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現(xiàn)代世界技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)（IoT）系統(tǒng)的組織提出了更多挑戰(zhàn)。一旦嵌入，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要持續(xù)維護(hù)和OTA固件更新，以隨時(shí)間推移保持先進(jìn)和可靠。否則，它們的性能下降是不可避免的。
所有連接設(shè)備的維護(hù)通常是手動(dòng)進(jìn)行的，并且具有一定的周期性或在發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行，這很難定義為最先進(jìn)的解決方案。在數(shù)百甚至數(shù)千臺(tái)設(shè)備中更新固件不僅給組織帶來(lái)不便，而且由于需要巨大的資源和時(shí)間，因此成本極高。固件更新經(jīng)常被忽略，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備提前折舊。
幸運(yùn)的是，無(wú)縫和簡(jiǎn)單的固件更新不再是虛構(gòu)的。一旦有了新版本的固件，它就可以無(wú)線應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的所有設(shè)備，甚至是那些在野外或難以到達(dá)的地方使用的設(shè)備。在本文中，我們將討論直接和同步增強(qiáng)的創(chuàng)新方法——無(wú)線(OTA)固件更新。
什么是OTA固件更新，它們是如何工作的？
正如您可能從名稱(chēng)中猜到的那樣，無(wú)線更新是以無(wú)線方式傳送和安裝的任何更新。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，OTA固件更新是指將升級(jí)的固件無(wú)線分發(fā)到嵌入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的所有設(shè)備。提供智能更新是一個(gè)集中化的過(guò)程，可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制單元或管理面板啟用。
一旦發(fā)布了新版本的固件，它將被部署在基于云的服務(wù)器(固件存儲(chǔ)庫(kù))上，并且默認(rèn)情況下可供所有客戶(hù)設(shè)備使用。或者，客戶(hù)也可以選擇特定的固件版本，并使其可供有限數(shù)量的設(shè)備訪問(wèn)(按類(lèi)型、位置或其他參數(shù)過(guò)濾)。更新通過(guò)蜂窩或Wi-Fi連接發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備。
要使OTA機(jī)制發(fā)揮作用，設(shè)備必須支持OTA功能，并配備與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所需的接口。這種設(shè)備通常被配置成以一定的頻率向服務(wù)器發(fā)送固件更新請(qǐng)求。如果在這種請(qǐng)求下新版本已經(jīng)可用，固件包將自動(dòng)安裝在設(shè)備上。
向后兼容性是應(yīng)用于目標(biāo)設(shè)備的另一個(gè)要求。如果在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生了某種情況，例如停電或網(wǎng)絡(luò)中斷，它允許用戶(hù)放棄更改并恢復(fù)到以前的固件版本。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的OTA固件更新
無(wú)線實(shí)現(xiàn)的挑戰(zhàn)
要為客戶(hù)系統(tǒng)中已經(jīng)使用的設(shè)備啟用固件更新，這些設(shè)備必須具有與現(xiàn)有基于云的固件存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程資產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)兼容的接口。這可能成為一個(gè)不可逾越的障礙，因?yàn)橹挥猩贁?shù)公司提供物聯(lián)網(wǎng)硬件、軟件、連接和云生態(tài)系統(tǒng)，可以處理OTA固件更新。
即使是那些宣稱(chēng)OTA更新可用性并提供終極生態(tài)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，也可能無(wú)法確保適當(dāng)水平的安全性、可靠性和配置。例如，系統(tǒng)可能不分析外部因素和流程的當(dāng)前階段，即使設(shè)備忙于一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)，也可能啟動(dòng)更新。可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或故障。處理這種異常情況會(huì)中斷生產(chǎn)過(guò)程，導(dǎo)致昂貴的停機(jī)時(shí)間和生產(chǎn)力下降。
為了支持?jǐn)U展物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的OTA更新，固件存儲(chǔ)必須有足夠的內(nèi)存，并為各種類(lèi)型的設(shè)備提供不同的連接選項(xiàng)。否則，由于將更新傳遞到目標(biāo)資產(chǎn)的平臺(tái)的限制，系統(tǒng)的可伸縮性將變得不可能。然而，設(shè)備端也可能出現(xiàn)問(wèn)題。嵌入式設(shè)備應(yīng)該配備非易失性?xún)?nèi)存，以存儲(chǔ)固件的前一個(gè)版本，并在新版本交付失敗或中斷的情況下恢復(fù)到該版本。
OTA固件更新的好處
實(shí)施OTA更新為任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及其所有者帶來(lái)了新的機(jī)遇。福利包括但不限于:
升級(jí)固件版本的設(shè)備增加了復(fù)雜的特性和功能，提高了操作效率。
提高生產(chǎn)力，減少浪費(fèi)，這是轉(zhuǎn)移維護(hù)和維修的結(jié)果，并集中于最終交付的質(zhì)量和速度。
通過(guò)防止功能故障和及時(shí)響應(yīng)固件錯(cuò)誤，減少停機(jī)時(shí)間和成本。
由于簡(jiǎn)化和加速了固件部署過(guò)程，不斷的產(chǎn)品創(chuàng)新。
以上所列的積極因素帶來(lái)了新的收入來(lái)源。
通過(guò)對(duì)有限數(shù)量的設(shè)備應(yīng)用更新來(lái)測(cè)試新功能的能力。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性(多達(dá)數(shù)千個(gè)設(shè)備)，而不需要額外的預(yù)算和人力資源。
通過(guò)遠(yuǎn)程控制單元方便和集中的系統(tǒng)管理，具有用戶(hù)友好和美觀的界面。
通過(guò)應(yīng)用于固件交付通道的加密和授權(quán)方法，可以確保高級(jí)別的安全性。
當(dāng)固件更新因連接或電源故障而中斷時(shí)，向后兼容性尤其有價(jià)值。在這種情況下，設(shè)備將回滾損壞的固件到以前的版本，以避免故障。
由于不斷更新的設(shè)備的穩(wěn)定工作和對(duì)bug修復(fù)的最小干擾，流暢和不間斷的開(kāi)發(fā)過(guò)程。
綜上所述，OTA更新確保了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)維護(hù)和改進(jìn)，無(wú)需額外的成本和人工。這是提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)性能最簡(jiǎn)單、最方便的方法。
