在今天的文章中，我們將討論什么是物聯(lián)網(wǎng)設備更新，為什么需要更新物聯(lián)網(wǎng)設備，以及世界各地的開發(fā)人員用于遠程更新其設備的方法，以及物聯(lián)網(wǎng)設備更新的最佳實踐和注意事項。

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物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念正在席卷全球科技行業(yè)，預計到2025年，全球將有410億臺連網(wǎng)設備。如此大量的連網(wǎng)設備可以通過Wi-Fi、以太網(wǎng)、4G、5G甚至LoRa網(wǎng)關等各種方式訪問互聯(lián)網(wǎng)，很明顯，這些連網(wǎng)設備必須能夠與較新的同類設備并肩工作。

由于每當有新版本進入市場時就更換現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設備已不再實用，因此添加功能和執(zhí)行維護任務的最佳方法是更新物聯(lián)網(wǎng)設備上的軟件和文件。這不僅可以改善設備的現(xiàn)有功能(例如錯誤修復)，而且還可以添加某些新的軟件功能。

什么是物聯(lián)網(wǎng)設備更新/升級?

正如Wikipedia所說：“升級是用同一產(chǎn)品的更新版本替換產(chǎn)品的過程。在計算和消費電子領域，升級通常是用更新或更好的版本替換硬件、軟件或固件，以使系統(tǒng)更新或改善其性能。”

就物聯(lián)網(wǎng)設備而言，有兩種主要的更新方式：

• 物理更新
• 遠程/OTA(無線)更新

物理更新物聯(lián)網(wǎng)設備

更新設備的最傳統(tǒng)方式是物理訪問設備并執(zhí)行更新/升級，我們對此已習以為常。對于小型嵌入式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，這可能小到將設備插入計算機并執(zhí)行更新(即Arduino或其他類似的基于微控制器的設備)或通過專門的編程器(例如JTAG編程器)進行更新。這可以擴展到通過本地網(wǎng)絡訪問嵌入式計算機，如Raspberry Pi或Nvidia Jetson單板計算機，建立SSH或遠程桌面連接并執(zhí)行更新。

當物理更新達到極限時…

如果您只需要處理一到兩臺設備，物理更新尤其是一個可行的解決方案;然而，當有成百上千臺相同類型的設備，并且離您很遠時，物理更新會相當昂貴且無效。因此，有一些OTA更新方法允許您遠程更新物聯(lián)網(wǎng)設備。

物聯(lián)網(wǎng)設備的OTA更新

為了應對物理更新的局限性，OTA更新被用來遠程更新物聯(lián)網(wǎng)設備，這些設備都可以通過互聯(lián)網(wǎng)等無線通信媒介來執(zhí)行，從而減少了人力。

• 邊緣到云OTA更新(E2C)
• 網(wǎng)關到云OTA更新(G2C)
• 邊緣到網(wǎng)關到云OTA更新(E2G2C)

邊緣到云更新(E2C)

E2C更新使用物聯(lián)網(wǎng)設備的網(wǎng)絡連接直接與遠程服務器通信，并直接從服務器接收更新。大部分以消費者為終端的物聯(lián)網(wǎng)設備屬于這一類，因此部署也很簡單，這主要是因為它易于通過Wi-Fi和LAN連接訪問互聯(lián)網(wǎng)。

Google Home、Apple Siri和Nest恒溫器是使用E2C更新方法的一些示例。Raspberry Pi和其他基于單板計算機的系統(tǒng)還能夠使用專門的服務(如Upswift)以相同的方式接收更新。

網(wǎng)關到云OTA更新(G2C)

與上述E2C方法相比，網(wǎng)關到云更新方法稍微復雜一些，但更安全，它涉及中間人物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(例如LoRaWAN網(wǎng)關設備)來接收、處理和分發(fā)固件更新到所連接的物聯(lián)網(wǎng)設備“節(jié)點”。

此方法主要用于所連接的物聯(lián)網(wǎng)設備無法自行處理所有更新且沒有直接互聯(lián)網(wǎng)連接的情況。

一些使用G2C OTA更新方法的設備包括ATM、遠程能源監(jiān)控系統(tǒng)和其他銀行和金融服務，如自助服務亭。這種OTA更新方法提高了系統(tǒng)的安全性，因為設備受到保護，不受外部攻擊和漏洞的影響。

邊緣到網(wǎng)關到云OTA更新(E2G2C)

在邊緣到網(wǎng)關到云OTA更新方法中，物聯(lián)網(wǎng)設備可以通過中央網(wǎng)關建立網(wǎng)絡連接，并通過它請求更新。網(wǎng)關是唯一連接到互聯(lián)網(wǎng)并請求更新的設備。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)設備應該能夠自己執(zhí)行更新。這種方法用于諸如溫度、濕度傳感器、天氣傳感器和其他工業(yè)管理傳感器等設備。

選擇物聯(lián)網(wǎng)設備更新方法時需要考慮的事項

業(yè)內專家建議，在為任何應用程序選擇合適的更新方法時，應考慮多方面的可能性：

(1) 安全通信

建立安全、不間斷的通信是保護邊緣設備免受網(wǎng)絡釣魚和其他類型攻擊的關鍵。

(2) 自動恢復失敗的更新

如果更新過程出錯，則更新方法應該能夠恢復更改并退回到最后一個已知的工作狀態(tài)。

(3) 更新完整性

應檢查所有更新的完整性，以確保在傳輸過程中未更改更新包。這應該是任何物聯(lián)網(wǎng)設備更新系統(tǒng)的基本功能。