基于ZigBee的LED路灯固件远程在线升级研究

　　嵌入式产品在投入使用阶段由于各种原因需要对产品进行维护或者软件升级，若使用传统的本地程序更新方式，需要对产品进行召回处理，增加了企业成本。如果嵌入式产品放置在极端恶劣的环境下，传统的升级方式无法进行。因此，研究嵌入式产品的固件在线升级就显得尤为重要。

　　按升级数据的传输方式不同，目前嵌入式系统常用的在线升级方法可分为有线传输和无线传输。常见的有线传输方式是基于串行电缆¨ 和以太网 的连接传输。有线传输性能稳定，使用方便，但升级节点和服务器端之间需要架设一条专用电缆或网线(配备网卡)，成本较高;常用的无线传输方式有基于GPRS/CDMA的数据传输 和基于无线传感器网络的数据传输。借助GPRS/CDMA连接到互联网，网络升级方便可靠，但通信模块昂贵，需要额外支付数据流量费。无线传感器网络的升级大多依赖操作系统提供的bootloader，该方法代码维护方便、准确率高，但升级操作较复杂，操作系统对硬件要求较高。

　　本研究提出一种基于ZigBee的嵌入式系统的远程固件在线升级技术，并以笔者参与设计的LED路灯节能系统中的固件远程在线升级方案为例，介绍了在线升级的过程。

　　1 概述

　　该固件远程升级中，升级代码无线传输使用的是ZigBee协议。ZigBee是一种无线网络协定，由ZigBeeAlliance制定(从1998年开始发展)，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体存取层与实体层。其主要特点是低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。Zig—Bee网络中的设备按照功能的不同可以分为协调器(coordinator)、路由器(router)和终端节点(endde—vice)。其中，ZigBee协调器作为网络的发起者和维护者管理整个ZigBee网络，通过路由器的连接中继作用，协调器可以控制超出它能量覆盖范围的设备。