如今3年過去了，車主對各家車企的OTA升級早已見怪不怪。 在智能設(shè)備早已普及的今天，大家對“軟件升級”這個概念已經(jīng)非常熟悉： 軟件可以升級、個人電腦可以升級、手機系統(tǒng)可以升級…… 但對于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備的升級，大家也許還會感到陌生和好奇。為什么原本不具備加熱功能的座椅或方向盤，僅通過一次軟件升級，就能獲得新功能呢？ 這就要引出我們今天的主角——OTA。  

什么是OTA？

OTA（Over-The-Air，空中下載技術(shù)）是一種無線傳輸技術(shù)，用于在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間進行遠程更新和配置。OTA指的是通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來遠程更新或升級嵌入式系統(tǒng)中的軟件或固件。OTA 更新是一種方便的方法，用于將新功能、改進后的性能、安全補丁或其他更改推送到嵌入式設(shè)備，而無須物理接觸設(shè)備或用戶手動干預(yù)。

·OTA簡化了設(shè)備的更新和維護過程。傳統(tǒng)的軟件更新方法通常需要用戶將設(shè)備帶到服務(wù)中心或使用有線連接進行更新，這既耗時又麻煩。而OTA技術(shù)則允許設(shè)備自動接收并安裝更新，大大節(jié)省了時間和精力。 ·OTA技術(shù)提高了設(shè)備的可靠性和安全性。通過定期更新設(shè)備軟件，可以修復(fù)潛在的安全漏洞和性能問題，從而降低設(shè)備被攻擊和損壞的風(fēng)險。

·OTA技術(shù)可以實現(xiàn)遠程診斷和故障排除，幫助用戶更快地解決問題。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，OTA技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備，如智能家居、智能城市、工業(yè)自動化等。

OTA方案的特點

面對遠程更新所面臨的挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)平臺遠程更新方案需要具有如下特點。

時間短、效率高

物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)盡可能減少遠程升級的時間，提高升級效率。 ·通過控制升級包的大小，采用差分分組來降低升級包的大小，減少遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸時間。 ·通過模塊內(nèi)升級提高升級的靈活度。

·增加斷點續(xù)傳功能，避免終端故障或通信中斷造成的數(shù)據(jù)重傳，減少數(shù)據(jù)傳輸時間。

合理使用無線資源，提升終端更新的服務(wù)效率

為了提升無線資源的使用效率，終端遠程更新服務(wù)應(yīng)該實現(xiàn)多任務(wù)的并發(fā)，一個任務(wù)對應(yīng)一次遠程更新計劃，其中包含一組待更新的遠程終端。同時，為了保障同一無線區(qū)域中其他終端業(yè)務(wù)的正常使用，物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)對進行更新操作的終端數(shù)量進行限制。

高可靠性

高可靠性是為了保障終端更新的效率。 ·遠程更新的管理和控制要精細、準(zhǔn)確、智能化。物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)能根據(jù)具體終端的狀態(tài)進行有效性檢查（如版本、文件類型、升級包大小等），然后再觸發(fā)終端遠程更新流程。 ·通過引入狀態(tài)機的機制、對遠程更新過程實施控制并實現(xiàn)異常處理，能夠保障端云間控制的協(xié)同，降低遠程更新操作的風(fēng)險。

·在遠程升級過程中，為了避免升級包數(shù)據(jù)可能出錯或丟失，要考慮使用升級包的校驗機制來確保升級包的完整性，使用可靠的傳輸協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，并使用物?lián)網(wǎng)平臺的重試策略保證傳輸和升級過程的穩(wěn)定性。

通用性

通用性是指物聯(lián)網(wǎng)平臺接入的不同領(lǐng)域、不同種類的異構(gòu)終端應(yīng)該使用相同的終端更新流程。這樣可以最大限度地降低終端遠程更新的維護成本，實現(xiàn)用戶的自服務(wù)、自管理，以及對異構(gòu)終端的規(guī)模化更新。 ·終端遠程更新方案需要做到控制流和業(yè)務(wù)流的分離,控制流不受終端所處環(huán)境的影響。 ·控制流采用標(biāo)準(zhǔn)、開放的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議承載，保證技術(shù)方案的可實施性。

·兼容升級包，并支持業(yè)務(wù)流的個性化升級，而且支持第三方差分服務(wù)商提供的差分包升級服務(wù)。

OTA系統(tǒng)的參考架構(gòu)和服務(wù)流程

物聯(lián)網(wǎng)云平臺遠程更新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由服務(wù)端和終端兩部分組成。

物聯(lián)網(wǎng)云平臺遠程更新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

遠程更新服務(wù)端是物聯(lián)網(wǎng)平臺的一個功能模塊，主要實現(xiàn)用戶自服務(wù)和遠程更新的管理控制功能。用戶自服務(wù)是指用戶通過門戶方式進行遠程更新任務(wù)的制定和遠程更新狀態(tài)的查詢。任務(wù)制定內(nèi)容包括更新版本、升級包、待升級終端組和更新策略等;遠程更新管理包括更新的觸發(fā)、升級包下載和安裝控制，以及下載和安裝失敗時的策略執(zhí)行控制。

升級包的生成和下載在服務(wù)端完成，并支持兩種方式：

一種是物聯(lián)網(wǎng)平臺為待升級的終端提供下載服務(wù)，這種方式是用戶通過門戶上傳升級包，物聯(lián)網(wǎng)平臺負(fù)責(zé)升級包的管理；

另一種是第三方差分服務(wù)器提供差分分組的生成和下載，在這種方式下，用戶在制定任務(wù)時需要選擇第三方差分服務(wù)器的訪問地址。

無論是哪種方式，服務(wù)端和終端都要支持斷點續(xù)傳功能。

遠程更新時，終端需要根據(jù)服務(wù)端的指示來下載、安裝升級包并上報安裝結(jié)果。終端下載應(yīng)支持?jǐn)帱c續(xù)傳功能和升級包的校驗功能。終端安裝應(yīng)支持安裝和容錯功能，容錯是指終端在安裝階段對故障進行隔離和處理，以確保安裝失敗時不影響終端的正常運行。

遠程更新服務(wù)流程包括更新任務(wù)制定、更新觸發(fā)、升級包下載和安裝4個階段。

OTA服務(wù)流程示意圖

結(jié)語

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，OTA技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備，如智能家居、智能城市、工業(yè)自動化等。 然而，OTA技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn)： 第一，由于設(shè)備種類繁多，不同設(shè)備可能需要不同的OTA技術(shù)和協(xié)議。這需要開發(fā)者針對不同的設(shè)備和應(yīng)用場景進行定制化開發(fā)，增加了開發(fā)和維護成本。

第二，OTA技術(shù)的安全性和可靠性也需要考慮。如果OTA更新過程中出現(xiàn)錯誤或中斷，可能會導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作或數(shù)據(jù)丟失。

總的來說，OTA技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了更高效、更安全的更新和維護方式。雖然它面臨一些挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和改進，我們相信OTA將在未來發(fā)揮更大的作用。