专利名称：一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法
技术领域：
本发明涉及通信网络，尤其涉及铁路轨道监测传感网络中的一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法。
背景技术：
随着铁路运输的不断提速，对铁路轨道安全的要求也越来越高，铁路轨道的各类参数，如铁轨温度、铁轨应力、轨道沉降、轨道变形、等等信息的及时获取，有助于准确判断铁轨状态，控制火车运行速度，确保铁路运输的安全。但是由于铁路轨道监测范围大，环境严苛，目前还没有合适的技术手段来解决大范围铁路轨道参数的实时监测问题。无线传感网络技术可以利用超低功耗传感器感知环境参数，并实现无线组网，及时传递所采集的信息。但是目前的无线传感网技术基本上还集中于小规模网络设计，无法适用于铁路轨道监测的目标。为了解决铁路轨道监测问题，如图I所示，一种基于无线传感网络技术的铁路轨道监测传感网络体系结构及系列组网设备被提出来，从而可以有效地建立大规模铁路轨道监测传感网络。铁路轨道监测传感网络包括铁路轨道监测传感器节点、铁路轨道监测传感接入复用设备、铁路轨道监测传感网络控制器、铁路轨道监测网关等新型组网设备，通过分层组网方式，可以管理、控制十万以上的铁路轨道监测传感器节点，实现大范围铁路轨道参数的实时监测。铁路轨道监测传感网络控制器可以看作是一组逻辑设备，实现了铁路轨道监测传感网络的管理、监控、动态配置、控制等功能。铁路轨道监测传感接入复用设备是局域范围内的铁路轨道监测传感网络的控制设备，它在铁路轨道监测传感网络控制器的控制下，实现对局域范围内的铁路轨道监测传感网络的拓扑维护和铁路轨道监测传感器节点的管理控制。铁路轨道监测传感器节点负责采集铁路轨道各种监测数据。铁路轨道监测网关负责实现铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备的分配，为铁路轨道监测网络内的铁路轨道监测传感接入复用设备动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感网络控制器，并为铁路轨道监测传感器节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感接入复用设备。为了降低铁路轨道监测传感网络运行维护负荷，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备和铁路轨道监测传感器节点均需要支持远程固件加载功能，从而减少对这些设备进行固件版本升级所产生的维护负担。
发明内容
本发明针对图I所示的铁路轨道监测传感网络体系结构和组网设备，提出了一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备远程动态获取、更新固件版本。
作为铁路轨道监测传感网络的核心控制设备，铁路轨道监测传感网络控制器保存铁路轨道监测传感接入复用设备的最新固件版本。当铁路轨道监测传感接入复用设备请求接入铁路轨道监测传感网络控制器时，铁路轨道监测传感网络控制器应答的铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中包含版本标识符信息元，它表示铁路轨道监测传感接入复用设备上需要运行的固件版本号。只有当铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本符合铁路轨道监测传感网络控制器的要求时，铁路轨道监测传感接入复用设备才被允许接入铁路轨道监测传感网络控制器。根据本发明的第一方面，提供了一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备远程获取、更新固件版本，其特征在于: a)铁路轨道监测传感网络控制器上保存铁路轨道监测传感接入复用设备的最新固件版本；b)当铁路轨道监测传感接入复用设备请求接入铁路轨道监测传感网络控制器时，铁路轨道监测传感网络控制器应答的铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中包含版本标识符信息元，它表示要求铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本，当铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本不符合铁路轨道监测传感网络控制器的要求时，铁路轨道监测传感接入复用设备启动远程固件加载流程，从铁路轨道监测传感网络控制器上下载指定的固件版本文件；c)铁路轨道监测传感网络控制器可以在铁路轨道监测传感接入复用设备运行的过程中，通过一个带有启动下载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息来通知铁路轨道监测传感接入复用设备启动一次固件版本加载过程。根据本发明的第二方面，提供了铁路轨道监测传感接入复用设备在网络接入过程中的新固件版本加载流程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的版本标识符；b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查设备上保存的固件版本，未找到铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备上；c)铁路轨道监测传感接入复用设备将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本；d)铁路轨道监测传感接入复用设备重启。当铁路轨道监测传感接入复用设备重新启动后，它将自动执行版本标志设置为当前版本的固件版本程序，即新加载的固件版本。根据本发明的第三方面，提供了铁路轨道监测传感接入复用设备上保存有铁路轨道监测传感网络控制器在铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中要求其运行的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理流程。其中，包括以下步骤
