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嵌入式中,升级时涉及的协议兼容性问题?

01/11 10:50
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阅读需 7 分钟
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大家好,我是杂烩君。

越来越多的硬件产品,硬件构成不仅仅是集成在一块板子上,而是多块控制板协同工作。

此时,就会涉及到多块板之间的通信(有线/无线通信),就会涉及到到通信协议。很多时候,我们都会自定义一些协议。

我们之前在也分享一种常用的自定义协议格式:分享一种灵活性很高的协议格式(附代码例子)

在多板系统中,会有以下这些应用场景:

    每块板都有OTA升级的需求。可能某块板是一块公共的板子,其它项目也会同时使用,这块公共板子软件需要同时兼容多个项目。

我们在软件迭代过程中,可能会涉及到板间交互的数据的升级,比如新增数据。

新增的某个数据属性上属于某个数据集合,比如与某个结构体是同类数据,理论上为了程序设计得更合理些,应该把这个数据加在已有的结构体里面。

但是,这可能会涉及到兼容性问题。

如果直接往结构体里新增数据,升级时,有些板子升级成功了,有些板子没升级成功。可能就会出现数据异常导致功能异常。

公共板升级新增协议之后,可能就不能完全兼容与其通信的板子。

比如,有一条数据叫做设备信息的数据需要在板间通信,设备信息里包含了:设备IP、设备Mac。

#define  MSG_ID_DEV_INFO   0x0001

typedef struct _dev_info
{
 char dev_ip[IP_MAX_LEN];
 char dev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

此时,有新需求需要再加一个设备的sn,这个数据我们应该如何加?

如果是项目前中期,这时候还是在开发阶段,我们可以随意修改。因为设备sn也是设备信息的一部分,可以直接在设备信息这个数据里添加会比较合理:

#define  MSG_ID_DEV_INFO   0x0001

typedef struct _dev_info
{
 char dev_ip[IP_MAX_LEN];
 char dev_mac[MAC_MAX_LEN];
 char dev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_info_t;

如果是项目后期,或已经上市流通,则就需要考虑兼容性问题了。

针对这种兼容性问题,有如下解决方案:

方案一:新增的数据单独走一条数据协议

比如针对以上例子,可以这么来扩展:

#define  MSG_ID_DEV_INFO   0x0001
#define  MSG_ID_DEV_SN     0x0002

typedef struct _dev_info
{
 char dev_ip[IP_MAX_LEN];
 char dev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

typedef struct _dev_sn
{
    char dev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_sn_t;

这种方案虽然能解决问题,但越到后面,程序会越来越乱,各种数据很散乱,很不好维护。

而且,一开始也不可能把所有数据都规划得很完美。有没有什么方法,可以比较合理地扩充数据,并且也能应对这种兼容性问题。

看一下方案二。

方案二:项目设计初期,引入一些数据序列化库。

比如protobuf。

Protocol Buffers,是Google公司开发的一种数据描述语言,类似于XML能够将结构化数据序列化,可用于数据存储、通信协议等方面。它不依赖于语言和平台并且可扩展性极强。

同XML相比,Protocol buffers在序列化结构化数据方面有许多优点:

消息格式升级和兼容性好

    支持跨平台多语言序列化反序列化速度很快序列化后体积相比Json和XML很小,适合网络传输

相关文章:

Protobuf:一种更小、更快、更高效的协议

干货 | 项目乏力?nanopb助你一臂之力

干货 | protobuf-c之嵌入式平台使用

如何利用Google的protobuf,来实现自己的RPC框架

针对上面的例子,使用protobuf。

原来的数据:

syntax = "proto2";
 
message dev_info
{
    required string dev_ip    = 1;
    required string dev_mac   = 2;
}

新增数据dev_sn直接新增即可:

syntax = "proto2";
 
message dev_info
{
    required string dev_ip    = 1;
    required string dev_mac   = 2;
    required string dev_sn    = 3;
}

以上就是本次的分享,欢迎收藏、转发!

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