本发明涉及网络通信，尤其涉及一种充电桩软件自动在线升级方法及系统。
背景技术：
1、在早期，设备的软件升级通常需要用户手动介入，可能需要通过物理介质(如光盘或usb驱动器)将新版本的软件安装到设备上。这种方式繁琐且容易出错。随着云计算和物联网技术的发展，自动在线升级的概念逐渐引入。设备能够自动检测新版本的软件，并在用户不需要介入的情况下进行升级。这一阶段提高了升级的便利性和效率。但现存的充电桩软件自动在线升级方法，对网络的稳定性分析不够精确以及未充分考虑用户体验，升级造成用户充电服务中断，对网络的波动应对能力较差，不能根据数据传输波动进行调整自动升级过程；传输升级资源的效率低，造成传输速度慢、传输不稳定。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种充电桩软件自动在线升级方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种充电桩软件自动在线升级方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：获取充电桩使用历史数据；对充电桩使用历史数据进行升级时段规划，从而获取升级时间段数据；
4、步骤s2：根据升级时间段数据通过充电桩监测工具对充电桩进行网络周期监测，从而获取充电桩网络状态数据；
5、步骤s3：对充电桩网络状态数据进行网络稳定性指数计算，从而获取网络稳定性指数；当网络稳定性指数大于等于预设的最低网络稳定性指数时，则执行步骤s4；当网络稳定性指数小于预设的最低网络稳定性指数时，则返回执行步骤s2；
6、步骤s4：获取充电桩软件版本数据；对充电桩软件版本数据进行安全备份，从而获取安全备份数据；获取服务端软件版本数据；对服务端软件版本数据以及充电桩软件版本数据进行版本差异编码并进行增量提取，从而获取版本增量编码数据；
7、步骤s5：当版本增量编码数据小于等于预设的保准版本增量阈值时，对版本增量编码数据进行增量式验证并传输至充电桩；当版本增量编码数据大于预设的保准版本增量阈值或版本增量编码数据传输失败时，对服务端软件版本数据以及充电桩软件版本数据进行完整版本编码，从而获取完整版本编码数据，将完整版本编码数据传输至充电桩；
8、步骤s6：充电桩对版本增量编码数据或完整版本编码数据进行解码并进行版本合并，从而获取版本升级数据；根据版本升级数据进行软件版本升级并进行升级监测回滚操作，以实现充电桩软件自动在线升级工作。
9、本发明通过收集充电桩使用历史数据，能够深入了解用户的充电行为模式、高峰期和低谷期的使用情况，为后续的升级时段规划提供基础数据。通过计算网络稳定性指数，能够量化评估充电桩的网络连接质量；当网络稳定性指数达到或超过预设的最低稳定性指数时，确保在稳定网络环境下进行后续的升级操作，减小升级风险。获取当前充电桩和服务端的软件版本数据，为后续升级操作提供基础；安全备份确保在升级过程中能够回滚至先前的软件版本，提高系统的可靠性和稳定性。提高数据传输的安全性和准确性，通过验证确保只有合法且完整的增量数据被传输至充电桩；当版本增量编码数据小于等于预设的阈值时，采用增量式传输，减小传输量，降低网络负担，提高传输效率。充电桩解码并获取增量数据或完整版本数据，确保数据的可用性；将增量数据与当前版本合并，或者应用完整版本数据，实现软件版本的升级。通过增量式升级方式，减少了升级所需的传输时间和带宽。实现充电桩软件的在线升级，确保充电桩系统始终运行在最新的软件版本上；在升级过程中进行实时监测，一旦出现异常，可迅速回滚至先前的版本，保障充电服务的连续性和稳定性。因此，本发明提供一种充电桩软件自动在线升级方法及系统，通过分析用户的充电桩使用低峰期进行升级时间规划，对网络稳定性精确分析，能根据网络稳定性进行升级判断，对新软件版本数据进行增量式升级，减少数据传输，提高数据传输的效率以及稳定性。
10、优选地，步骤s1包括以下步骤：
11、步骤s11：通过充电桩监测系统获取充电桩使用历史数据以及充电桩地理位置数据；
12、步骤s12：根据充电桩地理位置数据进行区域划分，从而获取充电桩区域数据；
13、步骤s13：对充电桩区域数据以及充电桩使用历史数据进行充电桩信息匹配，从而获取充电桩信息匹配数据；