a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的版本标识符；b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本；c)如果铁路轨道监测传感接入复用设备当前执行的固件版本和铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本一致，则结束本处理流程；d)如果铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本不是当前铁路轨道监测传感接入复用设备正在执行的固件版本，则铁路轨道监测传感接入复用设备将铁路轨道监测传感网络控制器要求执行的固件版本的版本标志置为当前版本；
e)铁路轨道监测传感接入复用设备重启动。铁路轨道监测传感网络控制器也可以在铁路轨道监测传感接入复用设备运行的过程中，利用铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息来要求铁路轨道监测传感接入复用设备加载并运行新的固件版本。根据本发明的第四方面，提供了铁路轨道监测传感接入复用设备在运行过程中的新固件版本加载流程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要加载的固件版本的版本标识符和启动加载标识；b)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码被设置为0，表示成功；c)铁路轨道监测传感接入复用设备启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备；d)铁路轨道监测传感网络控制器发送复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，复位请求消息中携带需要铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的标识符;e)铁路轨道监测传感接入复用设备接收到复位请求消息后，根据复位请求消息中携带的固件版本标识符，将其指示的固件版本的版本标志设置为当前版本；f)铁路轨道监测传感接入复用设备发送复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码设置为0，表示成功；g)铁路轨道监测传感接入复用设备复位。铁路轨道监测传感接入复用设备在运行状态时执行新固件版本下载后，不需要自动重启，铁路轨道监测传感网络控制器会发送复位请求消息通知它重新启动。这种方式使得铁路轨道监测传感接入复用设备在下载新的固件版本的同时还可以继续提供正常网络服务。根据本发明的第五方面，提供了铁路轨道监测传感接入复用设备在运行过程中收到固件版本更新要求，但铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存有要加载的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理流程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要加载的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本的版本标识符；b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查设备上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存固件版本标识符所指示的固件版本；c)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，其中的结果代码设置为20，表示要求加载的版本已经存在；d)铁路轨道监测传感网络控制器发送复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，复位请求消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的标识符; e)铁路轨道监测传感接入复用设备根据复位请求消息中携带的固件版本标识符，将其指示的固件版本的版本标志设置为当前版本；f)铁路轨道监测传感接入复用设备发送复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码设置为0，表示成功；g)铁路轨道监测传感接入复用设备复位。根据本发明的第六方面，提供了铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送流程。其中，包括以下步骤a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器，版本数据请求消息中携带申请加载的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本的标识符；b)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带固件版本文件的长度信息和启动加载标识；c)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带版本信息块；d)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码设置为0，表示接收成功；e)重复步骤c)和d)，直到所述固件版本文件的数据全部下载到铁路轨道监测传感接入复用设备上；f)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带版本发送结束标识；g)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码被设置为0，表示接收成功。根据本发明的第七方面，提供了一种版本数据请求消息。版本数据请求消息中所承载的信息由两个域组成版本数据、版本标识符。版本数据域表示消息内传送的版本数据信息和版本数据块，它包含两个子域操作代码域和值域。操作代码域表示传输操作码，操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中；操作代码域为2表示最后一个版本数据块被包含在本消息中；操作代码域为5表发生一个错误,版本传输失败。值域最多由1024个字节组成，版本数据块内容被包含在值域中。当操作代码域的值为5时，值域为空。版本标识符用于标识本消息中携带的版本数据块所属的固件版本的版本标识符。
