于覆盖的盲区或弱区，如山区、地铁、隧道、停车场、商场、电梯等这些地方。为了解决这些问题，实现信号“无缝”覆盖，提高通话质量，直放站受到广泛应用[1]。直放站一般部署在室外，并且分布范围广，有时需要成批地升级直放站的软件。假如不能远程更新直放站的软件，维护人员就需要跑到实地去一台台地升级，费时费力，所以远程升级功能具有很大的实用价值。现在网管系统与直放站之间有三大主流的通信方式：GPRS无线通信、IP有线通信、SMS短信息无线通信。由于GPRS通信方式相对于IP通信方式组网方便，不需要铺设网线连接直放站与网管系统；相对于短信方式，速度快，且短信息实时性不好，信息长度有限，甚至有可能发生短信息丢失现象[2]，于是GPRS通信方式凭借自身的优势，成为直放站网管系统的主流通信方式。

1网管系统GPRS通信方式实现

在项目工程中，GPRS组网方式如图1所示，每个直放站设备配置一个GPRS Modem，也就是GPRS调制解调器，类似于移动设备，它与直放站通过串口相连，可将直放站发来的数据组成GPRS包无线发送至基站。基站将收到的数据发送至SGSN，也就是GPRS服务节点，它是移动设备与GPRS网络之间的接口，主要提供路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能[3]。SGSN再把数据发往GGSN，也就是网关GPRS支持节点，是GPRS网络的网关和路由器，它可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，其实质就是SGSN和GGSN利用GTP(GPRS隧道协议）对数据进行封装[4]，从而可以把这些分组数据包传送到Internet网络，实现GPRS网络与Internet网络之间数据传输。最后数据再由Internet网络发往直放站网管系统。而来自直放站网管系统带有直放站地址的IP数据，先发至Internet网络，再经过GGSN、SGSN、基站、GPRS Modem，最后到达直放站。以上就是直放站与网管系统之间数据的交互流程。

从上而知，对于直放站网管系统，与它直接连接的是Internet网络，于是在编程实现GPRS通信方式时，可直接使用IP/TCP协议，将带有直放站目标地址的数据包直接发向Internet网络，或从Internet网络接收表示发向本网管系统的数据，即可实现网管系统和直放站之间的GPRS通信。

2升级通信报文格式及编码

远程升级总的来说就是网管系统与直放站进行通信，然后把升级文件传给直放站，直放站在接收到完整的升级文件后进行重启，重启后直放站就会用最新的配置来运行。网管系统与直放站之间通信时严格遵守《2 GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网模拟直放站设备网管接口技术要求》，按照协议进行数据报文编码才能实现两者之间无障碍通信。上述通信协议共有四层，从底至上依次是承载层、接入层、访问层和监控控制层[5]。

根据上述协议，直放站远程升级有两种方式：MCP:B方式和FTP方式，这里采用MCP:B方式。当网管系统进行升级时，网管系统分为两种运行模式：远程升级模式和监控模式。监控模式主要用于采集直放站各项监控数据和接收告警上报，采用MCP:A协议，当远程升级开始时，网管系统需要在监控模式下，查询直放站远程升级的各项参数，并在此模式下启动切换到远程升级模式的操作。在远程升级模式下，网管系统将停止采集和告警等功能，进行升级文件的传输，此模式下采用MCP:B协议；当设备完成远程升级后或由于各种原因而无法完成远程升级时，网管系统要回到监控模式。在整个过程中，关键点就是要把设备从监控状态切换到升级状态，并且在此过程中要断开与监控中心的连接转而与升级中心进行连接。

MCP:A与MCP:B这两种协议处于协议监控控制层，它们不同的地方在于MCP:B协议中表示长度的数据采用2 B无符号整型，而MCP:A中采用1 B无符号整型，并且在监控数据中，MCP:B对数据标示进行了重新分配，不使用MCP:A中已规定了的标示。数据标示的详细信息可参见文献[5]。

为保证数据的正确解析，多字节数据会采用“低字节在前，高字节在后”的编码原则，而字符串不使用此原则，现对这两种协议下数据组包编码进行举例说明。例如远程升级开始时，会在监控模式下采用MCP:A协议将升级信息设置到设备，则其编码如图2所示（设直放站站点编号为00000000，设备编号为00）。