14、步骤s14：根据充电桩信息匹配数据对充电桩区域数据中每个区域对应的充电桩使用历史数据进行区域充电桩使用低峰期分析，从而获取区域充电桩使用低峰期数据；
15、步骤s15：根据区域充电桩使用低峰期数据进行升级时间窗口设置，从而获取升级时间段数据。
16、本发明通过监测系统获取充电桩的使用历史数据，可以深入了解充电桩的使用频率、高峰时段和低谷时段，为制定升级时段计划提供基础；获取充电桩的地理位置数据，有助于后续的区域划分和分析。根据地理位置数据对充电桩进行合理划分，可以将充电桩划分到不同的区域，方便后续的区域分析和优化；按照划分的区域，整理和获取每个区域内充电桩的相关数据。将区域数据和使用历史数据进行匹配，确保数据的一致性和准确性，为后续的分析提供可靠的基础；获取充电桩信息匹配数据，包括各个区域内充电桩的使用历史信息。根据信息匹配数据，对每个区域内的充电桩使用历史数据进行低峰期分析，找到每个区域的充电需求低谷时段；确定每个区域的低峰期时段，以便在制定升级时间段时避免对充电桩服务造成较大影响。基于区域低峰期数据，设置合适的升级时间窗口，确保升级操作尽可能在充电需求低谷时段进行，减小对用户的影响；获取经过优化的升级时间段数据，以确保升级操作对用户的影响最小化。
17、优选地，步骤s3中网络稳定性指数计算，其中网络稳定性指数计算公式具体为：
18、
19、式中，n表示网络稳定性指数，n表示趋近无穷大的整数，x表示网络带宽值，y表示网络延迟值，z表示数据丢包率，f(x,y,z)表示网络状态函数，表示f(x,y,z)对x的偏导数，r表示网络连接的最大距离。
20、本发明构造了一种网络稳定性指数计算公式，用于对充电桩网络状态数据进行网络稳定性指数计算；公式中部分对网络带宽、延迟和数据丢包率进行复杂组合，引入对数运算，有助于综合考虑这些网络参数对稳定性的影响；将网络带宽、延迟和数据丢包率进行整合，通过对数运算放大对网络不稳定性的影响，更好地捕捉网络状态的综合特征；其中构建极限运算，使网络稳定性指数能够在趋近无穷大的情况下趋于稳定；通过极限运算，确保网络稳定性指数在数据量足够大时趋于稳定，使得计算结果更加可靠和具有普适性。部分表示网络状态函数对带宽的偏导数，即网络状态对带宽变化的敏感性；通过计算带宽的偏导数，量化了网络状态函数在带宽变化方面的敏感性，使得网络稳定性指数更具有针对性和灵敏度；其中网络状态函数，综合考虑了带宽、延迟和数据丢包率的影响；通过对带宽、延迟和数据丢包率的综合处理，形成网络状态函数，更全面地反映了网络的实际稳定性情况。部分引入反正弦函数，与带宽和延迟的关系，通过网络连接的最大距离进行归一化处理；将网络带宽和延迟与网络连接的最大距离关联，通过反正弦函数进行处理，使得网络稳定性指数具有对网络连接距离的适应性，更符合实际网络环境。
21、优选地，步骤s4包括以下步骤：
22、步骤s41：获取充电桩软件版本数据；利用哈希函数对充电桩软件版本数据进行版本数据摘要生成，从而获取版本数据摘要；对充电桩软件版本数据进行版本备份加密，从而获取版本备份加密数据；
23、步骤s42：对版本数据摘要以及版本备份加密数据进行版本数据整合，从而获取安全备份数据；获取服务端软件版本数据；对充电桩软件版本数据以及服务端软件版本数据进行格式标准化处理，从而获取版本格式标准数据；
24、步骤s43：对版本格式标准数据进行版本关键特征提取，从而获取版本关键特征数据，其中版本关键特征数据包括文件级特征数据以及版本级特征数据；
25、步骤s44：根据版本关键特征数据进行相似性分析，从而获取相似性分析数据；根据版本关键特征数据以及相似性分析数据对版本格式标准数据进行差异块划分，从而获取差异块数据；
26、步骤s45：对差异块数据进行可变长度编码并进行增量提取，从而获取增量编码数据；对增量编码数据进行增量优化编码，从而获取版本增量编码数据。
