泰凌微電子藍(lán)牙Mesh設(shè)備固件更新功能和測(cè)試說(shuō)明（一）

藍(lán)牙Mesh 協(xié)議規(guī)范1.1引入了一組新的功能，稱為設(shè)備固件更新（Device Firmware Update）（DFU），使得用戶可以通過(guò)更新mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運(yùn)行的固件。固件需要保持最新，并且制造商經(jīng)常會(huì)發(fā)布固件更新。新的固件可能修復(fù)問(wèn)題，添加新功能，改善安全性，提供更好的性能或提供其他一些好處。無(wú)論是設(shè)備固件、應(yīng)用軟件還是操作系統(tǒng)更新，保持軟件最新是通常被接受的良好做法。軟件更新的方式取決于軟件類型和所在平臺(tái)。在現(xiàn)代智能手機(jī)和桌面操作系統(tǒng)中，自動(dòng)化軟件更新幾乎不需要用戶參與，已成為常態(tài)。

藍(lán)牙Mesh 1.0沒(méi)有自動(dòng)或標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)制來(lái)檢測(cè)設(shè)備的新固件是否可用，獲取固件或安裝固件。這些任務(wù)必須手動(dòng)執(zhí)行，并且使用為此目的提供的專有接口直接將固件更新安裝到設(shè)備上。在由多個(gè)供應(yīng)商設(shè)備組成的mesh網(wǎng)絡(luò)中，此過(guò)程可能涉及多個(gè)專有工具，并變得非常復(fù)雜。

藍(lán)牙Mesh DFU功能規(guī)范了設(shè)備固件更新的實(shí)現(xiàn)方式，并實(shí)現(xiàn)了給射頻一跳連接距離以外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行固件更新，并且支持靜默更新模式。目前，泰凌微電子的TLSR825x和TLSR921x系列芯片已經(jīng)全面支持包括DFU在內(nèi)的藍(lán)牙Mesh規(guī)范1.1的所有新功能。本文共2篇，以下是第一篇，將介紹DFU的常用功能和概念，以及測(cè)試方法。

1

藍(lán)牙Mesh DFU功能介紹

1.1

藍(lán)牙Mesh DFU模式和參考速率介紹

主要支持以下幾種模式：

支持通過(guò)Mesh ADV Relay的方式同時(shí)對(duì)多節(jié)點(diǎn)更新固件。一個(gè)160kB大小的固件升級(jí)時(shí)間預(yù)計(jì)在60分鐘左右，如果啟用泰凌SDK中支持的擴(kuò)展廣播包模式，則升級(jí)時(shí)間將大幅縮減到 6 分鐘左右。

通過(guò)Friend節(jié)點(diǎn)給LPN進(jìn)行固件更新的模式：該模式實(shí)現(xiàn)了LPN在進(jìn)行固件更新的同時(shí)，還保持處于低功耗模式。一個(gè)130kB大小的固件升級(jí)時(shí)間預(yù)計(jì)為70分鐘左右。

單個(gè)節(jié)點(diǎn)(包含LPN節(jié)點(diǎn))的GATT直連更新模式：App會(huì)斷開(kāi)當(dāng)前連接，去連接被升級(jí)節(jié)點(diǎn)，然后執(zhí)行藍(lán)牙Mesh DFU，收發(fā)流程和對(duì)多節(jié)點(diǎn)升級(jí)的流程一樣，只是收發(fā)包交互更快，固件更新時(shí)間在1分鐘左右，和泰凌Bluetooth LE SDK中OTA固件更新所需要的時(shí)間基本一樣。需要注意的是，該模式要求被更新節(jié)點(diǎn)在手機(jī)的GATT連接范圍內(nèi)。

1.2

藍(lán)牙Mesh DFU固件分發(fā)方式

手機(jī)同時(shí)作為Initiator（發(fā)起者）和Distributor（分發(fā)者）：在分發(fā)固件給多個(gè)需要升級(jí)的Target（目標(biāo)）節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，手機(jī)需要和直連節(jié)點(diǎn)一直保持GATT連接，不能斷開(kāi)，該過(guò)程需要持續(xù)幾十分鐘。若使用Gateway（網(wǎng)關(guān)），則不需要和任何節(jié)點(diǎn)保持GATT連接，直接采用上位機(jī)加Gateway Dongle作為Initiator和Distributor。

手機(jī)作為Initiator，GATT直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor：該模式，只需要手機(jī)在前面階段，通過(guò)GATT把新固件先下載到直連節(jié)點(diǎn)，然后由直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor，管理和執(zhí)行后面的工作：分發(fā)新固件給其它待升級(jí)節(jié)點(diǎn)。

