嵌入式设备OTA升级的大致过程!

2023-12-09 18:36

本文主要是介绍嵌入式设备OTA升级的大致过程!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

OTA概述

大家好,我是一个软件升级包。这几天呢,我将会进行一次神奇的网络之旅,从开发者的电脑中,一直跑到终端嵌入式设备中。

大家都把我的这个旅游过程叫做 OTA,也就是在线升级。

那么啥叫 OTA 呢?全称是:Over the Air Technology,其实就是通过网络来把一个新的软件包从服务器上下载下来,更新到设备上。

图片

首先有一个问题:为什么叫软件升级包,而不叫固件升级包呢?

其实在本质上,固件也是属于软件,大家都是用代码写出来的嘛!

虽然这两个说法很近似,但是有一部分小伙伴还是在狭义上对它们进行了一些区分。

既然如此,我们也就暂且把它俩进行一下区别:

  1. 固件:是指一些没有文件系统的嵌入式设备中,把 Flash 分成不同的功能分区。可执行程序需要放在某个固定的起始位置,才能被 bootloader 进行启动。

  2. 软件:是指具有文件系统的嵌入式设备,可执行程序直接放在文件系统中。当设备启动之后,操作系统会启动文件系统中的可执行程序。

没有文件系统的嵌入式设备:

图片

带有文件系统的设备:

图片

我知道以上这样的区分方式不是很严谨,但是谁又说得清楚严谨的定义是什么呢?

暂且先这么来区分,只要不影响对文章的理解就可以了!

一个嵌入式设备在进行软件升级的时候,从宏观的角度看,可以分为2 个阶段:

  1. 下载升级包;

  2. 解压升级包,写入 flash 或文件系统;

今天呢,主要以第 1 阶段为主,带你看一下我是如何从开发者的电脑里,一步一步的被嵌入式设备下载到本地的。

下面是一个完整的过程,让您先睹为快!

图片

上传升级包

为了便于描述,我们来假设一个场景:运行在设备中的软件一共有 3 个文件:

  1. main 文件:可执行程序;

  2. config.ini:配置文件;

  3. mylib.so:一个动态库文件,里面包含一个算法,被 main 文件调用;

目前呢,设备中运行的版本是 V1.0,现在开发人员对 mylib.so 库中的算法进行了优化,升级为 V2.0 版本,现在需要把这个新版本升级到嵌入式设备中。

首先第一步需要做的事情,咱们用脚后跟都能想得到,那就是把 V2.0 版本的程序软件上传到文件服务器中。

有一点提醒一下:很多云平台都会把应用服务器和文件服务器进行区分。当然,如果仅仅是测试的话,它俩可以在同一台物理服务器上共存。

比如:亚马逊的 AWS 平台,就是把升级包上传到 S3 服务器中。

现在要对 V2.0 版本的程序进行打包了,在这里,除了 mainconfig.inimylib.so 这 3 个文件之外,我们还把另一个脚本文件 upgrade.sh 也放进打包文件中。

这个文件的作用暂且不说,到后面会为您揭晓答案。

Bingo - V2.0 版本的升级包诞生了:app_v2_0.tgz,上传到文件服务器上之后,地址为:http://fileserve/app_v2_0.tgz

图片

上传升级包描述文件

现在,V2.0 版本的升级包已经上传到文件服务器中了,是否现在就可以命令嵌入设备去下载、升级了呢?

我们知道,在一个物联网系统中,一般都是存在着很多个终端设备的。

这些设备可能处于正在运行状态、也可能处于断电状态,而且咱们也不能假设所有的设备都在同一个时间点进行升级。

再而且,一个设备进行升级之后,就变成了最新的 V2.0 版本,那么这个设备就应该有能力知道服务器上的最新版本是 V2.0 版本,这样它就不需要升级了。

因此,还需要一个新的文件来描述文件服务器中的 V2.0 版本的升级包,就叫它:升级包描述文件 app_desc.json,它的内容是 json 格式的字符串:

图片

version 字段描述了文件服务器上升级包的版本,这样的话,设备就可以知道到服务器中的最新版本。

url 字段描述了升级包的下载地址,设备如果发现自己的版本低于 version 字段中的版本,就可以从这个地址下载新的升级包。

md5 字段描述了服务器中最新升级包的指纹信息,当设备把服务器上的升级包下载之后,需要计算一下升级包的 MD5 值,然后与这里的 md5 字段进行比较,如果相同的话,说明下载的升级包没有问题,没有被恶意的家伙掉包。

了解了升级包描述文件 app_desc.json 的作用之后,这个文件就被上传到应用服务器中了。

图片

下载升级包描述文件

此时,作为升级包的我,已经静静的躺在文件服务器中了,我的兄弟升级包描述文件 app_desc.json 呢,也在应用服务器中准备就绪了,现在就等着嵌入式设备开始升级。

万事俱备,只欠东风了!应该说只欠一个触发嵌入式设备进行升级的动作了!

那么,应该在什么时候?由谁?来告诉设备:你正在运行的软件太旧了,服务器上现在有最新的版本,你去升级一下吧!

这个问题的答案就是:八仙过海,各显神通了!

