一種基於MQX_Lite的WSN節點遠程代碼更新系統的製作方法
2023-06-25 09:36:04 2
本發明涉及物聯網領域，具體涉及一種基於MQX_Lite的WSN節點遠程代碼更新系統。
背景技術：
物聯網(Internet of Things)是指通過各種信息傳感設備，實時採集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，與網際網路結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。物聯網從宏觀上來看包含三個層次，分別是感知層，用來感知世界；網絡層，用來傳輸數據；應用層，用來處理數據。感知層包括電子標籤、攝像頭、讀卡器等綜合識別與感知的數據採集設備。網絡層包括2G、3G、4G等移動通信技術和有線網絡。應用層主要涉及物聯網包括智能醫療、環境監測、智能家居、智能物流、智能城市等應用。感知層的作用是感知和採集信息，從仿生學來看，感知層為「感覺器官」，可以感知自然界的各種信息。通過傳感器、攝像頭、紅外感應器等數據採集設備獲取外部物理世界的數據，採用有線或無線等短距離傳輸技術傳遞數據，配合傳感器網關和網絡層通信。感知層所需要的關鍵技術包括傳感器技術、短距離有線(RS485、CAN總線、嵌入式乙太網等)和無線(藍牙、紅外、ZigBee、Wi-Fi、Sub-1G等)通信技術、RFID、傳感器網絡技術等。網絡層作為紐帶連接著感知層和應用層，它由各種私有網絡、網際網路、有線和無線通信網等組成，相當於人的神經中樞系統。它的作用是將感知層所獲得的數據安全可靠地傳輸到應用層，這些數據可以通過移動通信網(無線移動通信網絡、衛星通信網絡、公眾電話網等)、國際網際網路、企業內部網、各類專網、區域網(乙太網、無線區域網WLAN、Bluetooth等)等網絡傳輸。網絡層所需要的關鍵技術包括移動通信、接入網和承載網的技術等。應用層位於物聯網三層結構中的最頂層，主要作用是進行數據處理計算、處理和知識挖掘，從而實現對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策。該層按形態直觀地劃分為兩個子層。一個是應用程式層，進行數據處理，它涵蓋了國民經濟和社會的每一領域，包括電力、醫療、銀行、交通、環保、物流、工業、農業、城市管理、家居生活等，另一個是終端設備層，提供人機界面，例如個人計算機、PDA、智慧型手機等。
無線傳感網絡是物聯網感知層使用最廣泛的技術，也是物聯網發展的重點。無線傳感網絡(Wireless Sensor Networks，WSN)是由分布在不同區域的自組織的節點設備組成的無線網絡。這些節點設備通過自身附帶或連接的傳感器能夠實時的監測周圍的物理或者環境狀況，感知和採集覆蓋區域中監測對象的信息，比如溫度，溼度，光照度，壓力等，並將此信息融合、匯聚至無線網絡的中心管理者。每個無線傳感節點均由各自的感知單元、通信單元和微控制單元等構成。WSN中的節點通過無線方式通信，因此網絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟網際網路進行有線或無線方式的連接。除了具備傳統無線行動網路的動態性、擴展性和間斷性等共同特徵外，WSN還具有低成本、高集成、低功耗、自組織等鮮明的特點。WSN簡單的組網方式通常包括傳感器節點(SensorNode，簡稱節點)、匯聚節點(網關)和任務管理節點。大量節點隨機密集部署在監測區域中，通過自組織的方式構成網絡；節點在對所探測信息進行初步處理後，以多跳中繼方式將數據傳至網關。然後經網際網路、移動通信網絡、衛星等途逕到達最終用戶所在的管理節點。