根据本发明的第八方面，提供了一种版本数据响应消息。版本数据响应消息的目的是确认已经收到版本数据请求消息。版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息(可选项)、启动加载(可选项)。其中结果代码表示上次接收到的版本数据请求消息是否有效，结果代码为0表示成功，结果代码为14表示固件版本数据错误(原因为校验失败)，结果代码为15表示固件版本数据错误(原因为无效的数据长度)，结果代码为16表示固件版本数据错误(原因为校验失败和无效的数据长度以外的其他错误)，结果代码为17表示固件版本数据错误(原因为固件版本已存在)。版本信息用于表示版本文件大小并承载版本数据块，版本信息包括两个子域文件大小、版本信息块。文件大小子域标识固件版本文件的长度字节数，版本信息块子域承载包含版本内容的信息块。启动加载信息被铁路轨道监测传感网络控制器用来通知铁路轨道监测传感接入复用设备启动一个固件版本文件传送过程。一旦接收到一个版本数据响应消息，且结果代码域的值不为0(即不成功)，铁路轨道监测传感网络控制器可以重新发送前一个版本数据请求消息，或者通过让铁路轨道监测传感接入复用设备重启动来放弃本次固件版本加载过程。
根据本发明的第九方面，提供了一种铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息。铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息被铁路轨道监测传感网络控制器用来通知铁路轨道监测传感接入复用设备重新启动。铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息中所承载的信息包括版本标识符。版本标识符用于指出重新启动后，铁路轨道监测传感接入复用设备应该运行的固件版本。根据本发明的第十方面，提供了一种铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息。铁路轨道监测传感接入复用设备发送复位响应消息来应答复位请求消息。铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息中所承载的信息包括结果代码。其中0表示重启成功，10表示重启失败(失败原因为铁路轨道监测传感接入复用设备不能重启)，11表示重启失败(失败原因为铁路轨道监测传感接入复用设备固件写错误)。当铁路轨道监测传感接入复用设备接收到一个复位请求消息后，它用一个复位响应消息来应答复位请求消息，然后进行设备重启。如果铁路轨道监测传感接入复用设备不能写它的非易失存储器，来确保它运行复位请求消息中版本标识符指出的固件版本，它根据相应的失败原因设置复位响应消息中的结果代码(结果代码=11)，然后重新启动。如果一个铁路轨道监测传感接入复用设备不能重启，它发送复位响应消息给铁路轨道监测传感网络控制器，并包含描述失败原因的结果代码(结果代码=10)。铁路轨道监测传感网络控制器将停止为该铁路轨道监测传感接入复用设备提供网络接入和控制服务。采用本发明的方案，铁路轨道监测传感接入复用设备可以从铁路轨道监测传感网络控制器动态加载新的固件版本，铁路轨道监测传感网络控制器也可以在网络运行过程中，随时对铁路轨道监测传感接入复用设备所运行的固件版本程序进行在线更新。
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图I示出了铁路轨道监 测传感网络的系统架构图；图2示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备在网络接入过程中的新固件版本加载过程的流程图；图3示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备上保存有铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中所要求运行的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理过程的流程图；图4示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备在运行过程中的新固件版本加载的流程图；图5示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备在运行过程中收到版本更新要求，但铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存有要求加载的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理过程的流程图；图6示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送过程的流程图。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。下面以铁路轨道监测传感接入复用设备I为例，在两种情况下铁路轨道监测传感接入复用设备会执行加载新的固件版本过程。(I)当铁路轨道监测传感接入复用设备I请求接入铁路轨道监测传感网络控制器I时，铁路轨道监测传感网络控制器I应答的铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中包含版本标识符信息元，它表示铁路轨道监测传感接入复用设备I上需要运行的固件版本。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I上目前没有铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中指出的固件版本，它将发送一个版本数据请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，并携带需要加载的固件版本的版本标识符，请求加载指定的固件版本。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I上有铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中指示的固件版本，且不是当前正在运行的固件版本，则铁路轨道监测传感接入复用设备I将需要执行的固件版本设置为当前版本，并重新启动。