嵌入式OTA升级有哪些原理 一起来了解一下吧!

时间:2022-05-24 14:34:14 来源: 酷扯儿


1.1 概念

OTA:Over-the-Air Technology,即空中下载技术。

OTA升级:通过OTA方式实现固件或软件的升级。

只要是通过无线通信方式实现升级的,都可以叫OTA升级,比如网络/蓝牙。

通过有线方式进行升级,叫本地升级,比如通过UART,USB或者SPI通信接口来升级设备固件。

1.2 优点

1.通过OTA方式,可以对分布在各地的设备进行软件升级,而不必让运维人员各地奔波。

2.物联网台支持通过OTA方式进行设备固件升级,是智能设备修复系统漏洞、实现系统升级的手段。

3.在迅速变化和发展的物联网市场,新的产品需求不断涌现,因此对于智能硬件设备的更新需求就

变得空前高涨,设备不再像传统设备一样一经出售就不再变更。通过固件升级用户提供更好的服务。

1.3 实现原理

核心流程:

1.制作升级包

2.下载升级包

3.验签升级包

4.更新程序

下载方式:

不管采用OTA方式还是有线通信方式升级,下载升级包的方式包括后台式下载和非后台式下载两种模式。

后台式下载:

在升级的时候,新固件在后台悄悄下载,即新固件下载属于应用程序功能的一部分,在新固件下载过程中,应用可以正常使用,也就是说整个下载过程对用户来说是无感的,下载完成后,系统再跳到BootLoader程序,由BootLoader完成新固件覆盖老固件的操作。

比如智能手机升级Android或者iOS系统都是采用后台式方式,新系统下载过程中,手机可以正常使用。

非后台式下载:

在升级的时候,系统需要先从应用程序跳入到BootLoader程序,由BootLoader进行新固件下载工作,下载完成后BootLoader继续完成新固件覆盖老固件的操作,至此升级结束。

早先的功能机就是采用非后台来升级操作系统的,即用户需要先长按某些按键进入bootloader模式,然后再进行升级,整个升级过程中手机正常功能都无法使用。

新旧固件覆盖模式:

新固件替换老固件覆盖的两种方式:双区模式和单区模式。

双区模式:

双区模式中老固件和新固件在flash中各占一块bank(存储区)。假设老固件放在bank0(运行区)中,新固件放在bank1(下载区)中,升级的时候,应用程序先把新固件下载到bank1中,只有当新固件下载完成并校验成功后,系统才会跳入BootLoader程序,然后擦除老固件所在的bank0区,并把bank1的新固件拷贝到bank0中。

后台式下载必须采用双区模式进行升级。

优点:

升级过程中出现问题或者新固件有问题,它还可以选择之前的老固件老系统继续执行而不受其影响。

缺点:

多占用flash空间的一个存储区,在系统资源比较紧张的时候较为困难。

单区模式:

单区模式的非后台式下载只有一个bank0(运行区),老固件和新固件共享这一个bank0。升级的时候,进入bootloader程序后先擦除老固件,然后直接把新固件下载到同一个bank中,下载完成后校验新固件的有效,新固件有效升级完成,否则要求重来。

优点:

跟双区模式相比,单区模式节省了Flash空间的一个bank,在系统资源比较紧张的时候,单区模式是一个不错的选择。

缺点:

如果升级过程中出现问题或者新固件有问题,单区模式碰到这种情况就只能一直待在bootloader中,然后等待再次升级尝试,此时设备的正常功能已无法使用,从用户使用这个角度来说,可以说此时设备已经“变砖”了。

相比较,双区模式虽然牺牲了很多存储空间,但是换来了更好的升级体验。

关键词: OTA和OTA升级概念 OTA方式优点 实现原理 下载方式


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