隨著互聯(lián)網(wǎng)的開展和無線通訊網(wǎng)絡(luò)的提高，低功耗窄帶通訊為物聯(lián)網(wǎng)帶來了更多時(shí)機(jī)。憑仗著其掩蓋范圍廣、功耗低等特性，取得了普遍的關(guān)注與注重，不時(shí)加速完成物與物之間樹立智能化、數(shù)據(jù)化的聯(lián)絡(luò)。借助通訊和云計(jì)算的高速開展，越來越多的設(shè)備開端物聯(lián)網(wǎng)化演進(jìn)，大范圍部署后的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備面臨著在線晉級(jí)（OTA）的需求，從而處理系統(tǒng)更新，產(chǎn)品功用迭代、破綻修復(fù)、和平安防護(hù)等問題。
這其中的在線晉級(jí)功用，需求運(yùn)用 OTA (Over-the-Air) 技術(shù) 。簡單地說，OTA 就是經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)來晉級(jí)手中的智能設(shè)備。由于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)終端受硬件資源、功耗、帶寬等限制，傳統(tǒng)的整包晉級(jí)方式曾經(jīng)越來越難以滿足客戶需求，而穩(wěn)定平安的差分晉級(jí)在OTA這一技術(shù)范疇中顯得尤為重要。特別是NB-IOT這類窄帶通訊技術(shù)，大多數(shù)應(yīng)用都是由低功耗小資源的MCU+NB-IOT通訊模塊完成的，NB-IOT通訊模塊完成聯(lián)網(wǎng)功用，設(shè)備應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)在MCU上，運(yùn)用差分OTA晉級(jí)，能夠完成減低功耗、減少硬件資源耗費(fèi)、提升晉級(jí)體驗(yàn)、加速下載過程，提供更好的平安性和牢靠性，并且有效避免大量設(shè)備下載時(shí)分對基站等設(shè)備的沖擊。艾拉比提供的基于MCU+NB-IOT的差分技術(shù)計(jì)劃曾經(jīng)普遍應(yīng)用在如門鎖、手表、定位器、路燈控制器、共享停車位、煙感和表計(jì)等范疇。
下面以移遠(yuǎn)BC28+STM32L053為例，來演示如何應(yīng)用艾拉比的差分技術(shù)經(jīng)過NB網(wǎng)絡(luò)晉級(jí)STM32的APP固件。我們將從晉級(jí)計(jì)劃的設(shè)計(jì)，設(shè)備操作流程兩個(gè)局部來細(xì)致解說這個(gè)計(jì)劃：
01.晉級(jí)計(jì)劃的設(shè)計(jì)
下圖展現(xiàn)了這個(gè)晉級(jí)計(jì)劃的軟件框架：
從上圖能夠看到STM32里中需求有三個(gè)局部的修正：
1.?STM32L053的APP局部，需求集成與OTA效勞器通訊的程序，我們稱為UpdateController，簡稱UC
2.?STM32L053的bootloader局部，需求集成差分晉級(jí)算法程序，我們稱為Update Agent，簡稱UA
3.?STM32L053上需求規(guī)劃處一定的存儲(chǔ)空間，用來存儲(chǔ)下載的差分包。
從設(shè)計(jì)的軟件框架來看晉級(jí)將分為兩個(gè)階段：下載差分包階段和晉級(jí)上報(bào)階段。在窄帶網(wǎng)絡(luò)下，我們以LWM2M協(xié)議為根底來和OTA效勞器停止交互通訊，設(shè)備與效勞器端樹立的是COAP銜接。
我們先來細(xì)致合成下載階段的流程：
從上圖中我們能夠看到整個(gè)下載差分包的流程分以下幾個(gè)步驟：
1. 初始化模組， STM32向BC28發(fā)送初始化的AT指令。
2. STM32發(fā)送AT指令給BC28，樹立網(wǎng)絡(luò)鏈接。BC28返回樹立網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果給STM32。
3. STM32透過BC28，向OTA效勞器發(fā)起注冊懇求。OTA效勞器透過BC28下發(fā)注冊結(jié)果，STM32將這些注冊信息保管下來。
4. STM32透過BC28，向OTA效勞器發(fā)起檢測版本的懇求。OTA效勞器透過BC28下發(fā)新版本的信息，這其中包含了差分包的下載地址。
5. STM32基于得到的下載地址，透過BC28向OTA效勞器發(fā)送下載差分包懇求。OTA效勞器會(huì)依據(jù)懇求將差分包分段透過BC28下發(fā)給STM32，STM32在收到后將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在差分包存儲(chǔ)區(qū)域。
