隨著物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的蓬勃發(fā)展，智能設備的數(shù)量和類型都在增長，這些設備中的軟件數(shù)量也在增長。競爭性市場導致產(chǎn)品上市時間縮短，因此產(chǎn)品不成熟，即使在發(fā)布后不久也需要對核心軟件進行修復。隨后，對遠程管理這些設備的綜合方法的需求日益增長。無線下載固件 （FOTA） 是一種用于更新連接設備的經(jīng)濟高效、可靠且安全的方法。

隨著每年在越來越多的設備類型上成功執(zhí)行越來越多的更新，固件無線傳輸 （FOTA） 的使用量正在顯著增加。由于消費者希望他們的設備與最新功能和性能改進保持同步，因此 FOTA 現(xiàn)在已成為手機、平板電腦和其他連接設備的標準功能。事實上，消費者熱切期待新固件的發(fā)布，如果他們的設備沒有收到及時的更新，他們會感到沮喪。電信媒體渠道每天都會發(fā)布有關通過無線傳輸?shù)男萝浖碌男侣?，當涉及?Android 或 iOS 的主要版本時，甚至在主流媒體中也是如此。

目前，大多數(shù) FOTA 更新是通過兩個來源提供的：

· 移動運營商——他們使用 FOTA 使設備保持最新狀態(tài)，以降低客戶服務成本。運營商通常使用自己的交付基礎設施，主要基于開放移動聯(lián)盟設備管理 （OMA-DM） 標準。他們要求制造商在其設備中包含 FOTA 客戶端，以便運營商可以通過無線方式將軟件更新推送到網(wǎng)絡中的所有設備。

· 設備原始設備制造商——在對運營商控制不嚴格的國家，大多數(shù)原始設備制造商更愿意為 FOTA 負責，以確保其客戶及時獲得更新。OEM 構建自己的交付基礎設施，集成 FOTA 客戶端，并通過無線方式將更新推送到他們的設備。

雖然需要 FOTA 來確保連接的設備、汽車和電器正常運行，但也存在重大挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)可以分為三個主要部分：

· 創(chuàng)建最小的增量文件以發(fā)送可靠且具有成本效益的更新

· 同時管理數(shù)十萬臺設備的版本控制

· 更新“資源受限”的設備

制造商越來越需要更全面的軟件管理解決方案，以建立高價值、一對一的客戶關系、構建差異化產(chǎn)品并創(chuàng)造持續(xù)的收入流。

縮小增量文件

毫不奇怪，代碼庫的大小和底層軟件的復雜性正在以與包含它們的連接設備相似的速度增長。這種復雜性帶來了重大的維護挑戰(zhàn)。運營商在向等待的消費者部署最新的軟件和操作系統(tǒng)版本時，不可避免地要處理網(wǎng)絡擁塞問題。隨著要更新的設備數(shù)量越來越多，delta 包的大小是影響推出更新需要多長時間以及將有多少核心網(wǎng)絡帶寬用于 FOTA 的關鍵因素，而不是說，創(chuàng)收服務，例如視頻流。這個問題正在蔓延到 OEM 的世界，因為許多 OEM 都分擔 FOTA 交付責任。

值得慶幸的是，這個痛點正在得到解決。專門從事 FOTA 更新的公司可以生成更小的 delta 文件，它有效地封裝了當前終端設備（源版本）和新軟件構建（目標版本）之間的差異（或 delta）。在某些情況下，通過分析源版本和目標版本之間的代碼更改，基于增量的更新文件可能小于新軟件構建大小的 5%。本質(zhì)上，兩個版本之間的差異要么被定義為全新的內(nèi)容，例如新的應用程序或圖形，要么被定義為由于將新代碼插入目標圖像而導致的更改，例如引用和指針。

高效的 delta 技術是成功的 FOTA 解決方案不可或缺的一部分，如果可以實現(xiàn)盡可能小的 delta，則必須通過網(wǎng)絡分發(fā)的更新包/文件大小最小，從而減少下載時間并導致最少的網(wǎng)絡量擁塞。

版本控制管理

設備的數(shù)量和其中軟件的復雜性正在增加，并且已經(jīng)達到某些設備中的軟件成本超過硬件成本的地步。物聯(lián)網(wǎng)正在推動對連接設備的更高級軟件管理的需求。隨著設備始終連接到云，制造商正在尋求一種全面的解決方案來管理軟件 OTA。他們還在尋找一種能夠利用行業(yè)標準進行 OTA 軟件管理和設備配置的解決方案。這就是 OMA-DM 標準的用武之地，尤其是 OMA-DM 軟件組件管理對象 （SCOMO） 標準。SCOMO 專門用于管理單個設備上的多個軟件元素。

SCOMO 標準非常復雜，并且在解決 OEM 的需求方面得到了驗證，例如，隨著汽車內(nèi)部軟件和連接的數(shù)量增加。SCOMO 支持設備 OEM 所需的多種管理和通信元素。其中包括庫存檢索、軟件資產(chǎn)版本控制（意味著一個版本優(yōu)于另一個版本）以及在同一個包中部署多個軟件更新。SCOMO 還支持管理受管軟件元素之間的依賴關系，以便更新一個軟件元素要求更新其他依賴軟件。此外，SCOMO 包括與每個托管軟件元素相關聯(lián)的“環(huán)境類型”（EnvType）的概念。這可用于識別和處理需要不同安裝方法的軟件類型，

資源受限的設備更新

SCOMO 僅限于管理和通信協(xié)議，將實際操作（如應用程序更新和設備刷新）的實現(xiàn)留給設備制造商。因此，它足夠靈活，可以滿足不同的軟件管理需求，同時仍然能夠在不同供應商之間實現(xiàn)潛在的服務器-客戶端互操作性，從而防止鎖定。

隨著越來越多的資源受限設備實現(xiàn)無線連接，越來越需要專門管理跨（小型）物聯(lián)網(wǎng)的軟件，例如汽車電子控制單元 （ECU）、嵌入式模塊和機器對機器 （M2M） ） 用于公用事業(yè)、制造和物流的設備。這些環(huán)境的特點是分發(fā)更新的帶寬有限，閃存資源不足以集成常規(guī)固件更新客戶端，以及沒有足夠的 RAM 來存儲軟件更新包和執(zhí)行固件更新。因此，此類設備要么無法遠程更新，要么執(zhí)行更新的過程耗時、容易出錯且成本高昂。

例如，現(xiàn)代汽車和卡車可以包含 100 多個 ECU，它們負責車輛的運行，從控制發(fā)動機到制動和管理空調(diào)。對于汽車原始設備制造商和一級供應商而言，尋找一種具有成本效益的方式來維護汽車內(nèi)越來越多的軟件是一項日益嚴峻的挑戰(zhàn)。

值得慶幸的是，這是最近解決的另一個問題，并且有一些可用的方法允許制造商在資源受限的環(huán)境中遠程更新嵌入式設備，時間減半，從而顯著節(jié)省制造商的保修成本和維護成本。與常規(guī)固件更新客戶端一起，這些解決方案增加了在從 SCOMO 管理客戶端流式傳輸增量更新文件時同時更新設備的能力。這些解決方案消除了網(wǎng)絡和閃存資源瓶頸，從而消除了制造商對經(jīng)銷商進行日常軟件維護的依賴，最終為制造商和消費者節(jié)省了時間和金錢。

審核編輯：郭婷