Беспроводная прошивка (FOTA) с LoRa

Было бы практически невозможно обновить прошивку устройства по беспроводной сети (FOTA) с помощью LoRaWAN ^TM .

LoRa Alliance заявляет, что такая операция возможна на этой странице, хотя это относится к многоадресным кадрам, доступным в устройствах классов B и C.

На форумах пользователей с этим не согласны:

Форум Сети Вещей.

Форум Libelium

Симфония Ссылка ^TM , протокол Link Labs для LoRa был разработан с учетом FOTA. Подробнее о Symphony Link FOTA ниже.

• См. также:Основные бизнес-преимущества беспроводного микропрограммного обеспечения.

Причина, по которой беспроводная прошивка LoRaWAN затруднена, связана с несколькими факторами:

1. Передача через шлюз не скоординирована. Это означает, что все время, которое шлюз тратит на передачу сообщений нисходящего канала микропрограммного обеспечения, он не прослушивает сеть. Узлы в сети LoRaWAN не знают, что шлюз не слушает, поэтому любое сообщение, которое они попытаются отправить во время передачи шлюзом, будет потеряно.
2. Не существует концепции уровня MAC для помещения узла класса A в режим, в котором он может принимать многоадресные кадры. Многоадресная передача была добавлена ​​в LoRaWAN к узлам класса B / C, чтобы включить такие вещи, как управление уличным освещением, а не для передачи прошивки. Это означает, что FOTA для устройств LoRaWAN с батарейным питанием невозможна , так как они не могут получать кадры многоадресной рассылки.
3. Рабочий цикл шлюзов LoRaWAN ограничен. Шлюзы LoRaWAN могут передавать только 1% времени (ETSI) и, следовательно, вероятно, нуждаются во всем этом ресурсе нисходящего канала для подтверждений и сообщений управления MAC. Очень и очень мало осталось бы для многоадресной рассылки FOTA. В схеме США, где ограничение рабочего цикла 1% не требуется, сеть в основном перестает функционировать для восходящего канала из-за №1.

Беспроводная прошивка с использованием Symphony Link

Symphony предоставляет механизм для передачи файла размером до 256 КБ по нисходящей линии от точки доступа к конечному узлу или группам узлов. Точка доступа устанавливает период Infrastructure Beacon (IB) на большое значение, обеспечивая большую пропускную способность нисходящего канала для передачи файлов. Это позволяет сети по-прежнему функционировать для восходящего канала во время операций FOTA. После завершения передачи точка доступа возвращается к ранее запрограммированному периоду IB.

Рис. 1. Передача файлов OTA. Инициализация для первой полной передачи всех сегментов файла

Инициализация передачи файлов OTA

Пример инициализации передачи файла OTA можно увидеть на рисунке 1. Точка доступа уведомляет свои связанные конечные узлы, что у нее есть новый файл для нисходящего канала. Затем точка доступа приостанавливает работу и ожидает ответа от конечных узлов. Как только критерии, указанные пользователем, выполнены (например, количество или процент узлов, способных участвовать, тайм-аут), точка доступа начинает нисходящую связь с файлом по сегментам.

Рисунок 2. Передача файлов OTA. Пример ретрансляции файлового сегмента. ARQ до конца передачи.

Передача файлов OTA

Чтобы увеличить пропускную способность для передачи файлов, точка доступа соединяет несколько файловых сегментов за кадр. Это контрастирует с другими пакетами нисходящей линии связи, где точка доступа только по нисходящей линии связи либо только одно сообщение на узел в каждом кадре, либо одно широковещательное сообщение в каждом кадре. Конечный узел получает и объединяет все сегменты файла, полученные в данном кадре. Как только точка доступа готова передать свой файл по нисходящей линии, он последовательно отправляет все сегменты файла и затем приостанавливает работу.

На рисунке 1 временная последовательность заканчивается после того, как все сегменты файла переданы один раз. В это время каждый конечный узел, участвующий в передаче файла, отправляет список сегментов файла, которые не были успешно получены этим конечным узлом. Затем точка доступа составляет список повторных передач файловых сегментов на основе запросов своих конечных узлов. Конечный узел также может запросить точку доступа повторно передать все сегменты файла. Точка доступа повторно передает сегменты файла, и процесс повторяется до тех пор, пока все участвующие узлы не уведомят точку доступа об успешной передаче или выполнении критерия отказа.

На рисунке 2 показан пример повторной передачи сегмента файла и сообщения узла об успешном приеме файла. Точка доступа отправляет сегменты файла как неподтвержденные сообщения нисходящей линии связи. Схема ARQ достигается, когда узлы сообщают о своих запросах на повторную передачу.

Прекращение передачи файла OTA

Как только узел сообщает, что он успешно получил файл в свою точку доступа, он остается активным до тех пор, пока не получит команду от точки доступа на применение файла. На рис. 2 последним событием является то, что точка доступа завершает передачу файла с помощью команды «Применить файл».

Заключение

Метод передачи файлов OTA можно использовать для передачи прикладного программного обеспечения, сценариев, настроек, ключей шифрования, баз данных или обновлений прошивки модуля Symphony Link. Это мощное дополнение к Symphony Link, которое делает возможным множество промышленных и корпоративных сценариев использования.