物联网设备 OTA 固件升级实践
1.前言
OTA（Over-the-Air Technology）即空中下载技术，是 IoT 物联网平台必备的一项基础功能。通过 OTA 方式，我们可以对分布在全球各地的 IoT 设备进行设备固件升级，而不必让运维人员各地奔波。本文以 MQTT 协议下的固件升级为例，介绍 OTA 固件升级流程、数据流转使用的 Topic 和数据格式。
2.固件升级 OTA 流程
MQTT 协议下固件升级流程如下图所示
固件升级过程使用的 Topic 如下列表
1.设备端通过以下 Topic 上报固件版本给物联网平台 。
/ota/device/inform/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
2.设备端订阅以下 Topic 接收物联网平台的固件升级通知 。
/ota/device/upgrade/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
3.设备端通过以下 Topic 上报固件升级进度 。
/ota/device/progress/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
3.固件升级实战
3.1 设备版本信息
为了实现固件升级功能，首先设备要正确上报当前固件版本，我们在设备详情可以查看到。
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3.2 固件版本分布
当每个设备都准确上报固件版本时，我们可以在控制台查看到全量设备的版本发布情况。
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3.3 上传新版固件
当我们需要做设备固件升级时，首先要上传新版本固件到 IoT 物联网平台，标记新版本号。
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3.4 验证固件
新固件上传后，我们需要筛选测试设备，来验证固件是否正常，避免新固件导致设备业务异常。
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验证通过后，会看到批量升级功能变为可用状态。
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3.5 批量升级
点击批量升级菜单，进入升级配置页面。我们可以从多个维度筛选待升级的设备，配置升级策略。
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3.6 升级过程
启动固件升级任务后，我们会看到一个升级批次。点击进入详情，可以看到待升级设备列表。
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正在升级 Tab 会展示升级中的设备列表和升级进度。
image.png
升级成功 Tab 会展示已经完成固件升级的设备列表。包括当前固件版本，更新时间，状态。
image.png
升级失败 Tab 会展示已经升级失败的设备列表。包括当前固件版本，更新时间，失败原因
image.png
附录
IoT 物联网平台推送到设备端的升级消息 Payload 示例
{ "code":"1000", "data":{ "size":11472299, "sign":"83254ac96e141affb8aa42cbfec93723", "version":"2-45-345b", "url":"https://iotx-ota.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/ota/dbab6f742ae389b40db88fc2500b08d0/ck0q5lyav00003i7hezxe0cbg.zip?Expires=1568951190&OSSAccessKeyId=cS8uRRy54RszYWna&Signature=nk0sogaxtyp7dYvKZnjNQ%2BZ8Q9w%3D", "signMethod":"Md5", "md5":"83254ac96e141affb8aa42cbfec93723" }, "id":1568864790381, "message":"success"}
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设备固件升级模拟代码
/** * node aliyun-iot-device.js */const fs = require('fs');const path = require('path');const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');//设备身份三元组+区域
const options = { productKey: "替换pk", deviceName: "替换dn", deviceSecret: "替换ds", regionId: "cn-shanghai"}
//建立连接const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);//订阅ota消息的Topicconst deviceUpgrade = `/ota/device/upgrade/${options.productKey}/${options.deviceName}`client.subscribe(deviceUpgrade)
//每次连接后，上报当前固件版本const deviceInform = `/ota/device/inform/${options.productKey}/${options.deviceName}`client.publish(deviceInform, getFirmwareVersion("1-45-345a"))
//OTA过程中，上报进度const deviceProgress = `/ota/device/progress/${options.productKey}/${options.deviceName}`
// 消息处理client.on('message', function(topic, message) {
if (topic == deviceUpgrade) { //收到ota消息，开始升级过程 doUpgrade(message) }
})
// 本地更新function doUpgrade(message) { message = JSON.parse(message)
// 1.从url下载固件包，更新下载进度... client.publish(deviceProgress, getOTAUpgradeData(23)) // 2.根据signMethod验证文件签名是否和sign值一致 // verifyFirmware() // 3.重启设备，升级固件 // burn & reboot()
}// 更新升级进度function getOTAUpgradeData(step) { const payloadJson = { "id": 1, "params": { "step": step, "desc": " xxxxxxxx " } } console.log(payloadJson) return JSON.stringify(payloadJson);}// 设备当前固件版本function getFirmwareVersion(version) { const payloadJson = { "id": 1, "params": { "version": version } }
console.log(payloadJson) return JSON.stringify(payloadJson);}
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物联网平台产品介绍详情：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn
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