根據(jù)IDC的一份最新報(bào)告，到2025年，將有416億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，產(chǎn)生79.4 zetb的數(shù)據(jù)。連接的設(shè)備相互通信，傳輸數(shù)據(jù)集，并在單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中工作。為了有效地做到這一點(diǎn)，還需要定期更新，就像筆記本電腦和手機(jī)一樣。 但是，為智能設(shè)備提供語(yǔ)音的嵌入式系統(tǒng)的更新并不局限于用新的副本覆蓋文件。這是一個(gè)復(fù)雜的端到端機(jī)制，必須保持一致和無(wú)縫:用戶不希望直接參與打補(bǔ)丁、修復(fù)和增強(qiáng)設(shè)備的過(guò)程。 無(wú)線(OTA)更新可以實(shí)現(xiàn)高效的遠(yuǎn)程操作。但是有一系列新的挑戰(zhàn)需要考慮。

什么是OTA更新?

OTA指的是通過(guò)移動(dòng)或蜂窩網(wǎng)絡(luò)下載應(yīng)用程序、服務(wù)和配置的能力。其發(fā)生在“空中”，即無(wú)需將給定設(shè)備連接到另一個(gè)設(shè)備來(lái)安裝更新。 在嵌入式開(kāi)發(fā)中，OTA機(jī)制意味著通過(guò)Wi-Fi、移動(dòng)寬帶和設(shè)備操作系統(tǒng)中的內(nèi)置功能，定期更新與互聯(lián)網(wǎng)相連的硬件，包括新的設(shè)置、軟件和/或固件。 OTA機(jī)制在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著不可或缺的作用，包括:固件無(wú)線(FOTA)更新。該技術(shù)被用于硬件部件，如汽車(chē)工業(yè)中ADAS系統(tǒng)的電子控制單元(ecu)。例如，特斯拉通過(guò)FOTA更新，在其汽車(chē)上使用了新的補(bǔ)丁和功能，比如先進(jìn)的自動(dòng)駕駛儀。軟件無(wú)線(SOTA)更新。這些包括安全補(bǔ)丁、軟件更新和新的功能實(shí)現(xiàn)：更新智能汽車(chē)的導(dǎo)航地圖和信息娛樂(lè)屏幕、聯(lián)網(wǎng)家庭的智能計(jì)量和智能供暖等。

物聯(lián)網(wǎng)中OTA更新的好處

提高安全性和合規(guī)性。OTA機(jī)制允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)修補(bǔ)已知的漏洞，而不是召回設(shè)備。此外，還確保更快、更經(jīng)濟(jì)有效地遵守不斷演變的法律和監(jiān)管責(zé)任。 維護(hù)成本降低。當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)部署大量設(shè)備時(shí)，無(wú)法確保定期手動(dòng)更新。OTA系統(tǒng)可以通過(guò)單一統(tǒng)一界面實(shí)現(xiàn)無(wú)縫更新，以替代成本高、耗時(shí)長(zhǎng)的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。 持續(xù)改進(jìn)。OTA更新允許制造商不斷修改其連接的系統(tǒng)，修復(fù)錯(cuò)誤并提高產(chǎn)品性能，即使它們?cè)谏a(chǎn)線上或在消費(fèi)者手中。這種方法消除了召回和親自維護(hù)，并提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)這種方式，無(wú)需等待在新一批設(shè)備中加入新功能。 額外的收入來(lái)源。原始設(shè)備制造商(oem)可以在發(fā)布后通過(guò)OTA更新實(shí)現(xiàn)附加組件，而無(wú)需物理訪問(wèn)需要升級(jí)的固件。 降低運(yùn)營(yíng)成本。根據(jù)Stout Risius Ross的報(bào)告，軟件問(wèn)題占全行業(yè)召回的15%。OTA技術(shù)簡(jiǎn)化了軟件升級(jí)和修復(fù)，據(jù)IHS Automotive預(yù)測(cè)，該技術(shù)能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省超過(guò)350億美元的運(yùn)營(yíng)成本。

OTA機(jī)制目前面臨的挑戰(zhàn)

失敗的OTA機(jī)制相關(guān)的最著名的丑聞之一發(fā)生在2017年。Airbnb將損壞的軟件更新部署到不正確的設(shè)備——該設(shè)備是該企業(yè)出租物業(yè)使用的智能鎖的早期版本。設(shè)備無(wú)法運(yùn)行，無(wú)法接收另一個(gè)OTA更新來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。該系統(tǒng)的功能不包括自動(dòng)回退功能，這使得租客無(wú)法進(jìn)入公寓。由于這次事故，必須由供應(yīng)商手動(dòng)更新鎖。 都說(shuō)OTA更新改善了連接設(shè)備，那為什么還是經(jīng)常聽(tīng)到關(guān)于設(shè)備無(wú)法運(yùn)行、更新出現(xiàn)故障以及汽車(chē)警報(bào)器被劫持的恐怖故事？ 首先情境意識(shí)。對(duì)于某些設(shè)備，如聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)或用于醫(yī)療手段的設(shè)備，任何修改都會(huì)帶來(lái)一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。因此在OTA之前需要反復(fù)測(cè)試升級(jí)包，確保升級(jí)程序正常運(yùn)行。 其次，升級(jí)策略的制定。比如當(dāng)系統(tǒng)在設(shè)備執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)時(shí)，發(fā)送和接受固件OTA更新有可能會(huì)產(chǎn)生設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)，比如早期汽車(chē)行駛過(guò)程中不小心出發(fā)OTA更新而被迫停在馬路上長(zhǎng)時(shí)間等待更新進(jìn)程。 再者，OTA還需要有完善的安全策略。比如說(shuō)升級(jí)失敗自動(dòng)回滾到早期版本，再比如OTA升級(jí)過(guò)程中的安全問(wèn)題。通過(guò)加密、驗(yàn)簽等安全機(jī)制，避免黑客侵入更新過(guò)程，注入惡意代碼，接管設(shè)備等風(fēng)險(xiǎn)。 與OTA升級(jí)過(guò)程的安全性有關(guān)的3個(gè)主要挑戰(zhàn)包括： ⑴身份驗(yàn)證：數(shù)據(jù)必須從受信任的服務(wù)器發(fā)送到客戶端 ⑵保密性：必須將傳輸中數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限授予預(yù)定數(shù)量的用戶 ⑶完整性：傳輸?shù)母虏粦?yīng)該被破壞。 最后，物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；渴饚?lái)的挑戰(zhàn)，如：眾多設(shè)備近距共終端和龐大數(shù)量的設(shè)備互連。隨著連接設(shè)備數(shù)量的不斷增加，OTA系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的需求，并為成百上千甚至數(shù)百萬(wàn)的設(shè)備提供信息。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，沒(méi)有一個(gè)萬(wàn)能的解決方案，因?yàn)槊總€(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都有自己的一套要求和約束。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)會(huì)優(yōu)化OTA系統(tǒng)，以解決這些問(wèn)題，并提供有效的OTA解決方案。

審核編輯：郭婷