通过FOTA升级跟上物联网的脚步
时间：10-02
整理：3721RD
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据国际数据公司IDC预计，到2020年，能实现连网的设备将达到近300亿台，从家用电器到可穿戴设备，从功能性设施到车载服务系统。这就是物联网（lOT）。随着设备数量的持续增加，移动产业所承载的各种技术将推动众多行业相互融合——从M2M到汽车再到政府企业应用。尽管移动行业还很年轻，其经验对指导人们如何在IOT设备中管理软件仍极具意义。
FOTA（固件无线更新）在移动行业中应用普遍。人们已习惯了收到应用和操作系统（OS）升级的通知。近几年来，移动设备常见的无线（OTA）升级方案开始应用到汽车和其它设备中。这种转移正是物联网推动下的杰作，因为其他无线设备也有软件、系统升级和修改软件缺陷（bug）的需求。
以智能电表为例，很多参数在出厂时都被设置为系统默认值，但由于不同电网的通信参数可能不同，它们需要通过更新来满足来自区域电力网或服务器的要求。无线升级功能还能远程添加新的配置选项，调整水价或油价，修复软件和固件问题，从而避免了派遣专业技术人员到一些恶劣、苛刻、极端环境去实施更新的可能。
这些好处同样适用于其他移动终端，如移动刷卡（POS）机、网关、调制解调器、安全监控器、自动贩卖机和汽车等。以汽车为例，今天的一辆高端汽车可包含70-100个电子控制单元。这些电控单元（ECU）可控制诸如动力系统控制单元（PCM）、暖通空调系统（HVAC）、高级驾驶辅助系统（ADAS）和信息娱乐系统等众多功能。
过去，要修复汽车ECU问题，车主必须将汽车开回到经销商处，等待数日后方可将车子取回。这让消费者感觉相当不便，也成为他们非常不愉快的用车经历。但是今天，对那些安装了FOTA固件无线更新功能的汽车，诸如特斯拉来说，即使全世界都在深夜中入睡，它们也能远程修复好这些问题。换句话说，FOTA的更新功能可以以可靠、经济的方式满足各领域的特殊需求。
在物联网时代，无线（OTA）修护在多年前就引起了人们的关注，但很少有人会考虑镜像更新，因为即使是很小的客户端footprint变化都需要一个很大的OTA文件，这大大增加了带宽成本和更新时间。除此之外，大量连网设备都有Flash和RAM受限的问题，如汽车中的电子控制单元。
为了更好解决这些难题，当前最成熟也是最普遍的解决方案是使用差分包（delta）升级方案。用差分包升级时只会生成新旧两个版本间的差异部分。根据第三方供应商的检测，Red Bend（锐贝）的差分包文件比全镜像文件小97%，并且只需全镜像文件升级8%的时间就能完成全部更新。
那么，什么是FOTA系统?我们为什么要有这样一个系统呢?
