异质网络的软件升级方法、系统、计算机设备和存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种异质网络的软件升级方法、系统、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.一套大的箭弹系统中，具备can通信功能的设备众多，根据从属、功能等属性，can设备组成can总线子网络，各can总线子网络的工作参数、通信速率不尽相同，构成异质子网络。
3.在软件研发过程中或系统工作生命周期中，随着需求变化，部分can设备的软件需要升级更新，以实现新的功能。传统方式下，每个can总线子网络都需提供至少一个can外部访问接口，以便软件升级控制器通过其访问到各can设备以实现软件升级，此方式浪费can接口资源，且系统深处的can子网络不易布线到外部接口，增加系统设计难度。另外，若系统已在正常工作，各can总线子网络中已有通信业务负载，软件升级业务因其一定时间内数据传输量大的特点，如不限制传输流量，则现有低优先级通信业务会被阻塞，妨碍现系统正常工作；如果传输流量限制过严，则会未充分利用can总线网络带宽，使得升级过程不能尽早完成，尤其多个can设备并行软件升级时。
4.可见，现有技术中的软件升级方法存在网络阻塞或者升级效率低的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供的异质网络的软件升级方法、系统、计算机设备和存储介质，解决了现有技术的软件升级方法存在网络阻塞或者升级效率低的问题，通过实时适应调整软件升级业务的通信传输速率，避免can总线网络阻塞，同时最大化利用网络带宽传输数据，提高了传输效率。
6.第一方面，本发明提供一种异质网络的软件升级方法，应用于异质网络的软件升级系统，所述软件升级系统包括多个异质子网络、多个can网桥和can控制器，每个异质子网络中包括若干个can设备且每个异质子网络之间通过can网桥相连，所述can控制器通过一个can接口连接到任意一个异质子网络中，所述方法包括：获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息；根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率；根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，其中所述目标增量值为在第一预设时长内的每帧升级数据帧的应答间隔时长的增量值；将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
7.可选地，根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率，包括：获取接入所述can控制器的异质子网络的第一剩余宽带信息；根据所述第一剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级
业务的第一传输速率；获取每个软件升级业务对应的每个目标异质子网络的第二剩余宽带信息，所述目标异质子网络为软件升级业务传输路径上的异质子网络；根据所述第二剩余宽带信息和所述软件升级业务通过所述目标异质子网络的目标数量，得到每个软件升级业务对应的每个目标异质子网络中的第二传输速率；将所述第一传输速率和所有第二传输速率中的最小传输速率作为对应软件升级业务的初始传输速率。
8.可选地，根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，包括：根据所述初始传输速率，发送每个软件升级业务的升级数据帧到相应的目标can设备，使所述目标can设备做出应答；监测每个软件升级业务的升级数据帧的应答间隔时长；在第一预设时长内，根据所述应答间隔时长获取每个软件升级业务的所有应答间隔增量值；对所述每个软件升级业务的所有应答间隔增量值进行滤波，得到相对应的目标增量值。
9.可选地，将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，包括：若当前目标增量值为正值且所述当前目标增量值大于预设增量阈值时，将所述当前增量波值对应的目标初始传输速率按照预设第一步进值进行降低，得到第一目标软件升级业务的当前传输速率。
10.可选地，将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，还包括：若当前目标增量值为负值且所述当前目标增量值的绝对值大于预设增量阈值时，或所述当前目标增量值的绝对值小于或等于预设增量阈值时，将所述当前增量波值对应的目标初始传输速率按照预设第一步进值进行增加，得到第一目标软件升级业务的当前传输速率；其中，所述第一目标软件升级业务为所述目标初始传输速率对应的软件升级业务。
11.可选地，监测每个软件升级业务的升级数据帧的应答间隔时长之后，所述方法还包括：在第二预设时长内，若存在未接收到目标can设备发送的应答数据的第二目标软件升级业务，将所述第二目标软件升级业务对应的初始速率按照预设第二步进值进行降低，得到所述第二目标软件升级业务的当前传输速率。
12.可选地，根据所述初始传输速率，发送每个软件升级业务的升级数据帧到相应的目标can设备，包括：所述can控制器将当前软件升级业务拆分成多个升级数据帧，所述升级数据帧包括帧编码，所述帧编码包括目标can设备的目标id标识和帧序号；所述can控制器将所述多个升级数据帧依次发送到can网桥，使所述can网桥根据所述帧编码中的目标id标识将所述多个升级数据帧转发到相对应的目标can设备。
