高柱荣,蒋昌茂,刘洪林

(1.桂林市利通电子科技有限责任公司，广西 桂林 541004；2.桂林师范高等专科学校，广西 桂林 541001；3.桂林航天工业学院计算机科学与工程学院，广西 桂林 541004)

0 引言

智能燃气表已成为居民生活用气的一种主要计量仪表，被广泛应用并分散地安装在各户居民家中，其设计缺陷修补、功能改进或性能提升等需求，在物联网时代将变得简单可行。本文基于窄带物联网(narrow band-intemet of things,NB-IoT)燃气表项目，研究设计了一种安全、可靠的远程升级方案。

1 系统组成

物联网燃气表由主控微控制器(micro controller,MCU)、窄带(narrow band,NB)通信模组、计量单元、阀控单元、液晶显示器(liquid crystal display,LCD)、蜂鸣器、按键、实时时钟、供电单元等组成，主要实现燃气使用量的采集计量、连网上报数据和接收服务器下发的命令数据等功能。而远程升级功能则是利用物联网燃气表自身具有的网络连接特性，通过远程操控实现对燃气表固件程序的更新：即更新主控MCU内的程序，以达到改进和提升的目的。本文的升级系统由业务服务器、燃气表终端和升级服务器三部分组成。

2 升级原理

STM32L0 MCU是意法半导体公司推出的、基于ARM Cortex-M0+内核的系列微控制器[1]，具有集成外设单元丰富、高性能与超低能耗完美平衡等特性，同时具有低成本的优势，非常适合由电池供电或由能量收集供电的物联网应用。本文选择STM32L073RZ作为物联网燃气表的主控MCU。

应用程序编程(in application programming,IAP)技术是指MCU允许正在运行的程序对片内Flash的部分区域进行编程更新，更新后可以执行新的程序，从而实现程序的升级[2-4]。……