艾拉比基于复旦微MCU的差分升级方案

wangpeng · 发表于 2021-3-25 20:21:48

艾拉比基于复旦微MCU的差分升级方案

艾拉比是全球领先的OTA方案提供商，经过与复旦微MCU团队长时间技术交流基础上，基于复旦微FM33A0xx系列、FM33G0xx系列、FM33LC0xxx系列产品开发了多套完整的物联网OTA解决方案。艾拉比差分升级方案给客户提供云、管、端的一体化全方位解决方案，分别从设备端、管道侧、云端三个层面不同程度的提供给客户各方面的立体化支持。设备端提供升级能力及异常保护机制，管道侧提供各种协议的连接组件，云端根据用户需要提供配套的管理后台能力。其具备从管理前端到业务中台，再到连接管理和设备端的一整套完整的生态系统。

01 设备端产品

设备端产品体系可根据客户端所选用的具体MCU型号，完成OTA能力建设，主要分为以下4个系列产品：

UC（Upgrade Controller）：升级控制程序，集成在应用层，负责与云端管理平台进行业务交付完成OTA流程，可灵活配置启动策略；

UP（Upgrade Protocol）：升级协议程序，集成在应用层，可实现OTA体系内不同节点之间数据及业务交互，处理传输，依赖解析，策略等业务；

UA（Upgrade Ability）：升级能力程序，可集成在系统应用层或启动层调用，解析控制程序下发的升级包数据，并进行稳定可靠的升级；

UB（Upgrade Bootloader）：差分升级子系统，标准化具备差分升级能力的Bootloader，可引导系统启动并支持差分升级；

02 服务端产品

FOTA云管理平台：固件升级业务管理平台，包括产品模型构建、版本资源管理、升级任务配置、数据分析统计、账户管理体系等功能标准化模块；

SOTA云管理平台：应用升级服务平台，包括搭建应用中心托管、应用关联设备、应用下发策略等精细维度功能；

03艾拉比差分升级能力

差分升级分为两个步骤，首先进行差分升级包制作，然后进行还原升级。

艾拉比自研的差分算法在持续迭代中，可根据硬件资源情况选择不同版本的差分升级算法；

04 单芯片OTA解决方案

艾拉比推出面向MCU的独立标准化Bootloader程序（UB产品），用户可根据选定的MCU型号和基本信息通过图形化工具一键生成具备引导系统启动并支持差分升级的标准化Bootloader。

05UB产品使用场景

APP：MCU上的应用程序区域（一般为客户的应用主程序）；

APP1：MCU上的应用程序区域（一般为客户的应用主程序）；

APP2：MCU上的差分升级子程序区域（内部装载OTA UB产品）；

BL：Bootloader区域，由BL跳转至不同的APP程序运行；

差分升级包存储区：下载后的差分包的存放区域，一般为APP固件的10%~20%大小；

06 整机产品OTA解决方案

艾拉比针对多芯片构成的产品形态，推出openFOTA方案，旨在通过硬件资源较丰富芯片的FOTA能力完成其他节点的差分升级，该方案设计了完善的异常保护机制。

DFx预置组件

Boot分区：MCU或模组的Flash中的一块区域，该区域用于烧录MCU或者模组的Bootloader；

APP分区：MCU或模组的Flash中的一块区域，该区域用于烧录MCU或者模组的APP应用程序；

存储分区：模组Flash中的一块区域，该区域可存放MCU的升级包、模组的升级包、业务数据或其他数据，用户可根据需求自定义；

UP：艾拉比提供的升级协议程序主要负责OTA体系内不同节点之间数据和业务交互；

ELB：全称为External_Lite_Bootloader,艾拉比推出的轻量级Bootloader程序，可引导系统启动并支持与模组的通信能力，支持读取和刷写数据；

方案介绍

1.主控处理器MCU烧录艾拉比ELB固件，该固件是图形化配置生成，其中包含与模组进行OTA业务交互的UP程序以及复旦微 MCU的轻量级Bootloader引导程序和相关保护机制；

2.通信模组中已经预先集成了艾拉比的UA差分算法、UP程序、交互逻辑接口等；

07 差分升级配套的图形化工具

差分升级包在线生成工具

Bootloader在线制作工具

08 智能水表、燃气表升级方案介绍

使用NB-IoT模块+复旦微MCU作为硬件方案，需要升级MCU上的主程序，NB-IoT只做透传。

FOTA方案组成：

复旦微MCU烧录艾拉比OTA UB，在应用层集成平台下载程序，其中对网络调用通过NB-IoT模块的AT指令完成。

NB-IoT模块只进行数据透传实现网络连接。

NB-IoT表计包含应用和历史数据、配置数据等区域，升级过程只升级应用区域，数据区域不做任何改变。

差分包也可以通过红外模块近场传输到表计中，避免拆表等工作。