重新启动后的铁路轨道监测传感接入复用设备I将自动执行版本标志被设置为当前版本的固件版本程序。(2)当铁路轨道监测传感接入复用设备I处于正常运行状态时，铁路轨道监测传感网络控制器I可以通过发送一个带有启动下载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改消息来通知铁路轨道监测传感接入复用设备I启动一次固件版本加载过程。铁路轨道监测传感接入复用设备I会发送版本数据请求消息给铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中包含要加载的版本标识符，来请求版本加载。注意如果用这种方式加载固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备I在加载固件版本完成后不会自动重启。铁路轨道监测传感接入复用设备I仅在接收到来自铁路轨道监测传感网络控制器I的复位请求消息后才后重新启动。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I上的非易失存储器中已经有了要求下载的固件版本，则铁路轨道监测传感接入复用设备I不需要发送版本数据请求消息，而仅是用铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息应答铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中结果代码设置为O，表示版本已经存在。无论是用哪种方式发起的固件版本加载过程，一旦铁路轨道监测传感网络控制器I接收到一个含有版本标识符的版本数据请求消息，它通过发送一个包含有版本数据的版本数据请求消息来启动版本传送过程，直到固件版本被传送完成。以下，参照图2对本发明的第二方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备I在网络接入过程中的新固件版本加载流程包括以下处理步骤步骤SlO :铁路轨道监测传感接入复用设备I请求接入铁路轨道监测传感网络控制器1，铁路轨道监测传感网络控制器I发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响 应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备I运行的固件版本标识符，要求铁路轨道监测传感接入复用设备I运行指定的固件版本。步骤Sll :铁路轨道监测传感接入复用设备I检查其上保存的固件版本，未找到所述固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备I启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器I下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备I。步骤S12 :铁路轨道监测传感接入复用设备I将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本。步骤S13 :铁路轨道监测传感接入复用设备I重启。由于每次铁路轨道监测传感接入复用设备启动后均会自动运行版本标志被置为当前版本的固件版本程序。故本步骤执行完成后，铁路轨道监测传感接入复用设备I将执行最新加载的固件版本。铁路轨道监测传感接入复用设备启动后，首先需要完成到铁路轨道监测传感网络控制器的网络接入过程后，才能成为铁路轨道监测传感网络拓扑中的一员。为了实现到铁路轨道监测传感网络控制器I的网络接入，铁路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，铁路轨道监测传感网络控制器I接收到该消息后，判断是否允许铁路轨道监测传感接入复用设备I接入网络，并发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道传感接入复用设备I。铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中所承载的信息包括结果代码、铁路轨道监测传感网络控制器描述单元、铁路轨道监测传感网络控制器标识、铁路轨道监测传感接入复用设备标识、铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本标识符、最大消息长度。其中结果代码用于承载对铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入请求消息的响应结果；铁路轨道监测传感网络控制器描述单元用于承载铁路轨道监测传感网络控制器I的描述信息；铁路轨道监测传感网络控制器标识表示铁路轨道监测传感网络控制器I的网络内部标识号；铁路轨道监测传感接入复用设备标识用于表示分配给铁路轨道监测传感接入复用设备I的网络内部标识号；铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本标识符被用来指出要求铁路轨道监测传感接入复用设备I运行的固件版本号；最大消息长度用来指出铁路轨道监测传感接入复用设备I和铁路轨道监测传感网络控制器I之间通信的消息的最大长度。铁路轨道监测传感接入复用设备I接收到铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息后，检查消息中的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本标识符，如果该标识符所指示的固件版本尚未加载到铁路轨道监测传感接入复用设备I上，则铁路轨道监测传感接入复用设备I启动新的固件版本加载流程，从铁路轨道监测传感网络控制器I上加载所述新固件版本。以下，参照图3对本发明的第三方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。在铁路轨道监测传感接入复用设备I的网络接入过程中，如果铁路轨道监测传感接入复用设备I上保存有铁路轨道监测传感网络控制器I在铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中所要求运行的固件版本，且该版本是当前铁路轨道监测传感接入复用设备I正在运行的版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备I不需要做任何版本加载操作，直接进入下一步设备配置阶段即可。