边缘控制器固件更新方法、系统、存储介质及服务器

技术领域

本发明属于固件更新的技术领域，特别是涉及一种边缘控制器固件更新方法、系统、存储介质及服务器。

背景技术

智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动；将制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

在智能制造过程中，通过对过程数据的全面采集、传输、存储、运算和分析，实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，帮助管理者在运营过程中及时有效地对生产制造环节进行决策和判断，实现对整个智能工厂的统一调度、控制，达到节约制造成本、提高效率、提升质量等功能。

边缘控制器作为云计算的一项重要补充，在构建互联工厂中的作用正越来越受到重视。边缘控制器实现了数据在网络边缘侧的分析、处理与储存，不仅减少了对云端依赖，也提高了数据的安全性。因此，边缘控制器是目前构建智能化工厂过程中必须优先考虑的内容之一，其将PLC、PC和运动控制器集成到同一台设备里，兼具数据处理和逻辑控制，两种任务可以同时进行，又互不干扰。

固件是指设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作，比如光驱、刻录机等都有内部固件。现有技术中，为了实现边缘控制器性能的高效和稳定，需要进行固件的更新。然而，现有的固件更新方式，需将边缘服务器下架、返厂，将存储芯片拆除后，采用离线烧录的方式，将存储芯片进行更新，进而完成固件的更新，从而导致维护成本提高，装置损坏风险加大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种边缘控制器固件更新方法、系统、存储介质及服务器，通过服务器实现边缘控制器固件的自动更新，有效提升了固件更新效率，降低了成本。

第一方面，本发明提供一种边缘控制器固件更新方法，所述方法包括以下步骤：检测边缘控制器的原有固件信息；当所述原有固件信息比最新固件信息版本低时，发送固件升级包至所述边缘控制器，以使所述边缘控制器基于所述固件升级包完成固件更新。

在第一方面的一种实现方式中，检测边缘控制器的原有固件信息包括以下步骤：

从MAC服务器获取所述边缘控制器的MAC地址；其中所述MAC服务器与所述边缘控制器相连，用于根据所述边缘控制器的原有固件标识提供匹配的MAC地址；

基于所述MAC地址与所述边缘控制器相连；

基于固件更新检测程序获取所述边缘控制器的原有固件信息。

在第一方面的一种实现方式中，还包括发送重启指令至所述边缘控制器，并在所述边缘控制器完成重启后检测所述边缘控制器的现有固件信息是否与所述最新固件信息一致。

在第一方面的一种实现方式中，还包括在所述边缘控制器完成固件更新后，下载测试程序，并基于所述测试程序对所述边缘控制器进行测试。

第二方面，本发明提供一种边缘控制器固件更新系统，包括检测模块和更新模块：

所述检测模块用于检测边缘控制器的原有固件信息；

所述更新模块用于当所述原有固件信息比最新固件信息版本低时，发送固件升级包至所述边缘控制器，以使所述边缘控制器基于所述固件升级包完成固件更新。

第三方面，本发明提供一种服务器，所述服务器包括：处理器和存储器。

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述服务器执行上述的边缘控制器固件更新方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被服务器执行时实现上述的边缘控制器固件更新方法。

第五方面，本发明提供一种边缘控制器固件更新系统，包括上述的服务器和边缘控制器；

所述边缘控制器用于接收所述服务器发送来的固件升级包，并基于所述固件升级包完成固件更新。

在第五方面的一种实现方式中，还包括MAC服务器，所述MAC服务器用于根据所述边缘控制器的原有固件标识获取匹配的MAC地址，并将所述MAC地址提供至所述服务器，以使所述服务器基于所述MAC地址与所述边缘控制器连接。

