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  物聯(lián)網(wǎng)普及的現(xiàn)在，在工業(yè)、汽車應(yīng)用領(lǐng)域中，設(shè)備制造商通常都采用在線固件更新 (Firmware Over-the-Air, FOTA) 來更新產(chǎn)品軟件，并借此更新和解決產(chǎn)品可靠性和安全性問題。FOTA技術(shù)有助于提升用戶對產(chǎn)品的滿意度，降低工程師現(xiàn)場更新的高成本，更可避免采用昂貴的產(chǎn)品召回方式來對產(chǎn)品系統(tǒng)進行升級。

  FOTA功能有許多的優(yōu)點，但必須在下載和安裝更新的過程中，避免發(fā)生任何不可預(yù)見的風(fēng)險，才能有效地減少死機維修的機會。在成本壓力和上市時間的要求下，通常希望能在現(xiàn)有成熟系統(tǒng)架構(gòu)下，即可以簡單快速并安全地實施FOTA功能。FOTA通過無線或有線的通訊方法進行固件更新成為市場的新興需求。

  NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板提供多種連網(wǎng)方式與接口。基于NuMaker-IOT-M487開發(fā)板，通過與Wi-Fi 模塊進行 AT 指令串口通信，可快速實現(xiàn)與云連接的 IoT設(shè)備典型開發(fā)應(yīng)用實例。入門教程包含如何在您的計算機獲取開發(fā)軟件、實例編譯、固件下載以及連網(wǎng)、連接云測試。

  NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板整合常用器件，板載多軸傳感器，提供兼容 Arduino UNO 與 mikroBUS? 接口，不論是 GPIO、UART、ADC、PWM、SPI 或 I2C 等等都能連接;外掛 SPI Flash 及提供 microSD 卡插槽。

  圖1 : NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板。藍框是 4M bytes 的 Winbond W25Q32 SPI Flash

  M487 內(nèi)部有 4K bytes LDROM 和 512K bytes APROM。LDROM 可以存放 bootloader，APROM 主要存放應(yīng)用的固件。由于 LDROM 空間不夠，在 APROM 劃分出 Cloner 和 metadata 空間。Cloner 負(fù)責(zé)固件的復(fù)制，metadata 存放固件相關(guān)信息。圖2 是 M487 內(nèi)部的 LDROM / APROM 以及外設(shè) SPI Flash 的使用地址分配。

  圖2 : M487 的 LDROM / APROM與板子上的 SPI Flash 的地址分配

  在 AWS IoT 上建立好更新的工作 (Job) 就會觸發(fā)下載固件到設(shè)備。下載的固件先存到 SPI Flash。

  圖3 : 固件下載

  固件下載確認(rèn)無誤后，設(shè)備會重置從 LDROM 啟始。當(dāng) LDROM 的 Loader 偵測到有新版本的固件，會將原本在 APROM 的固件復(fù)制到 SPI Flash 的回復(fù)(Rollback)區(qū)塊，再將新的固件從 SPI Flash 復(fù)制到 APROM。

  圖4 : 固件更新

  代碼可以從 github 下載，網(wǎng)址是https://github.com/OpenNuvoton/NuMaker-mbed-AWS-IoT-CSDK-OTA-example。在實踐這個 OTA 范例前，需要做一些準(zhǔn)備與設(shè)定的步驟。

  賬號與開發(fā)工具

  為了使用 AWS 的 IoT Core、IAM 和 S3 服務(wù)，您必須要注冊 AWS 賬號。網(wǎng)址是 https://aws.amazon.com，大部分服務(wù)第一年使用免費，之后以服務(wù)用量或網(wǎng)絡(luò)流量計費。

  Arm 提供免費的 Mbed 開發(fā)工具，您必須要注冊一個 Mbed 賬號。網(wǎng)址是 https://os.mbed.com

  開發(fā)工具有 Online Compiler、Mbed Studio 和 Mbed CLI。范例的 README.md 說明是使用 Mbed CLI開發(fā)工具。在這里如改以 Mbed Studio 做為開發(fā)工具。請參考這個網(wǎng)址 https://os.mbed.com/docs/mbed-studio/current/getting-started/index.html下載 Mbed Studio 的程序再進行安裝。