分享一些嵌入式實(shí)現(xiàn)OTA升級(jí)的常見(jiàn)技術(shù)

第第頁(yè)分享一些嵌入式實(shí)現(xiàn)OTA升級(jí)的常見(jiàn)技術(shù)OTA的應(yīng)用比較廣泛，今天給大家分享一些（嵌入式）實(shí)現(xiàn)OTA升級(jí)的常見(jiàn)技術(shù)。

一、簡(jiǎn)介

1.1概念

OTA：Over-the-（Ai）r（Te）chnology，即空中（下載）技術(shù)。

OTA升級(jí)：通過(guò)OTA方式實(shí)現(xiàn)固件或軟件的升級(jí)。

只要是通過(guò)（無(wú)線通信）方式實(shí)現(xiàn)升級(jí)的，都可以叫OTA升級(jí)，比如（網(wǎng)絡(luò)）/（藍(lán)牙）。

通過(guò)有線方式進(jìn)行升級(jí)，叫本地升級(jí)，比如通過(guò)（UART），（USB）或者S（PI）（通信接口）來(lái)升級(jí)設(shè)備固件。

1.2優(yōu)點(diǎn)

1.通過(guò)OTA方式，可以對(duì)分布在各地的設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)，而不必讓運(yùn)維人員各地奔波。

2.（物聯(lián)網(wǎng)）平臺(tái)支持通過(guò)OTA方式進(jìn)行設(shè)備固件升級(jí)，是（智能）設(shè)備修復(fù)系統(tǒng)漏洞、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)的手段。

3.在迅速變化和發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，新的產(chǎn)品需求不斷涌現(xiàn)，因此對(duì)于（智能硬件）設(shè)備的更新需求就

變得空前高漲，設(shè)備不再像傳統(tǒng)設(shè)備一樣一經(jīng)出售就不再變更。通過(guò)固件升級(jí)用戶提供更好的服務(wù)。

1.3實(shí)現(xiàn)原理

核心流程：

1.制作升級(jí)包

2.下載升級(jí)包

3.驗(yàn)簽升級(jí)包

4.更新程序

下載方式：

不管采用OTA方式還是有線（通信）方式升級(jí)，下載升級(jí)包的方式包括后臺(tái)式下載和非后臺(tái)式下載兩種模式。

后臺(tái)式下載：

在升級(jí)的時(shí)候，新固件在后臺(tái)悄悄下載，即新固件下載屬于應(yīng)用程序功能的一部分，在新固件下載過(guò)程中，應(yīng)用可以正常使用，也就是說(shuō)整個(gè)下載過(guò)程對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是無(wú)感的，下載完成后，系統(tǒng)再跳到BootLo（ad）er程序，由BootLoader完成新固件覆蓋老固件的操作。

比如（智能手機(jī)）升級(jí)（Android）或者（iOS）系統(tǒng)都是采用后臺(tái)式方式，新系統(tǒng)下載過(guò)程中，（手機(jī)）可以正常使用。

非后臺(tái)式下載：

在升級(jí)的時(shí)候，系統(tǒng)需要先從應(yīng)用程序跳入到BootLoader程序，由BootLoader進(jìn)行新固件下載工作，下載完成后BootLoader繼續(xù)完成新固件覆蓋老固件的操作，至此升級(jí)結(jié)束。

早先的功能機(jī)就是采用非后臺(tái)來(lái)升級(jí)（操作系統(tǒng)）的，即用戶需要先長(zhǎng)按某些按鍵進(jìn)入bootloader模式，然后再進(jìn)行升級(jí)，整個(gè)升級(jí)過(guò)程中手機(jī)正常功能都無(wú)法使用。

新舊固件覆蓋模式：

新固件替換老固件覆蓋的兩種方式：雙區(qū)模式和單區(qū)模式。

雙區(qū)模式：

雙區(qū)模式中老固件和新固件在flash中各占一塊bank（存儲(chǔ)區(qū)）。假設(shè)老固件放在bank0（運(yùn)行區(qū)）中，新固件放在bank1（下載區(qū)）中，升級(jí)的時(shí)候，應(yīng)用程序先把新固件下載到bank1中，只有當(dāng)新固件下載完成并校驗(yàn)成功后，系統(tǒng)才會(huì)跳入BootLoader程序，然后擦除老固件所在的bank0區(qū)，并把bank1的新固件拷貝到bank0中。

后臺(tái)式下載必須采用雙區(qū)模式進(jìn)行升級(jí)。

優(yōu)點(diǎn)：

升級(jí)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題或者新固件有問(wèn)題，它還可以選擇之前的老固件老系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行而不受其影響。

缺點(diǎn)：

多占用flash空間的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，在系統(tǒng)資源比較緊張的時(shí)候較為困難。

單區(qū)模式：

單區(qū)模式的非后臺(tái)式下載只有一個(gè)bank0（運(yùn)行區(qū)），老固件和新固件共享這一個(gè)bank0。升級(jí)的時(shí)候，進(jìn)入bootloader程序后先擦除老固件，然后直接把新固件下載到同一個(gè)bank中，下載完成后校驗(yàn)新固件的有效性，新固件有效升級(jí)完成，否則要求重來(lái)。

優(yōu)點(diǎn)：

跟雙區(qū)模式相比，單區(qū)模式節(jié)省了Flash空間的一個(gè)bank，在系統(tǒng)資源比較緊張的時(shí)候，單區(qū)模式是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

缺點(diǎn)：

如果升級(jí)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題或者新固件有問(wèn)題，單區(qū)模式碰到這種情況就只能一直待在bootloader中，然后等待再次升級(jí)嘗試，此時(shí)設(shè)備的正常功能已無(wú)法使用，從用戶使用這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)此時(shí)設(shè)備已經(jīng)“變磚”了。

相比較，雙區(qū)模式雖然犧牲了很多存儲(chǔ)空間，但是換來(lái)了更好的升級(jí)體驗(yàn)。

二、（MCU）OTA升級(jí)

以MCU（微控制器）固件升級(jí)為例，講解嵌入式裸機(jī)程序的OTA升級(jí)。由于裸機(jī)固件是固化在設(shè)備的存儲(chǔ)器（如flash）中，即存儲(chǔ)器中保存的是機(jī)器碼，對(duì)M