微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System，MEMS)、片上系統(System on Chip，SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展促進了無線傳感網絡(Wireless Sensor Networks，WSN)的快速發展。在網絡的運行過程中，基於修復漏洞、改變網絡功能、調優系統參數等原因,經常需要對傳感器節點運行的程序進行版本的更新。隨著WSN的發展，WSN節點數量變得越來越多，更新和維護成為了重要問題，傳統的人工現場更新方案無法再滿足節點數量眾多、分布複雜的新需求，因此通過無線方式實現代碼更新變的格外重要。目前，國內外對基於物聯網三層結構的遠程代碼更新關注度不夠，對遠程代碼更新系統整體的設計與研究還不多；對WSN節點更新的局部相關技術研究雖較多，例如無線傳感網絡的重編程技術，但對重編程的研究集中在數據協議和代碼分發機制上，著重關注於重編程編碼、算法、可靠性和傳輸協議安全性的研究，對重編程的通用性、可移植性研究和異構無線傳感網絡的重編程研究較少，過於依賴於具體的執行環境。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明旨在物聯網三層體系結構的基礎上設計開發一套可靠、高效、通用的遠程代碼更新解決方案。本發明具體涉及物聯網感知層網關及無線傳感節點的設計,以及應用層伺服器相關設計。感知層無線傳感節點遠程更新的設計包括搭建無線傳感節點硬體平臺、驅動構件及監控程序的設計。感知層網關的遠程更新的設計包括整體硬體設計、驅動構件及相應程序的設計。應用層伺服器軟體設計包括管理軟體、資料庫和通信軟體的設計。
本發明所述的基於MQX_Lite的WSN節點遠程代碼更新系統，其特徵在於，包括：感知層、網絡層以及應用層；所述感知層包括：組成無線傳感網絡的WSN節點、用於連接無線傳感網絡、移動通信網絡和網際網路的網關；所述網絡層包括移動通信網絡和網際網路；所述應用層包括伺服器；其中，
感知層的WSN節點基於無線代碼更新協議(WCUCP)實現代碼更新通信，並通過監控程序實現具體代碼更新，可同時更新全部或個別節點的程序；
感知層的所述網關包括：主控模塊、移動通信模塊和連結節點；所述網關通過移動通信模塊連接伺服器進行雙向通信，連結節點與普通傳感節點間通過無線傳感網絡進行雙向通信；所述網關與伺服器之間基於遠程代碼更新協議RCUCP實現遠程代碼更新的雙向通信；
應用層的伺服器包括通信軟體模塊和管理軟體模塊；所述通信軟體模塊負責數據通信；所述管理軟體模塊負責對數據解析、處理。
優選的是，所述WSN節點正常狀態下運行用戶程序，當接收到更新命令時，通過軟體復位轉入監控程序運行；監控程序配合伺服器運行遠程代碼更新軟體，實現遠程更新。
優選的是，WSN節點間的代碼更新過程包括：根節點通過USB轉串口的線與PC機相連接；PC機代碼更新軟體提取出待更新程序機器碼中的有效數據，分包組幀後通過串口發送給根節點，根節點轉發給WSN節點；同時也接收WSN節點返回的信息。
優選的是，所述WSN節點設置了輔助標誌位和超時機制；輔助標誌位用於輔助監控程序與用戶程序間的跳轉；超時機制用於判斷WSN節點是否接收到代碼更新相關數據幀，當計時器超過更新等待時間閾值UPDATE_TIME都沒有收到相關數據幀，則自動轉入到用戶程序中運行，否則執行正常更新流程。
優選的是，PC機代碼更新軟體通過根節點將更新代碼分組發送給WSN節點，WSN節點無需收到一幀數據回發一幀確認(ACK)幀，只要最後回發一幀包含丟幀信息的數據，PC機代碼更新軟體收到該幀解析出丟失的幀數據並重發。
優選的是，WSN節點與根節點採用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，載波監聽多址接入-碰撞避免)算法來避免數據接收時的衝突；在調用發送函數之前，先延時一個隨機(2^BE範圍內，開始時BE＝1)的時間，然後判斷信道是否空閒，如果空閒發送，否則在1到2^BE間再延時一個隨機時間，此時BE＝min(BE+1,maxBE)，如此循環，最多可以循環(NBVTOR的值進行設置，設為重定位後的地址0x0000_7000。(4)監控程序的設計(更新引導程序)：監控程序的設計至關重要，關係著整體系統是否能可靠、高效的實現WSN節點的代碼更新。監控程序的主要功能是接收PC機發送過來的命令幀和數據幀，解析出相應的命令及數據，將接收到的更新代碼臨時存放到更新用戶程序區，待接收完成且校驗正確後拷貝寫入到用戶程序區，最後通過PC指針跳轉執行用戶程序。更新流程圖如圖7所示。