FOTA系统有三大主要组成部分，其一是更新产生程序，用以识别当前版本固件与要升级的版本固件间的本质变化，并针对这些改变创建非常紧凑的压缩升级文件，我们称之为差分包。更新产生程序为设备镜像及其文件系统创建的差分包，通常储存了图像、声音、配置数据、设置、设计主题、图标、菜单、系统状况以及影响设备外观、配置及品牌的各种信息。
差分包一旦创建完成，文件就会通过通信协议发送到设备。后台软件管理中心利用通信协议帮助服务提供商（运营商或设备制造商）集中管理固件、应用和无线移动设备。OMA DM（Open Mobile Alliance Device Management），即开放移动联盟设备管理标准是软件管理中心与OMA DM客户端进行通讯的一种通用协议。作为标准的一部分，这种为移动通讯进行过优化的协议能为软件升级过程提供方方面面的管理能力，包括重要的安全功能和设备服务开通（bootstrap）功能。
设备在成功接收到差分包后通过FOTA更新安装程序进行安装。该安装软件已存在于移动设备中，用于执行更新安装。针对移动设备有限可用的内存进行优化后，差分包可以在设备固件原先的位置准确、可靠地升级。在连网设备上，升级主要针对单片的固件镜像和RTOS（实时操作系统），在智能手机上，升级则是针对只读文件系统和HLOS（高级操作系统）。
FOTA在行业发展中发挥着独特作用——使得各厂商、服务提供商得以通过无线升级服务拉近与消费者的关系，并获得远程控制力。凭借优势方案和全球化服务经验，多年来Red Bend（锐贝）软件公司为世界各地的物联网市场提供了全面的端到端FOTA解决方案。2011年，Red Bend的解决方案被移植到QNX Neutrino实时操作系统（RTOS），用于操作系统和中间软件的升级，使得远程信息处理系统和车载信息娱乐系统市场受益无穷。
2012年，SK Telecom向 M2M客户和服务器开放的新M2M设备平台选择了Red Bend的FOTA方案实施软件升级。2013年，Micronet与Red Bend合作推出了首个车队管理云服务。2014年全球IC设计领导厂商联发科技选择了Red Bend作为合作伙伴，为可穿戴设备量身打造FOTA固件无线更新服务（SaaS）。
FOTA对于政府、企业的物联网应用同样适用。基于安全性考虑，这些机构更希望拥有自己的可靠、安全的软件管理解决方案，或使用第三方方案实现平台即服务（PaaS）。FOTA可以使政府机构的每个部门都具有软件管理能力，实现机构内部的物联网设备升级。设备与后台有TLS或SSL 3.0协议作为安全保障，能确保了升级的安全性和稳定性。此外，FOTA方案还能与第三方加密产品相结合。
从提高生产率到优化管理，实现一切连网事物互联的益处显而易见。这些设备不仅会使其行业和使用者受益，还能提升服务预期。在任何时间点由软件故障导致的设备离线都将不再被接受，而FOTA将成为最令人期待的远程软件维护方式。相同的期待将来自服务管理者，他们会在越来越短的时间内将FOTA用于添加新软件的服务。
FOTA是移动世界里安全、可靠升级的准则，在不断发展壮大的物联网世界这种信任还将继续下去。
FOTA（固件无线更新）在移动行业中应用普遍。人们已习惯了收到应用和操作系统（OS）升级的通知。近几年来，移动设备常见的无线（OTA）升级方案开始应用到汽车和其它设备中。这种转移正是物联网推动下的杰作，因为其他无线设备也有软件、系统升级和修改软件缺陷（bug）的需求。
以智能电表为例，很多参数在出厂时都被设置为系统默认值，但由于不同电网的通信参数可能不同，它们需要通过更新来满足来自区域电力网或服务器的要求。无线升级功能还能远程添加新的配置选项，调整水价或油价，修复软件和固件问题，从而避免了派遣专业技术人员到一些恶劣、苛刻、极端环境去实施更新的可能。
这些好处同样适用于其他移动终端，如移动刷卡（POS）机、网关、调制解调器、安全监控器、自动贩卖机和汽车等。以汽车为例，今天的一辆高端汽车可包含70-100个电子控制单元。这些电控单元（ECU）可控制诸如动力系统控制单元（PCM）、暖通空调系统（HVAC）、高级驾驶辅助系统（ADAS）和信息娱乐系统等众多功能。
过去，要修复汽车ECU问题，车主必须将汽车开回到经销商处，等待数日后方可将车子取回。这让消费者感觉相当不便，也成为他们非常不愉快的用车经历。但是今天，对那些安装了FOTA固件无线更新功能的汽车，诸如特斯拉来说，即使全世界都在深夜中入睡，它们也能远程修复好这些问题。换句话说，FOTA的更新功能可以以可靠、经济的方式满足各领域的特殊需求。
在物联网时代，无线（OTA）修护在多年前就引起了人们的关注，但很少有人会考虑镜像更新，因为即使是很小的客户端footprint变化都需要一个很大的OTA文件，这大大增加了带宽成本和更新时间。除此之外，大量连网设备都有Flash和RAM受限的问题，如汽车中的电子控制单元。
为了更好解决这些难题，当前最成熟也是最普遍的解决方案是使用差分包（delta）升级方案。用差分包升级时只会生成新旧两个版本间的差异部分。根据第三方供应商的检测，Red Bend（锐贝）的差分包文件比全镜像文件小97%，并且只需全镜像文件升级8%的时间就能完成全部更新。
那么，什么是FOTA系统?我们为什么要有这样一个系统呢?
