技术领域
[0001] 本实用新型涉及物联网领域，特别是涉及一种可远程升级软件的物联网终端装置。
相关背景技术
[0002] 随着物联网技术的快速发展，万物互联时代的到来，物联网装置已出现在生活中的方法面面，多数物联网装置被安装在环境恶劣的地方，普遍存在维护困难及成本高等问题。
[0003] 现有物联网终端的软件更新是通过烧录接口进行的，这种方式需要维护人员先拆卸设备，再通过有线方式在升级软件上位机和设备之间建立链接，执行软件更新。该方式存在操作繁琐、人员投入大和效率低下等缺点。
[0004] 因此亟需提供一种新型的可远程升级软件的物联网终端装置来解决上述问题。实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可远程升级软件的物联网终端装置，能够实现远程升级物联网终端的软件。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种可远程升级软件的物联网终端装置，包括主控器、与主控器相互连接的NB‑Iot联网模块、片外存储模块、与主控器输入端连接的电池、电压检测模块、与主控器输出端连接的水银开关、唤醒模块；
[0007] 所述主控器为装置的核心部件，用于存储装置的软件及实现升级功能的逻辑软件；
[0008] 所述NB‑Iot联网模块用于与服务器进行数据交互，以获取升级指令和新版软件。
[0009] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述主控器通过UART串口通讯方式与NB‑Iot联网模块相连。
[0010] 进一步的，所述NB‑Iot联网模块采用SIM7020C。
[0011] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述片外存储模块通过SPI通信方式与主控器相互连接。
[0012] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述主控器通过I/O口与唤醒模块、水银开关连接。
[0013] 进一步的，该装置还包括与主控器输出端连接的蜂鸣器模块、与NB‑Iot联网模块相连的SIM卡模块。
[0014] 进一步的，所述主控器采用nRF52832‑QFAA。
[0015] 本实用新型的有益效果是：本实用新型结构清晰简单，通过设计一个新型的装置能够实现物联网终端软件的远程升级，解决了现有技术中通过有线方式在升级软件上位机和设备之间建立链接，执行软件更新存在的操作繁琐、人员投入大和效率低下的问题。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0025] 请参阅图1，本实用新型实施例包括：
[0026] 一种可远程升级软件的物联网终端装置，包括主控器、与主控器相互连接的NB‑Iot联网模块、片外存储模块、与主控器输入端连接的电池、电压检测模块、与主控器输出端连接的水银开关、唤醒模块及蜂鸣器模块。
[0027] 所述主控器为装置的核心部件，用于存储装置的软件及实现升级功能的逻辑软件；
[0028] 所述NB‑Iot联网模块用于与服务器进行数据交互，以获取升级指令和新版软件。主控处理器通过UART串口通讯方式进行数据交互，与服务器之间按照HTTPS协议格式传输数据。与NB‑Iot联网模块输入端相连的SIM卡模块用于插取SIM卡，为联网模块提供运营商服务。
[0029] 所述片外存储模块用于存储从服务器下载的新版固件和备份旧版本软件，其与主控器通过SPI通信方式进行数据交互。通过设计片外存储模块作为新旧软件存储位置，能够在装置升级失败的情况下，继续运行旧版软件，以便再次尝试升级。
[0030] 电池用于给装置供电。电压检测模块用来测量电池的供电电压，用来估算电池的剩余电量，主控器通过数模转换协议采集数据。
[0031] 所述水银开关用来将装置从休眠状态唤醒，以配置装置工作的初始条件。所述唤醒模块用于当系统处于休眠状态时，通过定时器唤醒装置执行工作状态。所述蜂鸣器用于指示升级的状态，方便现场人员掌握装置的升级结果，主控器通过高低电平对其进行控制。通过设置的蜂鸣器模块，能够在装置升级成功或者失败的情况下，向外界发出提示，从而便利装置使用者了解软件更新的结果。
[0032] 下面结合附图具体说明各模块的电路原理：
[0033] 结合图2，所述主控器采用nRF52832‑QFAA，其外围电路的各电路元器件及其连接关系如图所示。此电路为MCU最小系统，包括晶振电路、复位电路和内存电路，保证系统各模块的正常运行，主要完成雷达、地磁传感器和通信模组的软件配置。MCU内部集成蓝牙功能，灵活应该蓝牙配置实现手机APP互联，进行近距离设备标定和参数修正。
[0034] 所述电池电路包括电池、调压器U101、线性稳压器U102及大功率场效应管Q101。各电路元器件及其连接关系如图3所示。系统供电电源输入由3.6V锂电池提供，通过图中所示电源芯片进行电源管理，分别供给主处理器、雷达模块、4G通信模组和其他外设电路。具体的，调压器U101及外围电路将电池电压转给主处理器供电，线性稳压器U102及外围电路将电池电压转给雷达模块供电，大功率场效应管Q101及外围电路将电池电压转给地磁芯片供电。
[0035] 结合图4，所述NB‑Iot联网模块采用SIM7020C，其外围电路的各电路元器件及其连接关系如图所示。SIM7020C是一款多频段NB‑IoT无线通信模块，模块采用42PIN LCC封装。SIM7020拥有丰富的硬件接口，包括串口、GPIO、ADC等，具有低延迟、低功耗、广覆盖的优点。
其接口连接有SIM卡模块。该模块为4G全网通通信模组电路，主要完成系统入网和上下行数据传输，连接服务器和云端，发送数据到终端。后期系统升级也通过该模组完成软件OTA。
[0036] 所述电压检测模块的电路图如图5所示，包括电阻R102、R103，用来测量电池的供电电压及估算电池的剩余电量，主控器通过数模转换协议(DAC)采集数据。
[0037] 结合图6，所述片外存储模块的采用存储芯片GD25Q40CTIG，存储容量为4Mbit，最大时钟频率为120MHz，其外围电路的各电路元器件及其连接关系如图所示。该模块存储从服务器下载的新版固件和备份旧版本软件，与主控器通过SPI通信方式进行数据交互。
[0038] 所述蜂鸣器模块电路如图7所示，其外围电路的各电路元器件及其连接关系如图所示。所述蜂鸣器用于指示升级的状态，方便现场人员掌握装置的升级结果，主控器通过高低电平对其进行控制。
[0039] 参阅图8，该装置的升级流程如下：
[0040] 首先在装置上电或者被唤醒后，通过HTTPS协议发送一帧报文给服务器，报文由装置的状态信息和厂牌ID组成，服务器查询该装置是否有需要执行的更新，若无则进入工作模式，若有则进入更新模式，当装置处于更新模式时，首先将新版软件从服务器下载存储于片外存储器中，之后擦除主控器中的旧版软件，并将新版软件安装于主控器中，待主控器检验完软件的完整性后，运行新版软件，若成功运行，则将终端的更新结果上传服务器并且蜂鸣器模块连续5次响铃3声，若未能成功运行，则将运行失败的结果上传服务器并且蜂鸣器模块连续5次响铃1声，并擦除损坏的软件，从片外存储器中将旧版本软件重新加载到主控器中。
[0041] 本实用新型结构清晰简单，通过设计一个新型的装置能够实现物联网终端软件的远程升级，解决了现有技术中通过有线方式在升级软件上位机和设备之间建立链接，执行软件更新存在的操作繁琐、人员投入大和效率低下的问题。
[0042] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