比如:

  1. 亚马逊的 AWS 平台,是通过在云平台中部署一个 job,来通知每一个需要升级的设备;

  2. 也可以通过一个手机 APP,向某一个嵌入式设备主动发起一个指令:嘿,老兄,请升级一下你的软件;

图片

当终端设备收到升级命令之后,第一步就是下载升级包描述信息。

图片

下载之后,解析这个 json 格式的文本内容,提取出 version 信息之后,与当前正在运行的软件版本进行比较。

如果服务器中的版本比较新,那么就继续提取 url 字段中的升级包下载地址,然后开始从文件服务器中下载新的升级包。

如果当前运行的版本已经是最新的了,那就到此结束!

下载升级包

到了下载升级包的过程就简单了,你可以直接用 wget 等工具来下载,也可以利用 curl 库来手写下载代码。

总之,你可以有一万种方式把我下载到设备中。

图片

下载完成之后,有一件很重要的事情千万别忘记了,那就是:检查下载的升级包是否正确!

还记得升级包描述文件中的 md5 字段吗?那就是我的指纹信息。

你需要首先计算一下下载的升级包的 md5 值,然后与升级包描述文件中的 md5 字段中的值进行比对,如果完全一致,那就放心大胆的开始解压、升级吧!

这篇关于嵌入式设备OTA升级的大致过程!的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/474681

相关文章

浅析Spring Security认证过程

类图 为了方便理解Spring Security认证流程,特意画了如下的类图,包含相关的核心认证类 概述 核心验证器 AuthenticationManager 该对象提供了认证方法的入口,接收一个Authentiaton对象作为参数; public interface AuthenticationManager {Authentication authenticate(Authenti

作业提交过程之HDFSMapReduce

作业提交全过程详解 (1)作业提交 第1步:Client调用job.waitForCompletion方法,向整个集群提交MapReduce作业。 第2步:Client向RM申请一个作业id。 第3步:RM给Client返回该job资源的提交路径和作业id。 第4步:Client提交jar包、切片信息和配置文件到指定的资源提交路径。 第5步:Client提交完资源后,向RM申请运行MrAp

嵌入式QT开发:构建高效智能的嵌入式系统

摘要: 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发,详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程,包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发,涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用,以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互,包括输入输出设

【机器学习】高斯过程的基本概念和应用领域以及在python中的实例

引言 高斯过程(Gaussian Process,简称GP)是一种概率模型,用于描述一组随机变量的联合概率分布,其中任何一个有限维度的子集都具有高斯分布 文章目录 引言一、高斯过程1.1 基本定义1.1.1 随机过程1.1.2 高斯分布 1.2 高斯过程的特性1.2.1 联合高斯性1.2.2 均值函数1.2.3 协方差函数(或核函数) 1.3 核函数1.4 高斯过程回归(Gauss

荣耀嵌入式面试题及参考答案

在项目中是否有使用过实时操作系统? 在我参与的项目中,有使用过实时操作系统。实时操作系统(RTOS)在对时间要求严格的应用场景中具有重要作用。我曾参与的一个工业自动化控制项目就采用了实时操作系统。在这个项目中,需要对多个传感器的数据进行实时采集和处理,并根据采集到的数据及时控制执行机构的动作。实时操作系统能够提供确定性的响应时间,确保关键任务在规定的时间内完成。 使用实时操作系统的

如何编写Linux PCIe设备驱动器 之二

如何编写Linux PCIe设备驱动器 之二 功能(capability)集功能(capability)APIs通过pci_bus_read_config完成功能存取功能APIs参数pos常量值PCI功能结构 PCI功能IDMSI功能电源功率管理功能 功能(capability)集 功能(capability)APIs int pcie_capability_read_wo

嵌入式Openharmony系统构建与启动详解

大家好,今天主要给大家分享一下,如何构建Openharmony子系统以及系统的启动过程分解。 第一:OpenHarmony系统构建      首先熟悉一下,构建系统是一种自动化处理工具的集合,通过将源代码文件进行一系列处理,最终生成和用户可以使用的目标文件。这里的目标文件包括静态链接库文件、动态链接库文件、可执行文件、脚本文件、配置文件等。      我们在编写hellowor

macOS升级后SVN升级

问题 svn: error: The subversion command line tools are no longer provided by Xcode. 解决 sudo chown -R $(whoami) /usr/local/Cellar brew install svn

嵌入式方向的毕业生,找工作很迷茫

一个应届硕士生的问题: 虽然我明白想成为技术大牛需要日积月累的磨练,但我总感觉自己学习方法或者哪些方面有问题,时间一天天过去,自己也每天不停学习,但总感觉自己没有想象中那样进步,总感觉找不到一个很清晰的学习规划……眼看 9 月份就要参加秋招了,我想毕业了去大城市磨练几年,涨涨见识,拓开眼界多学点东西。但是感觉自己的实力还是很不够,内心慌得不行,总怕浪费了这人生唯一的校招机会,当然我也明白,毕业

Solr 使用Facet分组过程中与分词的矛盾解决办法

对于一般查询而言  ,  分词和存储都是必要的  .  比如  CPU  类型  ”Intel  酷睿  2  双核  P7570”,  拆分成  ”Intel”,”  酷睿  ”,”P7570”  这样一些关键字并分别索引  ,  可能提供更好的搜索体验  .  但是如果将  CPU  作为 Facet  字段  ,  最好不进行分词  .  这样就造成了矛盾  ,  解决方法