FOTA系统有三大主要组成部分，其一是更新产生程序，用以识别当前版本固件与要升级的版本固件间的本质变化，并针对这些改变创建非常紧凑的压缩升级文件，我们称之为差分包。更新产生程序为设备镜像及其文件系统创建的差分包，通常储存了图像、声音、配置数据、设置、设计主题、图标、菜单、系统状况以及影响设备外观、配置及品牌的各种信息。
差分包一旦创建完成，文件就会通过通信协议发送到设备。后台软件管理中心利用通信协议帮助服务提供商（运营商或设备制造商）集中管理固件、应用和无线移动设备。OMA DM（Open Mobile Alliance Device Management），即开放移动联盟设备管理标准是软件管理中心与OMA DM客户端进行通讯的一种通用协议。作为标准的一部分，这种为移动通讯进行过优化的协议能为软件升级过程提供方方面面的管理能力，包括重要的安全功能和设备服务开通（bootstrap）功能。
设备在成功接收到差分包后通过FOTA更新安装程序进行安装。该安装软件已存在于移动设备中，用于执行更新安装。针对移动设备有限可用的内存进行优化后，差分包可以在设备固件原先的位置准确、可靠地升级。在连网设备上，升级主要针对单片的固件镜像和RTOS（实时操作系统），在智能手机上，升级则是针对只读文件系统和HLOS（高级操作系统）。
FOTA在行业发展中发挥着独特作用——使得各厂商、服务提供商得以通过无线升级服务拉近与消费者的关系，并获得远程控制力。凭借优势方案和全球化服务经验，多年来Red Bend（锐贝）软件公司为世界各地的物联网市场提供了全面的端到端FOTA解决方案。2011年，Red Bend的解决方案被移植到QNX Neutrino实时操作系统（RTOS），用于操作系统和中间软件的升级，使得远程信息处理系统和车载信息娱乐系统市场受益无穷。
2012年，SK Telecom向 M2M客户和服务器开放的新M2M设备平台选择了Red Bend的FOTA方案实施软件升级。2013年，Micronet与Red Bend合作推出了首个车队管理云服务。2014年全球IC设计领导厂商联发科技选择了Red Bend作为合作伙伴，为可穿戴设备量身打造FOTA固件无线更新服务（SaaS）。
FOTA对于政府、企业的物联网应用同样适用。基于安全性考虑，这些机构更希望拥有自己的可靠、安全的软件管理解决方案，或使用第三方方案实现平台即服务（PaaS）。FOTA可以使政府机构的每个部门都具有软件管理能力，实现机构内部的物联网设备升级。设备与后台有TLS或SSL 3.0协议作为安全保障，能确保了升级的安全性和稳定性。此外，FOTA方案还能与第三方加密产品相结合。
从提高生产率到优化管理，实现一切连网事物互联的益处显而易见。这些设备不仅会使其行业和使用者受益，还能提升服务预期。在任何时间点由软件故障导致的设备离线都将不再被接受，而FOTA将成为最令人期待的远程软件维护方式。相同的期待将来自服务管理者，他们会在越来越短的时间内将FOTA用于添加新软件的服务。
FOTA是移动世界里安全、可靠升级的准则，在不断发展壮大的物联网世界这种信任还将继续下去。