借助ThingPark IoT平臺完成無線固件更新

借助Actility的 ThingPark? IoT 平臺，開發(fā)人員可以在 10 分鐘內(nèi)使用 STM32 LoRaWAN? 網(wǎng)關(guān) （ STM32F7 ） 和客戶端 （ STM32WL ） 設(shè)置無線固件更新 （FUOTA） 活動(dòng)。一段新視頻引導(dǎo)用戶完成整個(gè)過程，并使用 ST 開發(fā)板降低進(jìn)入門檻。該內(nèi)容也具有高度象征意義，因?yàn)樗哂?Actility 旨在減少摩擦的新界面。

無線固件更新及其必要性

為什么 FUOTA 難以實(shí)施？

亞千兆赫網(wǎng)絡(luò)越來越受歡迎，但由于其復(fù)雜性，無線固件更新仍然具有挑戰(zhàn)性。如果沒有 FUOTA，公司就需要一支軍隊(duì)駐扎在地面上，親自照顧每臺設(shè)備以執(zhí)行維護(hù)操作，這既昂貴又不切實(shí)際。然而，安全地推送小數(shù)據(jù)包以安全地更新設(shè)備需要掌握多種通信協(xié)議和低級編碼。因此，Actility 提供了后端和客戶端基礎(chǔ)架構(gòu)，以將這種負(fù)擔(dān)從開發(fā)人員身上轉(zhuǎn)移。此外，作為自 2018 年 10 月以來的 ST 授權(quán)合作伙伴，Actility 提供與我們的 LoRaWAN 堆棧兼容的解決方案。

什么情況需要 FUOTA？

出于經(jīng)濟(jì)和安全原因，消費(fèi)者越來越多地要求實(shí)施 FUOTA。幾年前，一家汽車制造商不得不郵寄 USB 驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)樗笃湎M(fèi)者修補(bǔ)汽車軟件中的漏洞。今天，這種情況是不可接受的。用戶希望制造商迅速修補(bǔ)安全漏洞，而 FUOTA 是最有效的方法。同樣，物聯(lián)網(wǎng)公司在產(chǎn)品發(fā)布后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，但無法物理訪問所有設(shè)備。此外，邊緣的人工智能使 FUOTA 變得更加關(guān)鍵。事實(shí)上，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中運(yùn)行，開發(fā)人員使用 FUOTA 來提高模型的準(zhǔn)確性。

Actility 的 ThingPark 平臺及其主要功能

什么是 ThingPark FUOTA？

僅僅通過無線方式實(shí)現(xiàn)固件更新機(jī)制并不總是足夠的。許多人正在尋找粒度。例如，由于限制或功能請求，有些人可能需要更新車隊(duì)的一個(gè)子集。然而，很少有解決方案允許這種技巧。問題是這樣的系統(tǒng)通常會(huì)遭受數(shù)據(jù)包丟失或無序交付的困擾。因此，Actility 開發(fā)了其ThingPark FUOTA多播服務(wù)器來解決這些挑戰(zhàn)。單播協(xié)議使用一臺服務(wù)器與一臺設(shè)備通信。另一方面，廣播系統(tǒng)使用服務(wù)器同時(shí)與所有設(shè)備通信。RMC 可以針對設(shè)備子集，并且不會(huì)遇到常見的陷阱。

是什么讓 ThingPark 的 FUOTA 與眾不同？

Actility 的 ThingPark RMC 服務(wù)器具有三個(gè)關(guān)鍵模塊：分段、時(shí)鐘同步和遠(yuǎn)程多播設(shè)置。第一個(gè)將更新分解為與傳統(tǒng) LoRaWAN 有效負(fù)載（最大 255 字節(jié)）兼容的塊。該解決方案還包括前向糾錯(cuò)系統(tǒng)和冗余數(shù)據(jù)包，以防止丟失或損壞。工程師經(jīng)常忽略這方面，但正確分割更新以通過無線方式發(fā)送它是復(fù)雜的，并且是該過程的重要組成部分。

時(shí)鐘同步有助于在多播會(huì)話開始時(shí)將所有即將接收更新的終端設(shè)備暫時(shí)從 A 類切換到 C 類，以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)包接收。最后，遠(yuǎn)程多播設(shè)置對 FUOTA 活動(dòng)進(jìn)行編程。開發(fā)人員可以在終端設(shè)備上遠(yuǎn)程設(shè)置多播標(biāo)識和分發(fā)窗口，以便在必要時(shí)更改即將接收更新的子集。

STM32 器件和安全解決方案

使用安全啟動(dòng)安全固件更新

處理 FUOTA 也是客戶端設(shè)備上的一種敏感機(jī)制。此更新不會(huì)破壞系統(tǒng)或損害其安全性。因此，為了優(yōu)化更新過程，我們的開發(fā)人員創(chuàng)建了一個(gè)更新代理，充當(dāng) Actility 模塊與我們的安全啟動(dòng)和安全固件更新 （SBSFU） 堆棧之間的中介。一旦軟件處理了來自 RMC 服務(wù)器的包，更新代理會(huì)確保微控制器上的 SBSFU 系統(tǒng)在 SBSFU 模塊安全地更新固件之前寫入正確的內(nèi)存空間。簡而言之，通過與 Actility 合作，我們創(chuàng)建了一個(gè)復(fù)雜的更新代理，以確保設(shè)備的安全性和完整性。

STM32生態(tài)系統(tǒng)

整個(gè)解決方案的美妙之處在于它存在于STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)中。視頻中的演示在 STM32WL 上運(yùn)行，但也可以使用其他設(shè)備。工程師還可以利用我們現(xiàn)有的LoRaWAN 堆棧 （I-CUBE-LRWAN）開始開發(fā)他們的應(yīng)用程序，我們的教程展示了如何在 10 分鐘內(nèi)設(shè)置一個(gè) LoRa 節(jié)點(diǎn)。我們的B-L072Z-LRWAN1 和 I-NUCLEO-LRWAN1 板將幫助他們?yōu)榧磳⑴c Actility 合作公開發(fā)布的 FUOTA 解決方案做好準(zhǔn)備。

審核編輯：郭婷