图2详细解释如下：

1.起始标示；

2.接入层协议类型，0x03表示采用AP:C协议；

3.承载层协议类型，0x01表示采用VP:A协议；

4.直放站站点编号；

5.直放站设备编号；

6.通信包标示号，采用“低字节在前，高字节在后”的编码原则，图2此号为0x0003，表示第3个通信包；

7.访问层VP交互标志，0x80表示正常的命令请求；

8.监控控制层协议，0x01表示MCP:A协议；

9.命令标示，0x03表示设置命令；

10.应答标示，0xFF表示此包为发出的命令，而非收到的应答；

11.监控数据，0x07表示数据长度，也就是11单元共有7个字节，0x3001为数据标示，采用了“低字节在前，高字节在后”的编码原则，实为0x0130，表示监控中心IP地址（IPv4），且这个数据的高4位（也就是这个数据中的“0”）为错误标示代码，表示在通信过程中的错误信息，如“0”为正常，“1”表示数据无法识别，“2”表示数据超出范围等，详见上述协议，0x AC150121为其值；

12.监控数据，此为监控中心IP地址端口号，其值为0x0BD5;13.

13.监控数据，此为PS域传输协议，其值0x02表示采用IP+TCP协议；

14.监控数据，此为通信方式，其值0x02表示通信方式为PS域方式，GPRS通信方式属于PS域方式；

15.CRC校验单元；

16.结束标示。

在升级模式下，采取MCP:B协议，网管中心向设备逐帧传送数据包，其编码如图3所示（设直放站站点编号为00000000，设备编号为00）。

图3详细解释如下（其中1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、15见图2详细解释）：

8.监控控制层协议，0x02表示MCP:B协议；

11.监控数据，0x0500表示数据长度，与MCP:A中的不同，MCP:B用2字节无符号整型表示长度，采用“低字节在前，高字节在后”的编码原则，所以此数据表示11单元共有5个字节，0x0303为数据标示，也采用“低字节在前，高字节在后”的编码原则，代表文件数据包应答，0x00表示成功接收，可以继续接收下一个数据包；

12.监控数据，表示升级包文件数据块序号，从0开始编号；

13.监控数据，表示文件数据块，因数据块较长，不全部显示，这里用4F...C1表示。

3升级流程

升级工作流程如图4所示。

(1）在监控模式下获取直放站信息，并将升级通信相关参数设置到直放站。

(2）将直放站从监控模式切换至升级模式。

(3）开始升级，网管系统的升级模块按照升级包的格式将升级包逐帧发给直放站，每发一帧数据给直放站，都要等待收到直放站的确认应答后，再发下一帧，直到将升级包全部成功发送给直放站。如果网管系统发了一帧数据给直放站，但在一定时间内未收到直放站的确认应答，则将数据重发，若重发三次还未收到应答，网管系统就会认为与直放站断开连接，取消升级。

(4）等升级包传送完毕后，直放站重启，使用新的程序，重新连接网管系统，升级结束。

下面是升级模块主函数代码伪码：

4升级实现

基于上述描述代码框架，用Java语言对其进行编程实现，将升级过程各环节进行打印显示，方便对升级过程进行监控，如图5所示。

5结语

利用GPRS通信接入快、价格低廉、稳定可靠和实时性强等优点[6]，直放站的远程升级可以非常可靠迅速的完成，方便直放站维护人员远程批量升级直放站，实现智能化管理，节约了人力成本，提高了直放站网管系统的服务质量，具有很高的实用价值。

摘要：由于直放站的大量应用,直放站远程升级也备受重视,主要研究基于GPRS通信方式下直放站远程升级设计与实现,为直放站维护人员升级直放站软件提供便利,节省人力,具有很大的实用价值。在阐述网管系统与直放站之间GPRS通信原理的基础上,实现网管系统对直放站的远程升级功能。

关键词：GPRS,直放站,网管系统,远程升级

参考文献

[1]王冬,孙月.浅谈直放站监控系统的应用技术[J].中国科技投资,2013(6):223-225.

[2]辛胜利.基于GPRS的通信设备监控系统设计[D].西安:西安电子科技大学,2005.

[3]柴丽.SGSN-SERVER测试的研究和应用[D].北京:北京邮电大学,2004.