在i.MX RT10XX系列平臺(tái)上進(jìn)行OTA

一、背景介紹在這個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，OTA升級(jí)功能更是為我們的生活增加便利。OTA = Over-the-Air Technology，空中下載技術(shù)。OTA升級(jí)則是通過(guò)OTA方式對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)固件或者軟件升級(jí)。最為常見(jiàn)的就是移動(dòng)終端的OTA升級(jí)，近幾年很火的新能源汽車也讓大家對(duì)這一技術(shù)更加熟悉。

二、概述本文將介紹在i.MX RT10XX系列平臺(tái)上，進(jìn)行基于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的OTA。在此之前，先簡(jiǎn)單介紹一下本文用到的SBL&SFW工程。SBL（Secure Bootloader）是MCU SE團(tuán)隊(duì)為i.MX RT全平臺(tái)設(shè)計(jì)的一個(gè)second bootloader工具，幫助用戶進(jìn)行程序的安全啟動(dòng)。SFW（Secure Firmware）是基于FreeRTOS創(chuàng)建的工程，生成固件為了配合SBL來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的FOTA流程。本文的阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)OTA就是SFW中的一部分，SFW還支持U盤、SD卡以及AWS平臺(tái)的OTA升級(jí)。以下是SBL和SFW兩個(gè)工程的Github鏈接：

https://github.com/NXPmicro/sbl

https://github.com/NXPmicro/sfw

三、配置阿里云OTA升級(jí)代碼3.1 創(chuàng)建云端設(shè)備要實(shí)現(xiàn)阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的OTA升級(jí)，首先要將阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的C Link SDK（本次移植使用阿里云C-SDK 4.0.0）移植到工程中。登錄阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：https://iot.console.aliyun.com/，進(jìn)入公共實(shí)例板塊，創(chuàng)建自己的產(chǎn)品。

在“所屬品類”中選擇任一即可?！肮?jié)點(diǎn)類型”選擇“直連設(shè)備”，“連網(wǎng)方式”選擇“以太網(wǎng)”，其余選項(xiàng)默認(rèn)即可。

完成產(chǎn)品創(chuàng)建之后，在相應(yīng)產(chǎn)品下創(chuàng)建需要的設(shè)備，如對(duì)阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不了解的讀者，可以通過(guò)阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的入門教程-公共實(shí)例快速入門中查找相應(yīng)操作。

至此我們已經(jīng)拿到了對(duì)于i.MX RT設(shè)備連接阿里云IOT平臺(tái)非常重要的三元組：ProductKey、DeviceName和DeviceSecret。

3.2 配置設(shè)備端C-SDK

創(chuàng)建好產(chǎn)品和設(shè)備之后，我們需要將阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的Link SDK移植到我們的設(shè)備端中。

在“公共實(shí)例”中，點(diǎn)擊左側(cè)最下端“文檔與工具”，選擇“設(shè)備接入SDK”中的“SDK定制”來(lái)下載所需要的設(shè)備端SDK。

將下載的C-SDK包中需要用到的core、OTA文件夾以及external文件夾中的證書ali_ca_cert.c、portfiles文件夾中的freertos_port.c和demos文件夾中的fota_basic_demo.c添加到我們?cè)镜墓こ涛募幸员阈薷摹?/p>

本例程中，OTA升級(jí)的流程圖如下所示：

3.3 OTA升級(jí)程序

在OTA功能函數(shù)中，有幾個(gè)需要注意的地方：

1. 當(dāng)前固件的版本號(hào)

在OTA升級(jí)的過(guò)程中，云端需要校驗(yàn)當(dāng)前固件版本號(hào)，如果是需要升級(jí)的固件版本，才會(huì)對(duì)設(shè)備發(fā)送升級(jí)請(qǐng)求以及升級(jí)包URL，OTA升級(jí)才能繼續(xù)下去。

2.將固件一次性下載完成

阿里云C-SDK默認(rèn)的下載方式為兩段下載，此處我們采用一次性下載完整個(gè)固件的方式。

3. flash的擦除

在設(shè)備端收到了OTA升級(jí)的MQTT消息后，會(huì)下載新的固件，并且需要設(shè)備端燒寫到指定的flash位置，在此之前，需要先將該區(qū)域擦一下。

