更新物联网设备-解释和最佳实践

物联网(IoT)的概念正在世界科技产业中涌动,并有望成为现实到2025年,全球将有410亿台联网设备.有这么多的连接设备可以通过各种方式访问互联网,如WiFi、以太网、4G甚至LoRa网关,很明显,这些连接设备必须能够与它们的新兄弟并肩作战。

由于每当有新版本的物联网设备上市时,就更换现有的物联网设备已经不现实了,因此添加功能和执行维护任务的最佳方法是更新软件和文件物联网设备。这不仅可以改善设备的现有功能,如修复错误,而且还可以添加某些新的软件功能。

什么是物联网设备更新/升级?

作为维基百科它说,"升级是将一种产品替换为同一产品的更新版本的过程。在计算而且消费电子产品一个升级一般是替换的吗硬件软件固件更新或更好的版本,以使系统更新或改进其特性。”

就物联网设备而言,有两种主要的更新方式:

  1. 物理更新
  2. 远程/在线旅行社(无线)更新

物理上更新物联网设备

更新设备最传统的方式,正如我们所习惯的那样,是物理访问设备并执行更新/升级。对于小型嵌入式物联网系统,这可以小到将设备插入计算机并执行更新(即Arduino或其他类似的基于微控制器的设备)或通过专门的程序员(如JTAG程序员)进行更新。这可以一直扩展到通过本地网络访问嵌入式计算机,如树莓派或Nvidia Jetson单板计算机,建立SSH或远程桌面连接并执行更新。

物理更新满足他们的极限。

使用物理访问更新物联网设备只能到此为止。如果你只有一台或两台设备要处理,这尤其是个可行的解决方案;然而,当世界上有数百或数千台相同类型的设备时,物理更新被证明是相当昂贵和无效的。因此,有OTA更新方法允许你远程更新你的物联网设备。

物联网设备的OTA更新

为了解决物理更新的限制,OTA更新可用于远程更新物联网设备,这些设备完全可以通过互联网等无线通信媒介进行,从而减少人力。

OTA更新主要有三种方式:

  1. 边缘到云端OTA更新(E2C)
  2. 从网关到云的OTA更新(G2C)
  3. 从边缘到网关到云的OTA更新(E2G2C)

边缘到云端更新(E2C)

E2C更新使用物联网设备的互联网连接直接与远程服务器通信,并直接从服务器接收更新。大部分以消费者为终端的物联网设备属于这一类,部署也很简单,主要是因为通过WiFi和局域网连接可以轻松访问互联网。

家庭、苹果Siri和Nest恒温器都是使用E2C更新方法的一些例子。树莓派和其他基于单板计算机的系统也能够以同样的方式接收更新,使用专门的服务,如JFrog连接.(稍后详细介绍)

网关到云更新(G2C)

与上面提到的E2C方法相比,网关到云更新方法更复杂,但更安全。网关到云更新方法涉及一个中间人物联网网关,如LoRaWAN网关设备,用于接收、处理并将固件更新分发到连接的物联网“节点”。

这种方法主要用于连接的物联网设备无法自行处理更新,且没有直接的互联网连接。

一些使用G2C OTA更新方法的设备包括自动柜员机、远程能源监控系统和其他银行和金融服务,如自助服务亭。这种OTA更新方法提高了系统的安全性,保护设备免受外部攻击和漏洞。

从边缘到网关到云的OTA更新(E2G2C)

在边缘到网关到云的OTA更新方法中,物联网设备可以通过中央网关建立互联网连接,并通过它请求更新。网关是唯一连接到互联网并请求更新的设备。在这种情况下,物联网设备应该能够自行执行更新。这种方法用于基于现场的传感器,如温度、湿度传感器、天气传感器和其他工业管理传感器系统。

选择物联网设备更新方法时需要考虑的事项

行业专家建议,在为任何应用选择合适的更新方法时,要考虑多个方面的可能性:

  1. 安全通信

建立安全、不间断的通信是保护边缘设备免受网络钓鱼和其他类型攻击的关键。

  1. 自动恢复失败的更新

如果更新过程出错,例如二进制闪存尝试损坏,更新方法应该能够恢复更改并回退到最后已知的工作状态。

  1. 更新完整

应该检查所有更新的完整性,以验证更新包在传输过程中没有被更改。这应该是任何物联网设备更新系统的基本安全功能。

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