否则，如果铁路轨道监测传感接入复用设备I上保存有铁路轨道监测传感网络控制器I在铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中要求其运行的固件版本，但该版本不是当前铁路轨道监测传感接入复用设备I正在运行的版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备I处理流程包括以下处理步骤步骤S20 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备I运行的固件版本标识符，要求铁路轨道监测传感接入复用设备I执行所指示的固件版本。步骤S21 :铁路轨道监测传感接入复用设备I检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备I上已保存固件版本标识符所指示的固件版本，且该版本不是当前正在运行的固件版本，则将该固件版本的版本标志置为当前版本。步骤S22 :铁路轨道监测传感接入复用设备I重启动。由于每次铁路轨道监测传感接入复用设备启动后均会自动运行版本标志被置为当前版本的固件版本程序，故本步骤执行完成后，铁路轨道监测传感接入复用设备I将执行铁路轨道监测传感网络控制器I在铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中所指定的固件版本。以下，参照图4对本发明的第四方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。在铁路轨道监测传感接入复用设备I运行过程中，如果有新的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本传递到铁路轨道监测传感网络控制器1，铁路轨道监测传感网络控制器I可以随时要求更新铁路轨道监测传感接入复用设备I上的固件版本。铁路轨道监测传感网络控制器I通过发送携带有启动下载标识的铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备I来通知铁路轨道监测传感接入复用设备I启动新固件版本加载流程。铁路轨道监测传感接入复用设备I在运行过程中的新固件版本加载流程包括以下步骤步骤S30 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带要加载的固件版本标识符，要求铁路轨道监测传感接入复用设备I启动一次版本加载过程。 步骤S31 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为0，表示成功。步骤S32 :铁路轨道监测传感接入复用设备I启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器I下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备I。步骤S33 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，复位请求消息中携带需要铁路轨道监测传感接入复用设备I运行的固件版本的标识符。步骤S34 :铁路轨道监测传感接入复用设备I将复位请求消息中携带的固件版本标识符所指示的固件版本的版本标志置为当前版本。步骤S35 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为0，表示成功。 步骤S36 :铁路轨道监测传感接入复用设备I复位。由于每次铁路轨道监测传感接入复用设备启动后均会自动运行版本标志被置为当前版本的固件版本程序。故步骤S36执行完成后，铁路轨道监测传感接入复用设备I将执行步骤S34中的复位请求消息中所指示的固件版本。以下，参照图5对本发明的第五方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。在铁路轨道监测传感接入复用设备I运行过程中，铁路轨道监测传感网络控制器I通过发送携带有启动下载标识的铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备I来通知所述铁路轨道监测传感接入复用设备启动新固件版本加载流程，但铁路轨道监测传感接入复用设备I上已保存有铁路轨道监测传感网络控制器要求加载的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备I的处理流程包括以下步骤步骤S40 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带要加载的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本标识符，要求铁路轨道监测传感接入复用设备I启动一次版本加载过程，加载指定固件版本程序。步骤S41 :铁路轨道监测传感接入复用设备I检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备I上已保存有固件版本标识符所指示的固件版本。步骤S42 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为20，表示版本已经存在，通知铁路轨道监测传感网络控制器I要求加载的固件版本已经被保存在铁路轨道监测传感接入复用设备I上。步骤S43 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，要求铁路轨道监测传感接入复用设备I重启，复位请求消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备I执行的固件版本的标识符。步骤S44 :铁路轨道监测传感接入复用设备I将复位请求消息中所指示的固件版本的版本标志设置为当前版本。步骤S45 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为0，表示成功。