在第五方面的一种实现方式中，所述边缘控制器还用于在完成固件更新后，接收所述服务器提供的测试程序，并基于所述测试程序进行测试。

如上所述，本发明所述的边缘控制器固件更新方法、系统、存储介质及服务器，具有以下有益效果：

(1)通过服务器实现边缘控制器固件的自动更新，有效提升了固件更新效率；

(2)无需手动操作，降低了人工成本；

(3)实现了固件的统一化管理，避免了由于人工操作失误；

(4)能够实现边缘控制器的自动化测试，有助于生产管控。

附图说明

图1显示为本发明的边缘控制器固件更新方法于一实施例中的应用场景示意图；

图2显示为本发明实施例所述的边缘控制器固件更新方法于一实施例中的流程图；

图3显示为本发明实施例所述的边缘控制器固件更新系统于一实施例中的结构示意图；

图4显示为本发明的服务器于一实施例中的结构示意图；

图5显示为本发明实施例所述的边缘控制器固件更新系统于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

11 服务器

12 边缘控制器

31 所述检测模块

32 更新模块

41 处理单元

42 存储器

421 随机存取存储器

422 高速缓存存储器

423 存储系统

424 程序/实用工具

4241 程序模块

43 总线

44 输入/输出接口

45 网络适配器

51 服务器

52 边缘控制器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明以下实施例提供了边缘控制器固件更新方法，其可应用于如图1所示的边缘控制器固件更新系统中。在所述边缘控制器固件更新系统中，包括有服务器11和边缘控制器12。其中服务器11和所述边缘控制器12通过无线方式进行通信，通过二者之间的交互完成边缘控制器12的固件更新。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

如图2所示，于一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新方法包括以下步骤：

步骤S1、检测边缘控制器的原有固件信息。

具体地，检测边缘控制器的原有固件信息包括以下步骤：

11)从MAC服务器获取所述边缘控制器的MAC地址；其中所述MAC服务器与所述边缘控制器相连，用于根据所述边缘控制器的原有固件标识提供匹配的MAC地址。

其中，MAC服务器与边缘控制器相连，其上存储有固件标识与MAC地址的映射表。故所述MAC服务器首先获取所述边缘控制器的原有固件标识，如原有固件ID；再基于所述固件标识与MAC地址的映射表获取所述原有固件标识对应的MAC地址，并将所述MAC地址提供至所述服务器。

12)基于所述MAC地址与所述边缘控制器相连。

其中，所述服务器基于所述MAC地址实现与所述边缘控制器之间的通信连接。

13)基于固件更新检测程序获取所述边缘控制器的原有固件信息。

其中，所述服务器上运行有固件更新检测程序，所述固件更新检测程序检测所述边缘控制上的原有固件信息，如原有固件版本。

步骤S2、当所述原有固件信息比最新固件信息版本低时，发送固件升级包至所述边缘控制器，以使所述边缘控制器基于所述固件升级包完成固件更新。

具体地，所述服务器将所述原有固件信息与自身存储的最新固件信息进行比对；让若所述原有固件信息的版本低于所述最新固件信息时，则表明所述边缘控制器需要进行固件更新。故所述服务器将所述最新固件信息对应的固件升级包发送至所述边缘控制器。所述边缘控制器根据所述固件升级包完成固件更新。

于本发明一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新方法还包括发送重启指令至所述边缘控制器，并在所述边缘控制器完成重启后检测所述边缘控制器的现有固件信息是否与所述最新固件信息一致。具体地，在所述边缘控制器完成固件更新后，发送重启指令令所述边缘控制器进行重启。当所述边缘控制器重启完毕后，所述服务器再进一步校验所述边缘控制器的现有固件信息是否与所述最新固件信息一致，即是否从原有固件更新为最新固件，从而保证了所述边缘控制器固件更新的可靠性和完整性。

于本发明一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新方法还包括在所述边缘控制器完成固件更新后，下载测试程序，并基于所述测试程序对所述边缘控制器进行测试。其中，当所述服务器确认所述边缘控制器完成固件更新后，通过网络下载测试程序，并基于所述测试程序对所述边缘控制器的灯板、背板总线的通路等进行测试，以确认更新后的固件能够在所述边缘控制器上正常运行。

本发明实施例所述的边缘控制器固件更新方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明实施例还提供一种边缘控制器固件更新系统，所述边缘控制器固件更新系统可以实现本发明所述的边缘控制器固件更新方法，但本发明所述的边缘控制器固件更新系统的实现装置包括但不限于本实施例列举的边缘控制器固件更新系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