為協調監控程序與用戶程序的執行順序，防止節點異常復位後運行到監控程序中，此時系統並沒有進行代碼更新，導致節點空等數據幀的情況，本文設計了輔助標誌位和超時機制。
輔助標誌位為FLASH的127扇區起始地址的內容，用於輔助監控程序與用戶程序間的跳轉，主要有0xff(初始值)、0x01和0x02三個值，詳細介紹見上表。超時機制用於判斷是否接收到代碼更新相關數據幀，當計時器超過更新等待時間閾值UPDATE_TIME都沒有收到相關數據幀，則自動轉入到用戶程序中運行，否則執行正常更新流程。傳感節點程序的詳細執行流程圖見圖8。
關於輔助監控程序與用戶程序間的跳轉函數，WSN節點接收到的更新代碼先存放在更新程序區，校驗無誤後通過調用FLASH扇區擦除函數FLASH_ErasePage對FLASH空間中的用戶程序區進行擦除，並讀取更新程序區的代碼數據，使用FLASH扇區寫入函數FLASH_Write將其逐扇區寫入到用戶程序區。寫入正確後，需重設主堆棧指針、PC指針跳轉實現程序跳轉到更新代碼處執行
為了增加監控程序的通用性，節點的網絡號和節點號在用戶程序的總頭文件中宏定義。執行用戶程序時，用戶程序首先調用扇區寫入函數FLASH_Write將節點的網絡號和節點寫到FLASH的126號扇區處。當進行代碼更新時，監控程序首先從126號扇區處讀取中節點的網絡號和節點號，然後與接收到的數據幀的網絡號節點號進行對比，判斷是否是該節點的數據。只有最初燒寫到節點裡的用戶程序需要進行網絡號和節點號的設置，以後的更新程序無需再設置，因為機器碼發送到哪個節點是由PC機軟體選擇的。此種設計方法不僅使監控程序變得通用，也增強了用戶程序通用性。
關於程序保護，監控程序對代碼更新至關重要，一旦被破壞，下次代碼更新時就會出現錯誤，那麼必須將節點收回重新燒寫監控程序，這將會耗費巨大的人力和物力。針對這種的潛在問題，在監控程序設計時通過調用FLASH扇區保護函數FLASH_Protect對監控程序的FLASH區進行保護設置，這樣可以有效的保證監控程序不會被意外的破壞，增強了程序的可靠性。
關於丟幀重傳機制，當用戶進行代碼更新操作時，根節點需要通過Sub-1G技術與傳感節點間進行交互，發送更新命令、機器碼，接收確認幀等數據。由於根節點與WSN節點間的數據傳輸是通過Sub-1G技術實現的，WSN節點不能保證數據100％的接收，故本發明設計了一種簡單高效的丟幀重傳機制來保證通信的可靠性。PC機軟體通過根節點將更新代碼分組發送給傳感節點，傳感節點無需收到一幀數據回發一幀確認(ACK)幀，只要最後回發一幀包含丟幀信息的數據，PC機軟體收到該幀解析出丟失的幀數據並重發。WSN節點判斷丟幀方法：設置大小為180Bytes的緩衝區，最多可記錄1440幀(每幀傳輸32位元組的機器碼，共可以傳輸45KB數據，即用戶程序區大小)數據接收狀態，緩衝區第1個字節的第七位flag_buf[0].7代表第1幀數據，flag_buf[0].6代表第2幀數據，flag_buf[0].0代表第8幀數據，以此類推。緩衝區初始化為0，成功接收到該幀數據時相應位置1。
關於WCUCP網絡協議的設計，通信協議(communications protocol)是指雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規則和約定。協議定義了數據單元使用的格式，信息單元應該包含的信息與含義，連接方式，信息發送和接收的時序，從而確保網絡中數據順利地傳送到確定的地方。本發明為根節點與WSN節點間的通信設計了一套協議，即無線代碼更新通信協議WCUCP，通信雙方的幀格式一致，具有一定的通用性，設計如下表。
其中：
(1)幀長：包含從長度欄位本身開始到校驗碼所有字節總長度。
(2)源地址、中繼地址和目的地址分別為5個字節。源地址表示數據幀發送節點的地址；中繼地址表示轉發此數據幀的中繼節點的地址，初始值為源地址；目的地址表示數據幀接收節點的地址。例如，節點A要將數據幀發送給節點C，此時數據幀的源地址和中繼地址都為節點A的地址，目的地址為節點C的地址。當節點B收到該數據幀時，會將數據幀的中繼地址設為節點B的地址。數據傳輸過程中源地址和目的地址是不變的。
