CN110851161B - 一种智能家居设备的固件更新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能家居设备的固件更新方法，该方法由智能手机和设备之间通过近场通信进行首次交互，绑定用户和设备，并生成相应的认证码，后续由智能手机获取新固件，发送给该设备，设备基于认证码验证固件的正确性和合法性。
Description
技术领域
本发明属于智能家居和计算机领域，尤其涉及一种智能家居设备的固件更新方法。
背景技术
近年来，随着计算机行业的快速发展，计算机技术开始逐渐和我们的居住环境结合起来，出现了智能家居的概念。所谓智能家居，就是利用计算机、通信、传感器、家电等技术，使得各个设备可以通过网络连接，给家庭中的各个设备提供智能控制的功能，包括设备的智能自主控制以及远程控制，从而给人们提供一个极其便利的生活环境。
与普通设备不同，智能家居***中的设备都具有固件，固件用于使设备可执行相应的智能控制方法，并且可以随时间进行更新或升级。固件更新是非常重要的，其可以修改旧固件中存在的漏洞，尤其是可能导致严重后果的安全性漏洞。同时固件更新可以给设备带来升级后的功能以及优化***，提升用户体验。
但是，用户一般不具有主动进行固件更新的知识或能力，智能家居设备本身的处理能力也较弱，处理固件更新能力不足，如果需要加强设备本身的处理能力，就会带来设备成本的增加。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种智能家居设备的固件更新方法。
本发明采用的技术方案具体如下：
一种智能家居设备的固件更新方法，包括以下步骤：
步骤100：用户使用智能手机靠近智能家居设备，所述智能手机和所述设备之间建立近场通信连接；
步骤200：所述智能手机通过所述近场通信连接读取所述设备的唯一标识符和固件版本号；
步骤300：所述智能手机通过网络向该设备的更新服务器发送设备绑定请求，所述设备绑定请求中包括了该设备的唯一标识符和固件版本号，以及用户标识符；
步骤400：所述更新服务器在接收到所述设备绑定请求后，记录所述设备绑定请求中的相应信息；
步骤500：所述智能手机随机生成一个认证码，并通过所述近场通信连接发送给所述设备，所述智能手机和所述设备存储所述认证码；
步骤600：当更新服务器发现所述设备的固件有新版本时，更新服务器将新版本固件推送给所述智能手机；
步骤700：所述智能手机计算所述新版本固件和所述认证码的共同哈希值H，即H＝hash(firmware||AuthCode)；其中，firmware是所述新版本固件，AuthCode是所述认证码，符号||表示将前后两个数据相连接，hash是一个哈希函数；
步骤800：所述智能手机将新版本固件和所述共同哈希值H一起，通过家庭网络发送给所述设备；
步骤900：所述设备计算所述新版本固件和认证码的共同哈希值H1，判断H1和H是否相等，如果不相等，则拒绝更新固件，如果相等，则使用该新版本固件更新存储器中的固件。
进一步地，在成功更新固件后，所述设备通知所述智能手机，所述智能手机再通知所述更新服务器，更新服务器修改其数据库中该设备对应的固件版本号。
进一步地，所述设备上通过明显标志指明近场通信模块的位置，步骤100中用户持智能手机靠近所述位置。
进一步地，所述设备的唯一标识符由设备厂家在设备出厂时即予以确定，并存储于该设备的存储器中。
进一步地，存储所述唯一标识符的存储器是只读存储器。
进一步地，用户事先在智能手机上下载和安装设备厂家所提供的APP，并使用自己的用户标识符在该APP上进行注册，之后用户使用其用户标识符登录所述APP，在APP中完成步骤300中的设备绑定操作。
进一步地，步骤600中，更新服务器首先给所述智能手机推送一个更新消息，告知用户该设备具有了新版本固件。
进一步地，所述认证码是所述智能手机生成的一个随机数。
进一步地，所述认证码不少于128位。
进一步地，所述智能手机加密存储所述认证码，所述设备将所述认证码存储于保存固件的存储器中。
本发明的有益效果是：降低智能家居设备的要求和成本。对于用户而言，只需要在首次交互时，用智能手机靠近设备并绑定所述设备，后续更新工作也比较简单，提高了用户体验，提高了固件更新的便捷性。
附图说明
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明使用的智能家居***的逻辑结构图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参见附图1，本发明方法使用的智能家居***包括智能家居设备(以下简称设备)、智能手机和更新服务器。虽然图中只示出了一个设备，但是智能家居***中所述设备可以有一个或多个。
所述智能家居设备可以是各种智能家居***中所使用的设备，例如空调、智能电视、灯光设备、厨房设备等等，这些设备都具有一定的智能控制功能，所述智能控制功能是由设备执行其内部存储的固件来实现的。因此设备中都具有存储器，用于存储设备所使用的固件。
所述智能手机是该智能家居***的用户所持有的智能手机，用户使用该智能手机需要进行相应的认证，例如使用密码、指纹或者人脸识别后，才能解锁使用该智能手机，这已是现有智能手机的常见认证方法，在此不再赘述。