如图3所示，于一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新系统包括检测模块31和更新模块32。

所述检测模块31用于检测边缘控制器的原有固件信息。

具体地，检测边缘控制器的原有固件信息包括以下步骤：

11)从MAC服务器获取所述边缘控制器的MAC地址；其中所述MAC服务器与所述边缘控制器相连，用于根据所述边缘控制器的原有固件标识提供匹配的MAC地址。

其中，MAC服务器与边缘控制器相连，其上存储有固件标识与MAC地址的映射表。故所述MAC服务器首先获取所述边缘控制器的原有固件标识，如原有固件ID；再基于所述固件标识与MAC地址的映射表获取所述原有固件标识对应的MAC地址，并将所述MAC地址提供至所述服务器。

12)基于所述MAC地址与所述边缘控制器相连。

其中，所述服务器基于所述MAC地址实现与所述边缘控制器之间的通信连接。

13)基于固件更新检测程序获取所述边缘控制器的原有固件信息。

其中，所述服务器上运行有固件更新检测程序，所述固件更新检测程序检测所述边缘控制上的原有固件信息，如原有固件版本。

所述更新模块32与所述检测模块31相连，用于当所述原有固件信息比最新固件信息版本低时，发送固件升级包至所述边缘控制器，以使所述边缘控制器基于所述固件升级包完成固件更新。

具体地，所述服务器将所述原有固件信息与自身存储的最新固件信息进行比对；让若所述原有固件信息的版本低于所述最新固件信息时，则表明所述边缘控制器需要进行固件更新。故所述服务器将所述最新固件信息对应的固件升级包发送至所述边缘控制器。所述边缘控制器根据所述固件升级包完成固件更新。

于本发明一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新系统还包括确认模块，用于发送重启指令至所述边缘控制器，并在所述边缘控制器完成重启后检测所述边缘控制器的现有固件信息是否与所述最新固件信息一致。具体地，在所述边缘控制器完成固件更新后，发送重启指令令所述边缘控制器进行重启。当所述边缘控制器重启完毕后，所述服务器再进一步校验所述边缘控制器的现有固件信息是否与所述最新固件信息一致，即是否从原有固件更新为最新固件，从而保证了所述边缘控制器固件更新的可靠性和完整性。

于本发明一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新系统还包括测试模块，用于在所述边缘控制器完成固件更新后，下载测试程序，并基于所述测试程序对所述边缘控制器进行测试。其中，当所述服务器确认所述边缘控制器完成固件更新后，通过网络下载测试程序，并基于所述测试程序对所述边缘控制器的灯板、背板总线的通路等进行测试，以确认更新后的固件能够在所述边缘控制器上正常运行。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块/单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块/单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块/单元来实现本发明实施例的目的。例如，在本发明各个实施例中的各功能模块/单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块/单元单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/单元集成在一个模块/单元中。

本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质是非短暂性(non-transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)，光盘(optical disc)及其任意组合。上述存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本发明实施例还提供了一种服务器。所述服务器包括处理器和存储器。

所述存储器用于存储计算机程序。

所述存储器包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述服务器执行上述的边缘控制器固件更新方法。

优选地，所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

如图4所示，本发明的服务器以通用计算设备的形式表现。服务器的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元41，存储器42，连接不同系统组件(包括存储器42和处理单元41)的总线43。

总线43表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

服务器典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被服务器访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器42可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)621和/或高速缓存存储器422。服务器可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统423可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线43相连。存储器42可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块4241的程序/实用工具424，可以存储在例如存储器42中，这样的程序模块4241包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块4241通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

服务器也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、显示器等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该服务器交互的设备通信，和/或与使得该服务器能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口44进行。并且，服务器还可以通过网络适配器45与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器45通过总线43与服务器的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合服务器使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

如图5所示，于一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新系统包括上述的服务器51和边缘控制器52。

所述边缘控制器52与所述服务器51相连，用于接收所述服务器51发送来的固件升级包，并基于所述固件升级包完成固件更新。

于另一实施例中，本发明的边缘控制器固件更新系统还包括MAC服务器，所述MAC服务器用于根据所述边缘控制器的原有固件标识获取匹配的MAC地址，并将所述MAC地址提供至所述服务器，以使所述服务器基于所述MAC地址与所述边缘控制器连接。

优选地，所述边缘控制器还用于在完成固件更新后，接收所述服务器提供的测试程序，并基于所述测试程序进行灯板、背板总线的通路等的测试。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。