步骤S46 :铁路轨道监测传感接入复用设备I复位。以下，参照图6对本发明的第六方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送流程负责执行从铁路轨道监测传感网络控制器上传送固件版本文件到铁路轨道监测传感接入复用设备的过程。铁路轨道监测传感接入复用设备I的固件版本加载传送流程包括以下步骤 步骤S50 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，版本数据请求消息中携带申请加载的固件版本标识符。步骤S51 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带待加载的固件版本文件的长度字节数和启动加载标识，表不版本传输启动。步骤S52 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带版本信息块。由于一个固件版本文件通常会远超过一个版本数据请求消息可以携带的数据长度，故无法通过一个版本数据请求消息来传递完成全部版本文件内容。固件版本文件需要被划分为多个版本信息块，每个版本数据请求消息中携带其中一个版本信息块。步骤S53 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为0，表示已成功接收前一个版本数据请求消息中的版本信息块。步骤S54 :重复步骤S52和步骤S53，直到所述版本文件的所有数据全部下载到铁路轨道监测传感接入复用设备I中为止。步骤S55 :铁路轨道监测传感网络控制器I发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备1，消息中携带版本发送结束标识，表示所述固件版本文件的所有版本信息块已经全部传送给铁路轨道监测传感接入复用设备I。步骤S56 :铁路轨道监测传感接入复用设备I发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器1，消息中的结果代码设置为0，表示版本传送过程成功完成。以下，对本发明的第七方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。版本数据请求消息被用来更新铁路轨道监测传感接入复用设备上的固件版本。版本数据请求消息中所承载的信息包括两个域版本数据、版本标识符。其中版本数据域包含版本数据信息和版本数据块，它包含两个部分操作代码域和值域。操作代码域表示传输操作码，操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中；操作代码域为2表示最后一个版本数据块被包含在本消息中；操作代码域为5表示发生一个错误，版本传输失败。值域最多由1024个字节组成，版本数据块内容被包含在值域中。当操作代码域的值为5时，值域为空。版本标识符用于表示要求铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本。版本数据请求消息在铁路轨道监测传感接入复用设备和铁路轨道监测传感网络控制器之间传输，用于传送一个新的固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备。当铁路轨道监测传感接入复用设备或铁路轨道监测传感网络控制器接收到一个版本数据请求消息后，它会用版本数据响应消息来应答。以下，对本发明的第八方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。版本数据响应消息用于确认接收到的版本数据请求消息，版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息、启动加载信息。其中结果代码表示前次接收到的版本数据请求消息是否有效。其中0表示成功；14表示固件版本数据错误(原因为校验失败)、15表示固件版本数据错误(原因为无效的数据长度)、16表示固件版本数据错误(原因为其他错误)、17表示固件版本数据错误(原因为软件版本已存在)。版本信息包含版本文件长度和版本数据块，它包括两个子域文件大小、版本信息块，文件大小子域表示正在加载的版本文件的长度字节数，版本信息块子域包含版本内容的信息块。启动加载信息被铁路轨道监测传感网络控制器用来通知铁路轨道监测传感接入复用设备启动一个固件版本文件传输过程。以下，对本发明的第九方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息被用于通知一个铁路轨道监测传感接入复用设备执行重启动操作，消息中所承载的信息包括版本标识符。版本标识符被铁路轨道监测传感网络控制器发送给铁路轨道监测传感接入复用设备来指出要求铁路轨道监测传感接入复用设备重启动后运行的固件版本。以下，对本发明的第十方面进行描述，其中，图I及其相关描述在此一并作为参考。铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息是对铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息的确认。一旦铁路轨道监测传感接入复用设备接收到铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息，它立刻发送铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息来确认。铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息中所承载的信息包括结果代码。结果代码表示复位请求执行的结果，其中0表示成功，10表示重启失败(不能重启)，11表示重启失败(固件写错误)。当铁路轨道监测传感接入复用设备I接收到来自铁路轨道监测传感网络控制器I的铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息后，它用一个铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息来应答，然后重新启动。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I不能写它的非易失存储器，来确保它运行版本标识符中指出的固件版本，它可以用铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息中的结果代码标识失败(如结果代码=11)，但是必须重新启动。