所述更新服务器用于提供该设备的更新固件，通常而言，更新服务器和相应固件是由该设备的厂商所提供的。因此，不同厂商的设备会对应与不同的更新服务器。
所述设备、智能手机和更新服务器都可以连接到网络。基于本发明的实施例，所述设备和智能手机都位于家庭网络中，例如通过无线网络连接到家庭路由器上，所述家庭路由器再连接到外部互联网，而所述更新服务器是由厂商提供的网络服务器，即位于互联网上，因而所述智能手机可以连接和访问该更新服务器。
所述设备和智能手机因而都具有相应的无线通信模块，优选的，所述无线通信模块是WIFI通信模块，通过该无线通信模块，所述设备和智能手机可以连接所述家庭网络。此外，所述设备和智能手机还具有近场通信模块，优选的，所述近场通信模块是NFC模块。通过所述近场通信模块，所述设备和智能手机在相互靠近时，可以建立近场通信连接，通过该近场通信连接实现近场通信。
基于上述智能家居***及各个装置，下面详细说明本发明的设备固件更新方法。
步骤100：用户使用智能手机靠近智能家居设备，所述智能手机和所述设备之间建立近场通信连接。
具体的，通常而言，在用户首次使用该设备时(例如购买该设备后)，将智能手机靠近该设备的指定位置，也就是该设备上近场通信模块的位置(可以在该设备上通过明显的标志指明近场通信模块的位置)。此时智能手机的近场通信模块和设备的近场通信模块就可以建立近场通信连接。
步骤200：所述智能手机通过所述近场通信连接读取所述设备的唯一标识符和固件版本号。
所述唯一标识符是智能家居设备的全球唯一标识符，可以唯一标识一台设备，该唯一标识符由设备厂家在设备出厂时即予以确定，并存储于该设备的存储器中，优选的，存储唯一标识符的存储器应当是只读存储器。
所述固件版本号是设备当前所使用固件的版本号，该版本号也存储于所述设备的存储器中。
在智能手机与该设备建立近场通信连接后，智能手机通过可以经过所述近场通信，读取设备存储器中的上述唯一标识符和固件版本号。例如，在使用NFC的情况下，通过NFC的相关协议读取，NFC已是现有技术，在此不再赘述。
步骤300：所述智能手机通过网络向该设备的更新服务器发送设备绑定请求，所述设备绑定请求中包括了该设备的唯一标识符和固件版本号，以及用户标识符。
具体的，基于本发明的一个优选实施例，用户可以事先在智能手机上下载和安装设备厂家所提供的一个APP，并使用自己的用户标识符在该APP上进行注册，常见的用户标识符可以是用户的手机号、身份证或者用户自己提供的用户名等等。在注册后，用户使用其用户标识符登录所述APP，在APP中进行相应的绑定操作(例如点击一个“绑定”按钮)，从而所述APP与厂家的更新服务器建立连接，将所述设备绑定请求发送给更新服务器，从而将用户与设备进行绑定。
基于本发明的另一个优选实施例，也可以不使用APP，而是由智能手机自身提供相应的绑定服务，该绑定服务可以直接使用智能手机本身的标识符(例如IMEI)作为用户标识符，向更新服务器发送所述设备绑定请求，从而直接将该智能手机与设备进行绑定。
步骤400：所述更新服务器在接收到所述设备绑定请求后，记录所述设备绑定请求中的相应信息。
具体的，更新服务器将所述设备绑定请求中的用户标识符和设备唯一标识符、固件版本号对应存储于更新服务器的数据库中，实现了用户与设备的绑定。并且更新服务器也可以知道该设备当前的固件版本。
步骤500：所述智能手机随机生成一个认证码，并通过所述近场通信连接发送给所述设备，所述智能手机和所述设备存储所述认证码。
所述认证码是所述智能手机生成的一个随机数，为了安全可靠性，所述认证码应当具有一定的长度，优选的，所述认证码不少于128位。认证码通过近场通信传输，保证了认证码不会被泄露。
之后，所述智能手机应当安全存储所述认证码，例如加密存储，只有用户登录后才可解密。所述设备则可以将认证码存储于保存固件的存储器中。
在完成步骤100-500后，智能手机和智能家居设备就完成了首次交互，此时用户就可以将智能手机拿走，终止所述近场通信，等待新固件的到来和更新。
步骤600：当更新服务器发现所述设备的固件有新版本时，更新服务器将新版本固件推送给所述智能手机。
具体的，设备固件开发人员开发出该固件的新版本时，会将新版本固件上传到更新服务器，更新服务器将新版本固件的版本号与数据库中存储的所述设备的固件版本号(即所述设备唯一标识符所对应的固件版本号)相比较，就可以确定需要更新所述设备的固件，然后根据该设备绑定的用户标识符，将新版本固件推送给所述智能手机。
基于本发明的一个优选实施例，更新服务器可以首先给所述智能手机推送一个更新消息，告知用户该设备具有了新版本固件。然后用户可以登录相应的APP，通过APP下载所述新版本固件。
步骤700：所述智能手机计算所述新版本固件和所述认证码的共同哈希值H，即H＝hash(firmware||AuthCode)。
其中，firmware是所述新版本固件，AuthCode是所述认证码，符号||表示将前后两个数据相连接，hash是一个哈希函数。也就是说，将认证码连接在固件后面，计算出一个哈希值。hash可以采用本领域中任意一种哈希函数，例如MD5，SHA-1等。
步骤800：所述智能手机将新版本固件和所述共同哈希值H一起，通过家庭网络发送给所述设备。