13.第二方面，本发明提供一种异质网络的软件升级系统，所述软件升级系统包括：多个异质子网络、多个can网桥和can控制器，每个异质子网络中包括若干个can设备且每个异质子网络之间通过can网桥相连，所述can控制器通过can接口连接到任意一个异质子网络中；所述can控制器用于获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息，还用于根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率，还用于根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，还用于将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
14.第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并
可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息；根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率；根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，其中所述目标增量值为在第一预设时长内的每帧升级数据帧的应答间隔时长的增量值；将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
15.第四方面，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息；根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率；根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，其中所述目标增量值为在第一预设时长内的每帧升级数据帧的应答间隔时长的增量值；将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17.1、本发明中的异质网络的软件升级系统中的can控制器通过一个对外的can接口连接到任意一个异质子网络中，减少了系统的对外can接口，简化了系统的布局设计。本发明中的每个异质子网络之间通过can网桥相连，使一个can控制器可同时对多个can设备升级，便于软件升级的实现与管理。
18.2、本发明通过每个软件升级业务对应的目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧，从而通过实时适应调整软件升级业务的通信传输速率，避免can总线网络阻塞，同时最大化利用网络带宽传输数据，提高了传输效率。
附图说明
19.图1所示为本发明实施例提供的一种异质网络的软件升级方法的流程示意图；
20.图2所示为本发明实施例提供的一种异质网络的软件升级系统的结构示意图；
21.图3所示为本发明实施例提供的图1中步骤102的具体流程示意图；
22.图4所示为本发明实施例提供的一种传输速率的调整示意图；
23.图5所示为本发明实施例提供的一种can网桥的工作示意图；
24.图6所示为本发明实施例提供的另一种异质网络的软件升级方法的流程示意图。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.图1所示为本发明实施例提供的一种异质网络的软件升级方法的流程示意图；本发明提供的异质子网络的升级方法应用于异质网络的软件升级系统，如图2所示，所述软件升级系统包括多个异质子网络、多个can网桥和can控制器，每个异质子网络中包括若干个can设备且每个异质子网络之间通过can网桥相连，所述can控制器通过can接口连接到任意一个异质子网络中，所述异质网络的软件升级方法具体包括以下步骤：
27.步骤s101，获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息。
28.步骤s102，根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率。
29.在本实施例中，如图3所示，根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率，包括：
30.步骤s201，获取接入所述can控制器的异质子网络的第一剩余宽带信息；
31.步骤s202，根据所述第一剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的第一传输速率；
32.步骤s203，获取每个软件升级业务对应的每个目标异质子网络的第二剩余宽带信息，所述目标异质子网络为软件升级业务传输路径上的异质子网络；
33.步骤s204，根据所述第二剩余宽带信息和所述软件升级业务通过所述目标异质子网络的目标数量，得到每个软件升级业务对应的每个目标异质子网络中的第二传输速率；
34.步骤s205，将所述第一传输速率和所有第二传输速率中的最小传输速率作为对应软件升级业务的初始传输速率。
35.需要说明的是，can控制器发起软件升级业务前，根据与can网桥通信获取的各异子网剩余带宽bn信息、基于预装订的异质子网络wn获取的软件升级业务数据传输路径分布信息、当前软件升级业务数n，给每个软件升级子业务分配初始带宽即初始传输速率。
36.初始带宽分配原则如下：记can控制器接入的异子网络w0的第一剩余带宽为b0，首先根据平均分配原则，每个软件升级业务的第一传输速率可以表示为：记某软件升级业务通过can网桥互联异质子网络w
next
、w
next 1