路由表示節點收到數據幀是否轉發，主要有0x00、0x01、0x02和0x03四種方式，0x00表示不路由，節點收到此類幀不再轉發；0x01表示泛洪路由，節點收到此類幀轉發一次；0x02表示遞增路由，節點接收到幀的目的地址大於節點自身地址則轉發一次，否則不轉發；0x03表示遞減路由，節點接收到幀的目的地址小於節點自身地址則轉發一次，否則不轉發。
(3)命令字：命令字有兩個字節組成，命令字1用來區分不同的應用，命令字2是具體的操作命令，詳見下表。表中命令都為字符型，方便識別，也可根據需求設計為數字。命令內容：命令內容長度待定，視具體命令確定。校驗碼：單字節的累加和校驗。
無線代碼更新中，由於RF驅動構件的限制，每次發送的字節數最大為64，除去硬體過濾地址、有效長度、校驗和等欄位，最大可以發送60位元組的有效數據。因此，幀協議中數據內容最長為41位元組。
關於防衝突機制，在無線代碼系統中，若根節點發送一幀廣播幀，WSN節點收到後會做出應答，此時根節點會同時收到多個WSN節點的數據，會產生衝突引起數據幀的丟失。因此，本發明採用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，載波監聽多址接入-碰撞避免)算法來避免數據接收時的衝突。在調用RF發送函數之前，先延時一個隨機(2^BE範圍內，開始時BE＝1)的時間，然後判斷信道是否空閒，如果空閒發送，否則在1到2^BE間再延時一個隨機時間，此時BE＝min(BE+1,maxBE)，如此循環，最多可以循環(NB<maxNB)次。NB為循環變量；maxNB表示最多嘗試發送的次數，如果最後還是發送失敗了，那麼會強制發送一次；maxBE：表示退避指數的最大值；BE代表指數隨機退避的指數值，隨機退避的時間選擇在2^BE和0之間。
上面對WSN節點間的代碼更新進行了詳細研究，在此基礎上實現遠程代碼的更新。在下面，首先給出遠程代碼更新的系統結構，然後介紹伺服器端管理軟體和通信軟體、主控器各模塊的底層驅動代碼以及通信協議的設計。
本文基於物聯網的三層體系結構進行遠程代碼更新系統的設計，分別為伺服器端管理軟體、通信軟體和資料庫的設計、網關各模塊驅動程序及主控程序設計、WSN節點程序的設計，以及相關通信協議的設計。其中，WSN節點的程序與無線代碼更新系統中WSN節點相同，因此WSN節點的程序設計此處不再介紹。遠程更新系統如圖9所示。
關於伺服器端監控軟體設計，監控軟體是遠程代碼更新系統伺服器端的軟體，運行於伺服器上，是整個系統的重要組成部分。監控軟體一方面需要與用戶進行人機互動，另一方面需要與主控器進行實時通信。為增加監控軟體的靈活性、可維護性和可擴展性，本文將監控軟體分為管理軟體和通信軟體兩部分。兩個部分獨立設計互不影響，並通過資料庫進行數據的同步。其中，管理軟體負責顯示信息數據並提供用戶直接控制的操作界面；通信軟體與遠程網關間進行數據通信，處理接收到的狀態數據，並負責將用戶通過操作管理軟體產生的命令發送給網關。管理軟體的開發主要有C/S(Client/Server)和B/S(Browser/Server)兩種模式。C/S模式，即客戶端/伺服器模式，伺服器通常採用高性能的PC、工作站或小型機，並採用大型資料庫系統，如Oracle、Sybase、Informix或SQL Server，客戶端需要安裝專用的客戶端軟體。B/S模式，即瀏覽器/伺服器模式，客戶機上只要安裝一個瀏覽器，如Internet Explorer或Google Chrome，伺服器安裝Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等資料庫，瀏覽器通過Web Server同資料庫進行數據交互。C/S模式的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力，但客戶端都需要安裝專用的客戶端軟體，安裝和維護比較麻煩。B/S模式最大的優點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟體。只要有一臺能上網的電腦就能使用，客戶端零維護。因此，本發明的管理軟體採用B/S模式，即管理軟體設計為網頁，用戶交互界面通過瀏覽器實現，主要的事務邏輯在伺服器端實現，數據的存儲和提取則通過資料庫實現。用戶只需在網頁中設置控制參數、點擊執行按鈕等操作，通過瀏覽器向伺服器發起請求，伺服器分析處理請求並計算，向對應SQL Server資料庫表中存取數據。輸入查詢或控制參數，通過瀏覽器向Web伺服器發起請求，Web伺服器接受並處理請求，經分析計算，向相應的SQL Server資料庫伺服器存取數據，最後將結果返回給客戶端瀏覽器，最後將結果返回給客戶端瀏覽器。