27、本发明通过获取充电桩软件版本数据，为后续安全备份和版本比较提供基础；使用哈希函数对软件版本数据生成唯一的版本数据摘要，用于后续验证版本完整性；通过加密算法，对软件版本数据进行加密，保护备份数据的安全性。将版本数据摘要和版本备份加密数据整合为安全备份数据，确保备份的完整性和保密性；获取服务端的软件版本数据，用于后续版本比较；统一充电桩和服务端软件版本数据的格式，方便后续版本比较和差异分析。从版本数据中提取关键特征，包括文件级特征数据和版本级特征数据，用于后续相似性分析和差异分析。通过比较版本关键特征，进行相似性分析，识别充电桩和服务端软件版本之间的相似性；根据相似性分析结果，对版本数据进行差异块划分，以准备进行增量编码；对差异块数据进行可变长度编码，减小传输的数据量，同时进行增量提取，以获取增量编码数据；对增量编码数据进行优化编码，以进一步减小传输数据的大小，提高传输效率。
28、优选地，步骤s43包括以下步骤：
29、步骤s431：对版本格式标准数据进行版本数据结构分析，从而获取版本数据结构；
30、步骤s432：根据版本数据结构对版本格式标准数据进行文件级特征提取，从而获取文件级特征数据；
31、步骤s433：根据版本数据结构对版本格式标准数据进行版本级特征提取，从而获取版本级特征数据；
32、其中，步骤s432中的文件级特征提取包括以下步骤：
33、步骤s4321：对版本格式标准数据进行文件列表提取，从而获取文件列表数据；对版本格式标准数据进行文件二进制转换，从而获取文件二进制数据；
34、步骤s4322：利用md5哈希函数、文件列表数据以及文件二进制数据对版本格式标准数据进行文件哈希计算并进行文件内容比较，从而获取版本文件内容变化数据；
35、步骤s4323：对版本格式标准数据进行文件大小和类型比较，从而获取文件大小和类型变化数据；
36、步骤s4324：对版本格式标准数据进行文件元信息比较，从而获取文件元信息变化数据；
37、其中，步骤s433中的版本级特征提取包括以下步骤：
38、步骤s4331：对版本格式标准数据进行版本号变化识别，从而获取版本号变化数据；
39、步骤s4332：对版本格式标准数据进行整体文件大小和数量变化分析，从而获取整体文件大小和数量变化数据；
40、步骤s4333：对版本格式标准数据进行版本发布时间分析，从而获取版本发布时间数据。
41、本发明通过对版本格式标准数据进行结构分析，获取了软件版本的数据结构，为后续特征提取和差异分析提供了基础。对软件版本数据进行详细的文件级别特征提取，以便更精确地分析版本之间的差异；其中，文件级别特征提取的可以获取了软件版本中包含的所有文件的列表，为后续文件级特征提取提供了基础；利用md5哈希函数计算文件的哈希值，用于快速检测文件内容的变化；对比版本之间文件内容的差异，获取文件内容变化的详细数据，识别文件内容的具体变化，而不仅仅是文件的存在与否；比较版本间文件的大小和类型变化，提取了文件大小和类型变化的数据；比较版本间文件的元信息，提取了文件元信息的变化数据。对软件版本数据进行版本级别的特征提取，从整体层面分析版本间的差异，其中，版本级别的特征提取可以识别并提取了版本之间版本号的变化数据；分析整体文件大小和数量的变化，提取了整体文件大小和数量变化的数据；分析版本发布时间的变化，提取了版本发布时间的数据。
42、优选地，步骤s5包括以下步骤：
43、步骤s51：当版本增量编码数据小于等于预设的保准版本增量阈值时，对版本增量编码数据进行验证数据提取，从而获取待验证数据；
44、步骤s52：对版本增量编码数据进行版本增量合法性校验，从而获取版本增量合法性数据；
45、步骤s53：根据充电桩软件版本数据以及版本增量编码数据进行适用性阈值设定并进行版本适用性指数计算，从而获取适用性阈值以及版本适用性指数；
46、步骤s54：对版本适用性指数以及适用性阈值进行适用性判断，当版本适用性指数大于等于适用性阈值时，则生成版本适用性数据，并执行步骤s55；当版本适用性指数小于适用性阈值时，则版本增量编码数据传输失败，并执行步骤s56；
47、步骤s55：根据版本增量合法性数据以及版本适用性数据对待验证数据进行增量式验证报告生成，从而获取增量式验证报告；将增量式验证报告以及版本增量编码数据传输至充电桩，并执行步骤s6；
48、步骤s56：当版本增量编码数据大于预设的保准版本增量阈值或版本增量编码数据传输失败时，对服务端软件版本数据以及充电桩软件版本数据进行完整版本编码，从而获取完整版本编码数据，将完整版本编码数据传输至充电桩。