、..到达目标can设备，记w
next
、w
next 1
、..网络的第二剩余带宽为b
next
、b
next 1
、...，且有n
next
、n
next 1
、...个软件升级业务需通过w
next
、w
next 1
、...子网，则此软升级业务的带宽为以此类推，计算得到每个软件升级业务的初始带宽。
37.举例说明，如图2所示的组网系统，若当前有3个软件升级业务，第一软件升级业务的目标can设备在异质子网络a，第二软件升级业务的目标can设备在异质子网络c，第三软件升级业务的目标can设备在异质子网络d，那么通过异质子网络a的软件升级业务数为1、通过异质子网络c的软件升级业务数为2、通过异质子网络d的软件升级业务数为1；根据上述实施例可知每个软件升级业务的第一传输速率为：第一软件升级业务的第二传输速率为：最后取与中的最小速率作为第一软件升级业务的初始传输速率；第二软
件升级业务的第二传输速率为：取与中的最小速率作为第二软件升级业务的初始传输速率；第三软件升级业务的第二传输速率分别为：取中的最小速率作为第三软件升级业务的初始传输速率。
38.由此可知，在本实施例中获取初始传输速率的具体步骤包括：(1)控制器与can网桥通信可获知各子网剩余带宽；(2)can控制器中预装订网络拓扑信息，能计算出每个升级业务的路径；(3)基于步骤(2)的信息，可以算出每个子网的需传输的软件升级业务数量；(4)基于步骤(1)和步骤(3)的信息，可以算出各子网的各业务传输速率；(5)各子网中，最小的那一个传输速率，即为对应升级业务，可在网络内通信的初始传输速率。此种情况下，若网络通信无变化，则个软件升级业务充分利用各子网带宽，不会阻塞，故称为初始传输速率。
39.步骤s103，根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值。
40.在本实施例中，根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，具体包括：根据所述初始传输速率，发送每个软件升级业务的升级数据帧到相应的目标can设备，使目标can设备做出应答；监测每个软件升级业务的升级数据帧的应答间隔时长；在第一预设时长内，根据所述应答间隔时长获取每个软件升级业务的所有应答间隔增量值；对所述每个软件升级业务的所有应答间隔增量值进行滤波，得到相对应的目标增量值。其中，所述目标增量值为在第一预设时长内的升级数据帧的应答间隔时长的增量值，所述应答间隔时长为所述can控制器发送软件升级业务的升级数据帧到目标can设备时收到所述目标can设备的应答时长。
41.需要说明的是，每个软件升级业务包括若干个升级数据帧，所述can控制器每发出一个升级数据帧时，会收到目标can设备的应答帧，则从can控制器发出一个升级数据帧到接收到目标can设备的应答帧的时长为应答间隔时长；在第一预设时长内会发送每个软件升级业务的多个升级数据帧，从而得到多个应答间隔时长，将每个软件升级业务中的多个应答间隔时长按照时间顺序两两相减得到多个应答间隔增量值，也就是后一个应答间隔时长减去前一个应答间隔时长；再对所述第一预设时长内的每个软件升级业务中的所有应答间隔增量值进行滤波，得到每个软件升级业务的目标增量值，其中，对每个软件升级业务中的所有应答间隔增量值进行滤波包括但不限于取平均值、中位数。
42.在本实施例中，升级过程中，增量值在每个预设时长内，都要统计；升级过程中，根据统计结果与阈值比较结果，增、降传输速率；比如初始传输速率为s0，第一次调整后为s1，第二次是在s1的基础上调整形成s2，第三次是在s2的基础上调整成s3等。
43.步骤s104，将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
44.在本实施例中，将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，包括：若当前目标增量值为正值且所述当前目标增量值大于预设增量阈值时，将所述当前增量波值对应的目标初始传输速率按照预设第一步进值进行降低，得到第一目标软件升级业务的当前传输速
率；若当前目标增量值为负值且所述当前目标增量值的绝对值大于预设增量阈值时，或所述当前目标增量值的绝对值小于或等于预设增量阈值时，将所述当前增量波值对应的目标初始传输速率按照预设第一步进值进行增加，得到第一目标软件升级业务的当前传输速率；其中，所述第一目标软件升级业务为所述目标初始传输速率对应的软件升级业务。
45.在本实施例中，在监测每个软件升级业务的升级数据帧的应答间隔时长之后，所述方法还包括：在第二预设时长内，若存在未接收到目标can设备发送的应答数据的第二目标软件升级业务，将所述第二目标软件升级业务对应的初始传输速率按照预设第二步进值进行降低，得到所述第二目标软件升级业务的当前传输速率；其中，所述第二步进值大于所述第一步进值。
46.需要说明的是，在每个软件升级业务的传输过程中会进行多轮次的传输速率的循环调整，将每轮速率调整后的当前传输速率作为下一轮速率调整的初始传输速率。通过对每个软件升级业务的传输速率进行动态调整，可以防止网络拥堵，增加传输效率。
47.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
48.1、本发明中的异质网络的软件升级系统中的can控制器通过一个对外的can接口连接到任意一个异质子网络中，减少了系统的对外can接口，简化了系统的布局设计。本发明中的每个异质子网络之间通过can网桥相连，使一个can控制器可同时对多个can设备升级，便于软件升级的实现与管理。