1.3

藍(lán)牙Mesh DFU靜默升級(jí)模式

藍(lán)牙Mesh DFU允許根據(jù)應(yīng)用要求，控Target設(shè)備上的新固件安裝生效的時(shí)機(jī)。在成功收到并驗(yàn)證固件后，待升級(jí)的Target節(jié)點(diǎn)并不會(huì)立刻安裝新固件。只有在收到Apply Firmware Update 命令后，Target節(jié)點(diǎn)才會(huì)安裝新固件。App或者上位機(jī)在把固件傳完給被升級(jí)節(jié)點(diǎn)后，可以選擇一個(gè)合適的時(shí)間再發(fā)送Apply Firmware Update命令，實(shí)現(xiàn)靜默升級(jí)模式。

2

使用App測(cè)試藍(lán)牙Mesh DFU

接下來(lái)，我們將介紹使用泰凌提供的開(kāi)發(fā)工具，通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)DFU的兩種固件分發(fā)方式，并完成安裝生效的操作步驟。

2.1

測(cè)試條件

1、SDK開(kāi)發(fā)包

訪問(wèn)Telink Wiki下載最新的藍(lán)牙Mesh SDK：

https://wiki.telink-semi.cn/tools_and_sdk/BLE_Mesh/SIG_Mesh/sig_mesh_sdk.zip

2、硬件

本文以TLSR825x芯片作為測(cè)試樣例。需要TLSR8258 Dongle若干（>=2）作為mesh節(jié)點(diǎn)設(shè)備，可以通過(guò)在線購(gòu)買(mǎi)獲取：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-24776555937.13.5c531ab2zURieL&id=680419633378

3、Android或者iOS藍(lán)牙Mesh App

Android App在以上SDK開(kāi)發(fā)包中獲取： elink_sig_mesh_sdkappandroidTelinkBleMeshTelinkBleMeshDemo-V4.1.0.0-20231113.apk

iOS App可以在App Store通過(guò)搜索telinksigmesh獲取。

2.2

SDK代碼配置

SDK里面藍(lán)牙Mesh DFU默認(rèn)關(guān)閉，需要打開(kāi)節(jié)點(diǎn)MD_MESH_OTA_EN的宏，否則將不支持DFU，無(wú)法勾選該設(shè)備作為執(zhí)行DFU的Target節(jié)點(diǎn)。

打開(kāi)方法，mesh_config.h文件里面：

打開(kāi)MD_MESH_OTA_EN

如果需要測(cè)試直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor模式，還需要打開(kāi)DISTRIBUTOR_UPDATE_SERVER_EN。

如果需要使用泰凌提供的擴(kuò)展廣播包模式加快固件更新時(shí)間，則還需要打開(kāi) EXTENDED_ADV_ENABLE。

2.3

App參數(shù)設(shè)定

如果需要使用泰凌提供的擴(kuò)展廣播包模式加快固件更新時(shí)間，則需要設(shè)置：

App首頁(yè)點(diǎn)擊右下角Setting——Settings——Extend Bearer Mode里面勾選 “Extend GATT & ADV”，否則不需要設(shè)置。

2.4

測(cè)試步驟

1、App作為Distributor模式

Distributor選擇Phone方式升級(jí)，將會(huì)通過(guò)手機(jī)直接分發(fā)固件數(shù)據(jù)給Target設(shè)備，具體操作步驟：

App首頁(yè)點(diǎn)擊右下方的Network——Mesh OTA，進(jìn)入到以下頁(yè)面，然后按圖示的1到6步驟進(jìn)行操作：

升級(jí)完成的界面如下圖：

2、直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor模式

選擇GATT直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor模式的方式如下，App首頁(yè)點(diǎn)擊右下方的Network——Mesh OTA，進(jìn)入到以下頁(yè)面，然后按圖示的1到6步驟進(jìn)行操作：

其中， Apply Policy選擇Verify And Apply，表示直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor分發(fā)完新固件給Target節(jié)點(diǎn)后，自動(dòng)發(fā)起Apply Firmware Update，不需要等待App發(fā)送Apply Firmware Update。

如果選擇Verify Only，表示直連節(jié)點(diǎn)作為Distributor分發(fā)完新固件給被升級(jí)節(jié)點(diǎn)后，不發(fā)送Apply Firmware Update，而是等待App給Distributor直連節(jié)點(diǎn)發(fā)送Apply指令，然后直連節(jié)點(diǎn)才發(fā)送Apply Firmware Update給Target節(jié)點(diǎn)。

升級(jí)完成的界面如下圖：

審核編輯：劉清