管理軟體負責遠程更新系統中網關及WSN節點狀態的監測和管理，但最重要的功能是將待更新的機器碼傳到伺服器指定位置，並選擇要更新節點的網絡號和節點號，發送代碼更新相關命令。管理軟體主要與資料庫間進行交互，提供了友好的圖形化界面供用戶操作，減少了操作的複雜性，降低對操作人員專業知識的要求。通信軟體主要負責網絡數據的收發及解析，通過GPRS網絡和網關直接進行通信，通過資料庫和管理軟體進行交互，在整個系統架構中起到了「橋梁」的作用。其獲取資料庫中未處理的命令，將這些命令按照通信協議封裝成數據幀，並通過GPRS網絡發送給網關；同時該軟體也接收來自網關的各種狀態信息的數據幀，按照通信協議解析後將狀態數據存入資料庫指定的表中。當通信軟體獲取到資料庫中有遠程代碼更新命令時，將該命令封裝成幀後發送給網關，並且解析伺服器上指定文件夾中最新上傳的機器碼文件並分包組幀發送給網關，機器碼的解析與有效數據的處理與無線代碼更新系統中PC軟體的設計一致，此處不再贅述。
網關與伺服器間通信需使用Socket，又稱「套接字」，用於描述IP位址和埠號，應用程式通常通過「套接字」向網絡發出請求或者應答網絡請求。目前經常使用的Socket分為兩種：流式Socket和數據報式Socket。流式Socket基於面向連接的TCP/IP協議進行通信，提供雙向的、可靠的、有序的、不重複的數據流服務。通信雙方必須建立一條通信連接，這樣需要較多的網絡信道開支，但是保證了準確無誤的信息傳送。數據報式Socket基於無連接的UDP協議進行通信，提供不可靠、無連接的數據傳輸服務。因此，本系統中使用面向連接的流式Socket，即使用Socket實現TCP的通信機制。
伺服器採用公網固定IP位址，各網關與伺服器通信軟體正常數據通信前，都需作為客戶端主動創建與伺服器的點對點連接。通信軟體通過維護一張哈希表，記錄當前處於連接狀態的網關和其對應的Socket句柄。每當與網關建立連接後就在該表中添加一條記錄；當網關斷開連接後就刪除表中對應的記錄。網關作為客戶端通過GPRS網絡與伺服器端的通信軟體進行通信，通信採用異步Socket方式。通信軟體使用多線程異步Socket機制，使得伺服器的同一個埠可以與多個網關進行通信。
要實現網關和伺服器的網絡通信，首先必須在伺服器端創建套接字。通信軟體先進行資料庫、系統參數、通信接口等的初始化，然後調用系統的Socket函數創建用於偵聽的套接字，接著調用Bind方法將該Socket與本伺服器地址和埠綁定。完成上述操作之後，通信軟體調用Listen函數偵聽網關的請求，等待網關的連接。
網關同樣調用系統的Socket函數創建套接字，接著通過Connect方法向伺服器發起連接請求。當伺服器端通信軟體接收到網關的連接請求，就會通過BeginAccept方法接受請求並且通過EndAccept方法創建新的套接字，建立與指定的網關的連接。連接建立成功後，通信軟體就可以用BeginReceive和BeginSend方法進行數據的異步傳輸。通信結束後，網關首先調用Close結束通信，通信軟體檢測到網關斷開連接後也調用Close結束本次通信。伺服器端通信軟體和網關的Socket通信過程如圖10所示。其中，通信軟體綁定的本地埠號存放在資料庫的SystemConfig表中，通信軟體啟動時從表中讀取出相應的埠號，這樣埠號的修改比較方便，增強了通信軟體的可移植性。通信軟體的數據傳輸主要通過兩個隊列實現，分別為上行隊列UplinkQueue和下行隊列DownlinkQueue。UplinkQueue主要存放伺服器指定埠收到的兩種數據包：網關發送過來的數據；管理軟體通過網口發送通知通信軟體處理資料庫中新命令的數據。DownlinkQueue主要存放管理軟體下發的命令，管理軟體先將命令存放於資料庫表中，通信軟體讀取出命令放入下行隊列中。通信軟體與資料庫及網關間的通信如圖11所示。