4. 燒寫下載的固件到flash上，分段下載，每一段一保存

至于其他一些可以變動(dòng)的地方，可以詳細(xì)閱讀阿里云C-SDK。

四、OTA演示下面就來(lái)演示一下在SBL工程配合下的阿里云OTA升級(jí)工程，平臺(tái)為i.MX RT1064EVK，利用以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接（用戶也可自行配置無(wú)線模塊進(jìn)行連網(wǎng)）。 1. 修改當(dāng)前版本號(hào)生成bin文件

在IAR中修改當(dāng)前版本為1.0.0和1.4.0，并且生成相應(yīng)的bin文件（此處以IAR工程為例）；

2. 在SBL工程中利用簽名腳本進(jìn)行bin文件的加頭簽名操作

將上一步生成的兩個(gè)bin文件拷貝到SBL工程中sbl/component/secure/mcuboot/scripts文件夾下，利用PowerShell給兩個(gè)bin文件簽名。

3. 創(chuàng)建OTA任務(wù)

在云端控制臺(tái)頁(yè)面，公共實(shí)例下的監(jiān)控運(yùn)維中，選擇OTA升級(jí)。點(diǎn)擊添加升級(jí)包按鍵以添加升級(jí)包，輸入升級(jí)包名稱，選擇相應(yīng)的升級(jí)選項(xiàng)，注意，升級(jí)包版本需要和上傳的bin文件中版本一致，否則后續(xù)的OTA無(wú)法成功。

4. 開(kāi)始運(yùn)行OTA工程

Step1. 利用MCUBootUtility工具將加簽的1064_ali_100.bin下載到板子的第一個(gè)啟動(dòng)區(qū)，默認(rèn)的slot1為flash_offset+0x100000 ~ flash_offset+0x200000，整個(gè)區(qū)域大小為1MB。

Step2. 運(yùn)行Secure Bootloader

將SBL工程通過(guò)IDE下載到板子中，下面就可以開(kāi)始進(jìn)行整個(gè)OTA流程了。

在開(kāi)發(fā)板上插入以太網(wǎng)網(wǎng)線，按下reset鍵開(kāi)始運(yùn)行工程，串口顯示“The image now inPRIMARY_SLOT slot”和“Getting IP address from DHCP”表示在slot1里面的程序已經(jīng)成功運(yùn)行?！癐Pv4 Address：” 和 “version:1.0.0”表示網(wǎng)絡(luò)連接成功并且阿里云云端接收到當(dāng)先設(shè)備的版本為1.0.0。

上傳升級(jí)包時(shí)，如果選擇了需要進(jìn)行升級(jí)包驗(yàn)證，則在云端接收到當(dāng)前版本信息后，需要進(jìn)行操作驗(yàn)證；如果沒(méi)有選擇驗(yàn)證，則可直接進(jìn)行升級(jí)進(jìn)程。

串口會(huì)顯示升級(jí)包信息，可以看到OTA目標(biāo)版本為1.4.0，大小信息也會(huì)顯示。

下面的打印信息顯示下載請(qǐng)求已經(jīng)成功發(fā)送并開(kāi)始下載流程，

下載完成后會(huì)有打印信息如下，并且開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)重啟，在系統(tǒng)重啟后，會(huì)啟動(dòng)slot2中的升級(jí)包程序，可以看到當(dāng)前的版本信息，并且可以在控制臺(tái)看到OTA升級(jí)已經(jīng)驗(yàn)證完成。

五、總結(jié)本文介紹了在i.MX RT平臺(tái)上進(jìn)行阿里云的OTA升級(jí)。

雖然只是簡(jiǎn)單的版本號(hào)升級(jí)演示，但是通過(guò)本文可以知道在基于i.MX RT的IOT設(shè)備進(jìn)行固件升級(jí)時(shí)，需要進(jìn)行操作的地方有哪些，在針對(duì)你的設(shè)備進(jìn)行功能代碼升級(jí)的同時(shí)，加上上文中的OTA升級(jí)部分，即可輕松借助阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備的固件升級(jí)。

責(zé)任編輯：haq