如果铁路轨道监测传感接入复用设备I不能重启，它发送铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息给铁路轨道监测传感网络控制器1，并包含指出失败原因的结果代 码(如结果代码=10)。接收到该消息后，铁路轨道监测传感网络控制器I将不再为铁路轨道监测传感接入复用设备I提供网络接入和控制服务。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说 ，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备远程获取、更新固件版本，其特征在于 a)铁路轨道监测传感网络控制器上保存铁路轨道监测传感接入复用设备的最新固件版本； b)当铁路轨道监测传感接入复用设备请求接入铁路轨道监测传感网络控制器时，铁路轨道监测传感网络控制器应答的铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中包含版本标识符信息元，它表示要求铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本，当铁路轨道监测传感接入复用设备上运行的固件版本不符合铁路轨道监测传感网络控制器的要求时，铁路轨道监测传感接入复用设备启动远程固件加载流程，从铁路轨道监测传感网络控制器上下载指定的固件版本文件； c)铁路轨道监测传感网络控制器也可以在铁路轨道监测传感接入复用设备运行的过程中，通过一个带有启动下载信息元和版本标识符信息元的铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息来通知铁路轨道监测传感接入复用设备启动一次固件版本加载过程。
2.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感接入复用设备在网络接入过程中的新固件版本加载流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查其上保存的固件版本，未找到铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本，铁路轨道监测传感接入复用设备启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备上； c)铁路轨道监测传感接入复用设备将新加载的固件版本的版本标志置为当前版本； d)铁路轨道监测传感接入复用设备重启。
3.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感接入复用设备上保存有铁路轨道监测传感网络控制器在铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息中要求其运行的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备网络接入响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本标识符； b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本； c)如果铁路轨道监测传感接入复用设备当前执行的固件版本和铁路轨道监测传感网络控制器要求其运行的固件版本一致，则结束本处理流程； d)如果铁路轨道监测传感网络控制器要求运行的固件版本不是当前铁路轨道监测传感接入复用设备正在执行的固件版本，则铁路轨道监测传感接入复用设备将铁路轨道监测传感网络控制器要求执行的固件版本的版本标志置为当前版本；e)铁路轨道监测传感接入复用设备重启动。
4.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感网络控制器也可以在铁路轨道监测传感接入复用设备运行的过程中，利用铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息来要求铁路轨道监测传感接入复用设备加载新的固件版本，其处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要加载的固件版本的版本标识符和启动加载标识； b)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码被设置为O，表示成功； c)铁路轨道监测传感接入复用设备启动固件版本加载传送流程，从铁路轨道监测传感网络控制器下载所述固件版本到铁路轨道监测传感接入复用设备； d)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息中携带需要铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的标识符； e)铁路轨道监测传感接入复用设备将铁路轨道监测传感接入复用设备复位请求消息中携带的固件版本标识符指示的固件版本置为当前版本； f)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感接入复用设备复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码被设置为O，表示成功； g)铁路轨道监测传感接入复用设备复位。
5.根据权利要求I所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，其特征还在于，当铁路轨道监测传感接入复用设备在运行过程中收到版本更新要求，但铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存有要求加载的固件版本时，铁路轨道监测传感接入复用设备处理流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感网络控制器发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改请求到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带要加载的铁路轨道监测传感接入复用设备固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感接入复用设备检查其上保存的固件版本，发现铁路轨道监测传感接入复用设备上已保存固件版本标识符所指示的固件版本； c)铁路轨道监测传感接入复用设备发送铁路轨道监测传感接入复用设备配置修改响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，其中的结果代码设置为20，表示版本已经存在； d)铁路轨道监测传感网络控制器发送复位请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，复位请求消息中携带要求铁路轨道监测传感接入复用设备运行的固件版本的标识符； e)铁路轨道监测传感接入复用设备将复位请求消息中携带的固件版本标识符指示的固件版本置为当前版本； f)铁路轨道监测传感接入复用设备发送复位响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器； g)铁路轨道监测传感接入复用设备复位。