49、本发明通过从版本增量编码数据中提取需要验证的数据，准备进行后续的合法性校验和适用性判断。通过合法性校验，确保提取的版本增量数据是完整、未被篡改的；利用数字签名的技术验证版本增量数据的合法来源，增强数据的可信度。根据充电桩当前软件版本和版本增量编码数据，设定适用性阈值，用于判断版本是否适用；通过考虑版本适用性的多个因素，计算版本适用性指数，以量化评估版本适用性。判断版本适用性指数是否达到设定的适用性阈值，决定是否继续增量式验证；提供决策支持信息，如果版本适用性指数足够高，可继续执行增量式验证，否则执行完整版本编码传输。生成详细的增量式验证报告，包括验证结果、验证时间戳的信息；提供决策支持信息，如果验证通过，将生成的增量式验证报告和版本增量编码数据传输至充电桩。将服务端和充电桩软件版本数据进行完整版本编码，以备份整个软件版本，用于传输至充电桩；在版本增量编码数据大于阈值或传输失败时的容错机制，确保充电桩能够获取到完整的版本数据。
50、优选地，步骤s53包括以下步骤：
51、步骤s531：对版本增量编码数据进行适用性待比较数据提取，从而获取适用性待比较数据；利用充电桩软件版本数据对适用性待比较数据进行版本差异报告生成，从而获取版本差异报告；
52、步骤s532：对版本差异报告进行版本变更复杂度分析，从而获取版本变更复杂度数据；根据版本差异报告进行用户体验评估，从而获取用户体验评估数据；对充电桩系统进行兼容性要求分析，从而获取兼容性要求数据；获取历史验证数据，基于历史验证数据进行历史阈值调整系数提取，从而获取历史阈值调整系数；
53、步骤s533：对版本变更复杂度数据、用户体验评估数据、兼容性要求数据以及历史阈值调整系数进行适用性阈值权重分配，从而获取适用性阈值权重数据；
54、步骤s534：根据适用性阈值权重数据进行适用性阈值设定，从而获取适用性阈值；
55、步骤s535：基于版本差异报告进行版本适用性指数计算，从而获取版本适用性指数。
56、本发明通过从版本增量编码数据中提取需要与充电桩软件版本进行比较的适用性待比较数据，准备进行版本差异报告的生成。分析版本差异报告，评估版本变更的复杂度，包括新增功能、修复的缺陷；获取版本变更复杂度数据，用于后续的适用性阈值权重分配。通过分析版本差异报告，评估新版本对用户体验的影响，包括界面改动、交互方式；获取用户体验评估数据，用于后续的适用性阈值权重分配。分析充电桩系统的兼容性要求，包括硬件和软件的兼容性，以了解新版本对现有系统的兼容性影响。收集历史验证数据，包括以前版本的适用性验证结果；基于历史验证数据，提取历史阈值调整系数，用于根据历史经验进行适用性阈值的调整。基于各项数据，分配适用性阈值的权重，以确定各个因素在适用性判断中的相对重要性。结合适用性阈值权重数据，设定适用性阈值，确定新版本是否适用于当前充电桩软件。基于版本差异报告、适用性阈值和权重数据，计算版本适用性指数，为后续判断提供一个量化指标。适用性指数越高，表示新版本越适用于当前系统。
57、优选地，步骤s535中版本适用性指数计算，其中版本适用性指数计算公式具体为：
58、
59、式中，a表示增量版本对当前版本的适用程度，a表示增量版本相对于当前版本的变更复杂度，β表示增量版本相对于当前版本的兼容性评分，m表示极限运算中的辅助变量，δv表示当前版本与增量版本的总体变更量，δt表示当前版本与增量版本之间的时间间隔，γ表示在版本适用性中对稳定性的重视程度，δ表示增量版本相对于当前版本的变更角度方向，f表示当前版本与增量版本之间的时间间隔内的变更频率，∈表示功能变更因子，表示性能影响因子。
60、本发明构造了一种版本适用性指数计算公式，用于基于版本差异报告进行版本适用性指数计算；公式中ln(a+β)部分对增量版本的变更复杂度a和兼容性评分β进行对数运算，有助于将两者综合考虑，使得版本适用性指数更具综合性和可解释性。部分计算当前版本与增量版本的总体变更量与时间间隔之比，用于考虑版本之间的相对变更速率；有助于更精确地反映版本之间的变更频率。部分用于调整适用性指数，使其更具有对版本变更方向和稳定性的敏感性。部分表示变更频率对辅助变量m的偏导数，用于考虑在版本适用性中对于变更频率的敏感性；有助于更好地反映版本的变更频率对适用性的影响。部分考虑了功能变更和性能影响对版本适用性的综合影响；有助于平衡功能性和性能方面的影响。
61、优选地，本发明还提供了一种充电桩软件自动在线升级系统，用于执行如上所述的充电桩软件自动在线升级方法，包括：