49.2、本发明通过每个软件升级业务对应的目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧，从而通过实时适应调整软件升级业务的通信传输速率，避免can总线网络阻塞，同时最大化利用网络带宽传输数据，提高了传输效率。
50.在本发明的另一个实时例中，根据所述初始传输速率，发送每个软件升级业务的升级数据帧到相应的目标can设备，包括：所述can控制器将当前软件升级业务拆分成多个升级数据帧，所述升级数据帧包括帧编码，所述帧编码包括目标can设备的目标id标识和帧序号；所述can控制器将所述多个升级数据帧依次发送到can网桥，使所述can网桥根据所述帧编码中的目标id标识将所述多个升级数据帧转发到相对应的目标can设备。
51.在本发明的另一个实时例中，本发明提供异质网络的软件升级系统，所述软件升级系统包括：多个异质子网络、多个can网桥和can控制器，每个异质子网络中包括若干个can设备且每个异质子网络之间通过can网桥相连，所述can控制器通过can接口连接到任意一个异质子网络中；所述can控制器用于获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息，还用于根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率，还用于根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，还用于将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
52.需要说明的是，如图2所示，多个can设备根据从属、功能等属性，组成工作参数、通信速率不尽相同的异质子网络。这些异质子网络通过can网桥互联起来，组成一个互联互通的can通信网络。can控制器，通过一个can外接接入口，接入一个异质子网络，通过can网桥，
互联互通所有can设备。网络中每个can设备根据功能与业务需求，具有多个id但唯一，这些id集被预装订在can网桥与can控制器中。
53.如图5所示，can网桥接收、发送单元按各自接入的异质子网络的工作参数对can信号进行接收、发送；can网桥预装订有两侧网络内的can设备id集，当网桥接收到一个网络中设备发来的can数据帧后，查询id集列表，如果此id属于另一个网络中的can设备，则将此数据帧缓存在fifo中；can网桥实时侦听接入网络的拥堵状况，待总线网络空闲时，将缓存的数据帧依次按接收顺序转发出去；can网桥内设定时器，每缓存一条数据帧时，同步记录接收时间，如果超出等待时限，还未被转发出去，则被丢弃；can网桥内部缓存空间耗尽时，新接收到的、待缓存的数据帧将覆盖旧有的、最早缓存下来的数据帧；can网桥实时监测、统计两侧网络的空闲带宽信息，can控制器可通过管理信令获取这些信息。
54.如图6所示，can控制器通过网络连接到具体can设备，软件升级的步骤如下：(1)can控制器向需要软件升级的can设备、can网桥发送软件升级命令；(2)网络中的can设备、can网桥，接收到can控制器发来的属于自己的软件升级命令后，转入软件升级模式并应答；(3)can控制器收到上述应答后，将待升级软件拆分、组帧，依次连续发给can设备，can设备收到每一帧后都作应答并根据数据帧的id编号确定接收帧数据位置以重组升级软件；(4)若控制器超时未收到应答，将暂停连续发送，并重发未收到应答的发送帧；若成功接收应答，则继续连续发送；若多次重发后，均未成功接收应答，则认为升级流程失败，可重新发送软件升级命令，重启软件升级流程；(5)控制器发送完毕升级软件数据后，下发校验、烧录命令给can设备，若can设备校验接收到的数据成功、烧录成功，则发出含成功标记的应答，否则发出含失败标记的应答；(6)控制器若收到含成功标记的应答，可发出重启命令给can设备，can设备收到后作出应答，并退出软件升级模式、重启以执行升级后的软件。控制器若收到含失败标记的应答，也可发出重启命令，此时can设备作出应答后，将退出软件升级模式并执行旧软件程序；控制器也可以重新下发软件升级命令，再来一次升级流程。
55.在本发明的一个实施例中，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息；根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率；根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，其中所述目标增量值为在第一预设时长内的每帧升级数据帧的应答间隔时长的增量值；将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
56.在本发明的一个实施例中，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取每个异质子网络的当前剩余宽带信息；根据所述每个异质子网络的当前剩余宽带信息和当前软件升级业务数，得到每个软件升级业务的初始传输速率；根据所述初始传输速率，得到每个软件升级业务对应的目标增量值，其中所述目标增量值为在第一预设时长内的每帧升级数据帧的应答间隔时长的增量值；将每个目标增量值与预设增量阈值进行比较，根据每个比较结果调整相匹配的初始传输速率，得到每个软件升级业务的当前传输速率，使所述can控制器根据所述当前传输速率继续发送每个软件业务的升级数据帧。
57.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
58.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。