如前所述，所述设备和智能手机都无线连接到家庭网络，例如使用常见的WIFI网络。因此智能手机可以将所述新版本固件和所述共同哈希值H通过家庭网络发送给所述设备，所述设备先将接收到的所述新版本固件和所述共同哈希值H存储于一个更新存储器中，等待更新固件。
步骤900：所述设备计算所述新版本固件和认证码的共同哈希值H1，判断H1和H是否相等，如果不相等，则拒绝更新固件，如果相等，则使用该新版本固件更新存储器中的固件。
如前所述，所述设备在步骤500中存储了认证码，因此所述设备可以从存储器中读取认证码，与新版本固件一起，计算共同哈希值H1，共同哈希值的计算方法与步骤700类似。如果所述新版本固件确实是相应的智能手机发送来的，则H1和H就应该相等。因此所述设备可以基于H1和H是否相等，来判断所述新版本固件的正确性和合法性，从而正确更新固件。
在成功更新固件后，所述设备可以通知所述智能手机，所述智能手机再通知所述更新服务器，更新服务器修改其数据库中该设备对应的固件版本号，为下一次更新做好准备。
基于上述方法，更新固件的大部分工作可以由智能手机完成，现有智能手机的处理能力可以较好较快的完成这一工作，智能家居设备只需要基于认证码来判断固件的正确性和合法性，不再需要过高的处理能力，可以降低智能家居设备的要求和成本。对于用户而言，只需要在首次交互时，用智能手机靠近设备并绑定所述设备，后续更新工作也比较简单。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种智能家居设备的固件更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100：在用户首次使用所述智能家居设备时，所述用户使用智能手机靠近智能家居设备，所述智能手机和所述设备之间建立近场通信连接；
步骤200：所述智能手机通过所述近场通信连接读取所述设备的唯一标识符和固件版本号；
步骤300：所述智能手机通过网络向该设备的更新服务器发送设备绑定请求，所述设备绑定请求中包括了该设备的唯一标识符和固件版本号，以及用户标识符；
步骤400：所述更新服务器在接收到所述设备绑定请求后，记录所述设备绑定请求中的相应信息，即将所述设备绑定请求中的用户标识符和设备唯一标识符、固件版本号对应存储于更新服务器的数据库中；所述设备绑定用于在更新服务器上实现用户与所述设备的绑定；
步骤500：所述智能手机随机生成一个认证码，并通过所述近场通信连接发送给所述设备，所述智能手机和所述设备存储所述认证码；其中，所述智能手机加密存储所述认证码，只有用户登录后才可解密所述认证码，所述设备将所述认证码存储于保存固件的存储器中；
步骤600：在新版本固件上传到更新服务器后，更新服务器器将新版本固件的版本号与数据库中存储的所述设备的固件版本号相比较，确定所述设备的固件有新版本时，更新服务器根据该设备绑定的用户标识符，将新版本固件推送给所述智能手机；
步骤700：所述智能手机计算所述新版本固件和所述认证码的共同哈希值H，即H＝hash(firmware||AuthCode)；其中，firmware是所述新版本固件，AuthCode是所述认证码，符号||表示将前后两个数据相连接，hash是一个哈希函数；
步骤800：所述智能手机将新版本固件和所述共同哈希值H一起，通过家庭网络发送给所述设备；
步骤900：所述设备计算所述新版本固件和认证码的共同哈希值H1，判断H1和H是否相等，如果不相等，则拒绝更新固件，如果相等，则使用该新版本固件更新存储器中的固件；
在所述设备成功更新固件后，所述设备通知所述智能手机，所述智能手机再通知所述更新服务器，更新服务器修改其数据库中该设备对应的固件版本号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备上通过明显标志指明近场通信模块的位置，步骤100中用户持智能手机靠近所述位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备的唯一标识符由设备厂家在设备出厂时即予以确定，并存储于该设备的存储器中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，存储所述唯一标识符的存储器是只读存储器。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户事先在智能手机上下载和安装设备厂家所提供的APP，并使用自己的用户标识符在该APP上进行注册，之后用户使用其用户标识符登录所述APP，在APP中完成步骤300中的设备绑定操作。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤600中，更新服务器首先给所述智能手机推送一个更新消息，告知用户该设备具有了新版本固件。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述认证码是所述智能手机生成的一个随机数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述认证码不少于128位。
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