6. STM32在下載完差分包并經(jīng)過校驗(yàn)后，透過BC28上報(bào)下載晉級(jí)包的結(jié)果給到OTA效勞器。OTA效勞器透過BC28下發(fā)上報(bào)結(jié)果。
7.?STM32發(fā)送指令給BC28關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)銜接，BC28返回關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)銜接結(jié)果
8.?STM32停止軟重啟，進(jìn)入bootloader
接下來晉級(jí)流程就進(jìn)入了下一個(gè)階段，我們先來看流程圖：
從上圖中我們能夠看到整個(gè)晉級(jí)上報(bào)的流程分以下幾個(gè)步驟：
1. STM32在bootloader中運(yùn)轉(zhuǎn)UA程序，完成差分晉級(jí)，晉級(jí)完成后重啟。
2. STM32向BC28發(fā)送初始化的AT指令，BC28向STM32返回初始化結(jié)果。
3. STM32發(fā)送AT指令給BC28，樹立網(wǎng)絡(luò)鏈接。BC28返回樹立網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果給STM32。
4. STM32透過BC28，向OTA效勞器發(fā)起注冊懇求。OTA效勞器透過BC28下發(fā)注冊結(jié)果，STM32將這些注冊信息保管下來。
5. STM32透過BC28，向OTA效勞器上報(bào)晉級(jí)結(jié)果。OTA效勞器透過BC28下發(fā)晉級(jí)上報(bào)結(jié)果。
6. STM32通知BC28關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)銜接，至此整個(gè)晉級(jí)流程完畢。
經(jīng)過對整個(gè)計(jì)劃以及兩個(gè)階段流程解析，我們能夠看到，在窄帶網(wǎng)絡(luò)下的差分晉級(jí)，關(guān)于這種網(wǎng)絡(luò)特性，對差分包的大小以及差分包傳輸?shù)姆€(wěn)定性需求有一定的保證，所以在下載差分包的時(shí)分，我們需求停止分段下載，并且需求對每段數(shù)據(jù)停止相應(yīng)手腕的校驗(yàn)。下面我們從設(shè)備端的操作，來看一下整個(gè)晉級(jí)的流程。
02、設(shè)備操作流程
從下圖我們看到，左邊的開發(fā)板基于STM32L053，右邊的開發(fā)板基于移遠(yuǎn)BC28，我們將經(jīng)過串口線將兩個(gè)設(shè)備銜接在一同停止晉級(jí)操作。STM32開發(fā)板上的藍(lán)色按鈕的功用是發(fā)起整個(gè)晉級(jí)流程，黑色按鈕的功用是重啟STM32開發(fā)板，下面我們開端操作。
首先我們按下STM32開發(fā)板上的藍(lán)色按鈕，發(fā)起晉級(jí)流程，這個(gè)時(shí)分STM32開發(fā)板屏幕上會(huì)有如下顯現(xiàn)：
此時(shí)，我們還能夠經(jīng)過銜接到PC上的debug工具，能夠看到相應(yīng)log,這段動(dòng)畫顯現(xiàn)的是STM32從初始化到檢測版本整個(gè)過程的log。
在檢測完成后，STM32自動(dòng)進(jìn)入下載差分包階段，下面兩張圖是STM32進(jìn)入下載差分包流程時(shí)的屏幕進(jìn)度顯現(xiàn)：
這個(gè)階段，我們也能夠明晰的從PC的debug工具里看到整個(gè)下載流程：
在下載勝利后，我們手動(dòng)按一下STM32開發(fā)板上的黑色按鍵，重啟STM32開發(fā)板，讓設(shè)備進(jìn)入bootloader開端晉級(jí)，下面兩張圖是STM32開發(fā)板在晉級(jí)時(shí)的屏幕顯現(xiàn)：
完成晉級(jí)后，STM32開發(fā)板重啟重新進(jìn)入APP，這個(gè)時(shí)分會(huì)自動(dòng)將這次晉級(jí)的結(jié)果停止上報(bào)，下圖是STM32開發(fā)板在停止晉級(jí)上報(bào)時(shí)分的屏幕顯現(xiàn)：
同樣，我們也能夠在PC上的debug工具里看到整個(gè)上報(bào)流程：
從STM32開發(fā)板的屏幕上看到完成這個(gè)流程后，STM32開發(fā)版本的固件從1.0勝利的晉級(jí)到了1.1，至此整個(gè)晉級(jí)完成。
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文章標(biāo)簽：
STM32