6.根据权利要求1-4所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送流程包括以下步骤 a)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感网络控制器，版本数据请求消息中携带申请加载的固件版本的版本标识符； b)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带固件版本文件的字节长度信息和启动加载标识； c)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带版本信息块； d)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码设置为O，表示成功； e)重复步骤c)和d)，直到所述固件版本文件的数据全部下载到铁路轨道监测传感接入复用设备； f)铁路轨道监测传感网络控制器发送版本数据请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备，消息中携带版本发送结束标识； g)铁路轨道监测传感接入复用设备发送版本数据响应消息到铁路轨道监测传感网络控制器，消息中的结果代码域设置为O，表示成功。
7.根据权利要求6所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送流程，版本数据请求消息的特征在于 a)版本数据请求消息中所承载的信息由两个域组成版本数据、版本标识符； b)版本数据域包含两个子域操作代码域和值域； c)操作代码子域表示传输操作码，操作代码域为I表示版本数据被包含在本消息中；操作代码域为2表示最后一个版本数据块被包含在本消息中；操作代码域为5表示发生一个错误，版本传输失败； d)值域最多由1024个字节组成，其中包含版本数据块内容； e)如果操作代码域的值为5时，值域为空； f)版本标识符表示本消息中携带的版本数据块所属的固件版本的版本标识符。
8.根据权利要求6所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的固件版本加载传送流程，版本数据响应消息的特征在于 a)版本数据响应消息的目的是确认已经收到版本数据请求消息； b)版本数据响应消息中所承载的信息包括结果代码、版本信息、启动加载； c)版本信息和启动加载域是可选项，可以根据需要选择是否出现在版本数据响应消息中； d)结果代码表示上次接收到的版本数据请求消息是否有效，结果代码为0表示成功，结果代码为其它值表示失败； e)版本信息表示消息中携带的固件版本数据的信息，它包括两个子域文件大小、版本信息块； f)文件大小子域标识固件版本文件的长度字节数，版本信息块子域保存包含版本内容的信息块； g)启动加载信息被铁路轨道监测传感网络控制器用来通知铁路轨道监测传感接入复用设备启动一个固件版本文件传送流程。
9.根据权利要求1-5所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，复位请求消息的特征在于 a)复位请求消息被铁路轨道监测传感网络控制器用来通知铁路轨道监测传感接入复用设备重新启动； b)复位请求消息中所承载的信息包括版本标识符； c)版本标识符用于指出重新启动后，铁路轨道监测传感接入复用设备应该运行的固件版本。
10.根据权利要求1-5所述的铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件版本加载方法，复位响应消息的特征在于 a)铁路轨道监测传感接入复用设备的复位响应消息中所承载的信息包括结果代码； b)结果代码表示复位请求执行的结果，结果代码为0表示复位操作成功；结果代码为10表示由于铁路轨道监测传感接入复用设备不能重启而造成的复位操作失败，结果代码为11表示由于固件写错误而造成的复位操作失败； c)当铁路轨道监测传感接入复用设备接收到一个复位请求消息后，它用一个复位响应消息来应答复位操作结果，然后进行设备重启； d)如果铁路轨道监测传感接入复用设备不能写它的非易失存储器，来确保它运行复位请求消息中版本标识符指出的固件版本，它发送复位响应消息给铁路轨道监测传感网络控制器，消息中包含指出失败原因的结果代码(如结果代码=11)，但是必须重新启动； e)如果一个铁路轨道监测传感接入复用设备不能重启，它发送复位响应消息给铁路轨道监测传感网络控制器，消息中包含指出失败原因的结果代码(如结果代码=10)。
全文摘要
本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法。为了降低铁路轨道监测传感网络运行维护负荷，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备和铁路轨道监测传感器节点均需要支持远程固件加载功能，从而减少这些设备的固件版本升级所产生的维护负担。本发明提出了一种铁路轨道监测传感接入复用设备的远程固件加载方法，从而帮助铁路轨道监测传感接入复用设备自动从铁路轨道监测传感网络控制器动态加载新的固件版本，铁路轨道监测传感网络控制器也可以在网络运行过程中，随时对铁路轨道监测传感接入复用设备所运行的固件版本程序进行动态更新。
文档编号H04W24/04GK102638825SQ20111003657
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者汤晓辉, 马松伟 申请人:苏州达联信息科技有限公司