62、充电桩升级时间规划模块，用于通过获取充电桩使用历史数据；对充电桩使用历史数据进行升级时段规划，从而获取升级时间段数据；
63、网络周期监测模块，用于根据升级时间段数据通过充电桩监测工具对充电桩进行网络周期监测，从而获取充电桩网络状态数据；
64、网络稳定性判断模块，用于通过对充电桩网络状态数据进行网络稳定性指数计算，从而获取网络稳定性指数；当网络稳定性指数大于等于预设的最低网络稳定性指数时，则执行步骤s4；当网络稳定性指数小于预设的最低网络稳定性指数时，则返回执行步骤s2；
65、软件版本增量提取，用于通过获取充电桩软件版本数据；对充电桩软件版本数据进行安全备份，从而获取安全备份数据；获取服务端软件版本数据；对服务端软件版本数据以及充电桩软件版本数据进行版本差异编码并进行增量提取，从而获取版本增量编码数据；
66、增量编码数据传输判断模块，用于当版本增量编码数据小于等于预设的保准版本增量阈值时，对版本增量编码数据进行增量式验证并传输至充电桩；当版本增量编码数据大于预设的保准版本增量阈值或版本增量编码数据传输失败时，对服务端软件版本数据以及充电桩软件版本数据进行完整版本编码，从而获取完整版本编码数据，将完整版本编码数据传输至充电桩；
67、软件版本升级监测模块，用于充电桩对版本增量编码数据或完整版本编码数据进行解码并进行版本合并，从而获取版本升级数据；根据版本升级数据进行软件版本升级并进行升级监测回滚操作，以实现充电桩软件自动在线升级工作。
68、本发明通过收集充电桩使用历史数据，能够深入了解用户的充电行为模式、高峰期和低谷期的使用情况，为后续的升级时段规划提供基础数据。通过计算网络稳定性指数，能够量化评估充电桩的网络连接质量；当网络稳定性指数达到或超过预设的最低稳定性指数时，确保在稳定网络环境下进行后续的升级操作，减小升级风险。获取当前充电桩和服务端的软件版本数据，为后续升级操作提供基础；安全备份确保在升级过程中能够回滚至先前的软件版本，提高系统的可靠性和稳定性。提高数据传输的安全性和准确性，通过验证确保只有合法且完整的增量数据被传输至充电桩；当版本增量编码数据小于等于预设的阈值时，采用增量式传输，减小传输量，降低网络负担，提高传输效率。充电桩解码并获取增量数据或完整版本数据，确保数据的可用性；将增量数据与当前版本合并，或者应用完整版本数据，实现软件版本的升级。通过增量式升级方式，减少了升级所需的传输时间和带宽。实现充电桩软件的在线升级，确保充电桩系统始终运行在最新的软件版本上；在升级过程中进行实时监测，一旦出现异常，可迅速回滚至先前的版本，保障充电服务的连续性和稳定性。因此，本发明提供一种充电桩软件自动在线升级方法及系统，通过分析用户的充电桩使用低峰期进行升级时间规划，对网络稳定性精确分析，能根据网络稳定性进行升级判断，对新软件版本数据进行增量式升级，减少数据传输，提高数据传输的效率以及稳定性。
1.一种充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s3中网络稳定性指数计算，其中网络稳定性指数计算公式具体为：
4.根据权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s4包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s43包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s5包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s53包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s535中版本适用性指数计算，其中版本适用性指数计算公式具体为：
9.根据权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，其特征在于，步骤s6包括以下步骤：
10.一种充电桩软件自动在线升级系统，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的充电桩软件自动在线升级方法，该充电桩软件自动在线升级系统包括：