網關是遠程代碼更新系統的重要組成部分，是伺服器與WSN節點通信的橋梁。網關主要接收遠程伺服器的控制和操作命令，解析命令監測和控制WSN節點並返回相應的應答信息。
遠程代碼更新系統中有數量眾多的網關和WSN節點，對它們進行合理的編址至關重要。伺服器跟網關都有各自的IP位址，它們間的通信是通過TCP機制實現的。網關開始連接伺服器時，將自身網絡號和GPRS模塊獲取到的IP位址一起發給伺服器。連接建立成功後，伺服器通過網絡號(IP位址)找到相應網關進行通信。為區分各網關，每個網關設置了一個網絡號，該網關控制同一網絡號下的WSN節點。每個WSN節點都有唯一的網絡號和網內地址，各為2個字節，同時還需要設置部分特殊地址來實現廣播或點對點數據傳輸。網絡號佔2個字節，最多可編址65536個網絡，網絡號在0到65535之間，其中0號網絡作為預留不使用，65535號網絡作為廣播網絡地址。網內地址也使用2個字節，最多可編址65536個節點，0號網內地址作為網關在該網絡中的地址，65535號網內地址作為該網絡中的廣播地址。因此，RCUCP最多可編制65534個網段，每個網段內的節點數目最多有65534個，理論上節點數量最多可為65534×65534＝4294705156個，足以滿足一般物聯網系統的需求。網絡特殊地址的定義如下表所示。
RCUCP編制機制將地址劃分為網絡號和網內地址兩個部分，有效的支持網關並行的更新各網段內節點的代碼，大大提高代碼更新的效率。伺服器可將機器碼數據幀並行的發送給各個網關，網關並行的對該網絡內的WSN節點進行代碼更新。
RCUCP的數據幀格式設計下表。
為了防止幀數據部分丟失而導致全部數據讀取錯亂，本協議設計成幀頭幀尾的形式，幀頭固定為0x53，幀尾固定為0x54。幀的數據內容中也會出現0x53和0x54，因此本協議中增加了轉義字符0x55，在幀數據內容中遇到0x53、0x54或0x55，都在其前面加0x55，分別轉義為0x550x53、0x55 0x54、0x55 0x55。網絡號和網內地址都由2個字節組成。路由為目的節點的路由方式，若該幀是發送給WSN節點的，則網關將該路由放入WCUCP中目的節點的路由欄位中。命令字有兩種類型，分別為網關命令和節點命令。網關命令是只對網關操作的命令；節點命令是最終對WSN節點的操作命令，需要網關程序將命令轉化到WCUCP的命令欄位中去。
本發明直接通過網頁將機器碼傳到伺服器上的指定文件夾中，用戶通過網頁發送更新命令後，通信軟體從伺服器指定文件夾中找到相應機器碼，解析提取出有效數據分包組幀發送給網關。若網頁在本地解析提取機器碼文件有效數據並分包存放在資料庫表中，當通信軟體接收到更新命令時，還需要再從資料庫表中根據編號讀取出機器碼並組幀發送，此過程比本文的方法繁瑣，因此通信軟體處理網頁傳到伺服器上的機器碼的方式是可取的。遠程代碼更新系統的更新過程為用戶在系統網頁上選擇要更新的節點所屬的網絡號及節點號(節點號選項中有選擇全部節點選項)，點擊自動更新按鈕即可，此時用戶的操作就已經完成。點擊自動更新按鈕，網頁後臺會將資料庫相應表中的標誌位會置1，通信軟體查詢到該變化則解析機器碼中有效數據分包發送給網絡號對應的網關。網關先間隔的向WSN節點發送兩幀代碼更新命令幀，確保WSN節點從用戶程序跳轉到監控程序中。隨後，網關向WSN節點發送機器碼數據包，並進行相應的丟幀重傳。WSN節點接收機器碼完成且校驗正確後，將原本放在更新程序區中的代碼拷貝到用戶程序區中，最後將PC指針跳轉到用戶程序區執行。
應當理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不足以限制本發明的技術方案，對本領域普通技術人員來說，在本發明的精神和原則之內，可以根據上述說明加以增減、替換、變換或改進，而所有這些增減、替換、變換或改進後的技術方案，都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。