通信工程论文范文浅论无线传感网络节点软件高效远程更新的技术研(2)

　　3.2 变格式传输

　　3.3 数据压缩

　　通过分析程序数据发现,程序数据可分为以下三类:自定义变量的初始化值、寄存器的地址及寄存器的设定值。对于自定义变量的初始化值,可以将其设定为需要的值以便于压缩,但是寄存器的地址及设定值则毫无规律可言,此时对其进行压缩可能导致越压越大的反效果。因此本文对于程序文件采用基于变长编码的无线传感器网络数据压缩方法对程序数据进行有选择性的压缩[7]。首先对程序数据进行试压缩,只有压缩成功显着的数据帧才对其进行压缩传输,并采用标识字节的某位对该帧程序数据是否进行了压缩进行标识。

　　经过改进后的更新效率提升见表1。

　　4 可靠性设计

　　无线传感网络工作环境复杂多变,影响无线通信质量的因素较多,节点软件远程更新的可靠性难以保证。因此本文对提高节点软件远程更新的可靠性进行了设计研究。

　　4.1 程序冗余存储

　　程序数据冗余存储是指在MSP430F149的FLASH中存储多个应用程序,由单片机的更新引导程序通过标志位判断执行哪个应用程序。对节点软件进行更新时,只对某个应用程序进行更新,一旦更新失败,更新引导程序自动修改标志位,执行冗余的应用程序,从而保证节点的正常工作。图3为单片机FLASH中程序存储图。

　　4.2 强制更新

　　由于节点绝大部分时间是在运行应用程序,所以上位机给节点发送远程更新命令时,节点应在应用程序中响应。但是由于两个应用程序在无线传输过程中和使用过程中有可能受到强磁干扰等未知的干扰而导致程序遭到破坏,因此,本系统为了增加节点软件远程更新的可靠性,增加了强制更新功能:客户端设置无线通信模块的强制更新管脚为低电平,然后通过无线通信模块复位单片机,节点单片机在重启后首先检测强制更新管脚电平的高低状态,若该管脚为低电平,则不再判断标志位,自动进入更新函数对节点的应用程序进行更新,从而避免了标志位判断异常导致无法远程更新情况的出现。采取强制更新措施后,节点软件的可靠性提高了74%,即只要更新引导程序不被破坏,就可实现节点软件远程更新。

　　5 结 论

　　本文根据无线传感网络的特点及节点软件远程更新的需求,利用现有的无线传感网络设备,无需对节点硬件做任何改动,设计了一种无线传感网络节点软件高效远程更新方法,降低了无线传感节点软件的更新维护成本。

　　目前,该方法已在电磁环境极为恶劣的京津高铁某段试用,经过近一年的现场实际应用结果表明:该更新方法效果显着,远程更新效率和可靠性高,降低了节点更新维护成本。该更新方法适用于对其他可自编程的嵌入式设备,具有很高的实用性和通用性。

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