物聯(lián)網(wǎng)中常用的ota升級方案

說明

在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的過程中，免不了進(jìn)行ota升級，那么如何做好ota升級又是非常值得思考的問題。

下面從實際應(yīng)用案例中，剖析一下ota升級的方案。

方案1

最簡單的OTA升級，flash布局如下：

其升級的方案是，每個APP的尾部都會記錄如下的相關(guān)信息，可以作為跳轉(zhuǎn)的標(biāo)志。

所以可以這樣理解，APP0作為運行分區(qū)，APP1作為升級分區(qū)，當(dāng)升級分區(qū)的標(biāo)志置位時，將升級分區(qū)的代碼放到運行分區(qū)中執(zhí)行。

每次都只會跳轉(zhuǎn)到APP0去執(zhí)行代碼。

優(yōu)點：

該方案設(shè)計比較簡單，資源占用小。

缺點：

如果升級的過程中出現(xiàn)錯誤，而校驗又沒有檢測到，則會導(dǎo)致程序起不來。需要加強校驗機(jī)制，也需要確保下載代碼完全的準(zhǔn)確性。

也可能在升級之后，出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)模塊不能使用，導(dǎo)致需要去現(xiàn)場解決，這種問題發(fā)生后非常嚴(yán)重。

方案2

方案1會存在可能起不來的風(fēng)險，這時需要去現(xiàn)場進(jìn)行程序燒錄，成本很大。所以第二種是差分升級。

當(dāng)APP0運行時，將升級的程序放到APP1中，下次BOOT跳轉(zhuǎn)從APP1地址去運行程序。

當(dāng)APP1運行時，將升級的程序放到APP0中，下次BOOT跳轉(zhuǎn)從APP0地址去運行程序。

這樣可以解決一個問題，當(dāng)模塊升級后連接不了網(wǎng)絡(luò)的問題。如果連接網(wǎng)絡(luò)失敗，可以將失敗的原因放到備份SRAM中，多次連接不上，BOOT檢測到這個現(xiàn)象，可以跳轉(zhuǎn)到另外一個可以運行的程序進(jìn)行降級運行。因為兩個可以運行的程序沒有被破壞。

但是這個問題解決不了由于程序傳輸錯誤導(dǎo)致的程序啟動不了的問題。

方案3

我曾經(jīng)也在實際項目中用到過另外OTA方案，如下設(shè)計：

該設(shè)計的核心在于BOOT中集成聯(lián)網(wǎng)模塊功能，當(dāng)BOOT下載時，首先會置位相關(guān)的標(biāo)志位。

其設(shè)計上采用BOOT主要用于下載功能，當(dāng)程序運行APP時，需要升級時，會首先將config的標(biāo)志位置位，然后跳轉(zhuǎn)到BOOT中進(jìn)行升級，將代碼永遠(yuǎn)放到APP_BAK中，升級完成后，可以校驗通過后，將APP_BAK的代碼拷貝到APP中，然后再運行APP區(qū)代碼。

最后一切功能沒問題后，再將config設(shè)置成正常狀態(tài)，否則每次boot啟動后都會進(jìn)行OTA請求。

優(yōu)點：

程序功能可靠有保障，減少可能起不來的風(fēng)險

缺點：

由于BOOT中集成了比較多的功能，比較復(fù)雜，當(dāng)替換聯(lián)網(wǎng)模塊時，BOOT和APP的代碼需要同步修改。

方案4

rt-thread官網(wǎng)上有一種OTA的方案，具體實現(xiàn)如下：

流程圖如下：

解釋一下factory分區(qū)的實際應(yīng)用場景。

由于差分升級或者普通的BOOT升級方案都會存在系統(tǒng)啟動不了的可能性，所以增加了一個一定可以啟動的固件。具體的使用是需要boot中檢測一個硬件IO，當(dāng)該IO被長時間按下后，會進(jìn)入出廠程序設(shè)置。這樣減少了設(shè)備出問題后，技術(shù)人員需要現(xiàn)場升級的煩惱，即使不懂技術(shù)的人也能夠按下按鍵進(jìn)行復(fù)位。

優(yōu)點：

消除設(shè)備啟動不了的問題，減少程序下載失敗的風(fēng)險

缺點：

資源消耗太大，三個固件起碼需要外掛SPI flash才能設(shè)計的比較好，完全利用內(nèi)部flash，資源有點緊張。

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