Amazon FreeRTOS：利用内置引导程序功能实现物联网设备的OTA升级技巧与诀窍

在物联网(IoT)技术日益蓬勃发展的今天，Amazon FreeRTOS 成为了开发人员简化将设备连接到云端的重要工具。然而，尽管云连接变得更加简单，许多开发人员仍然面临着如何安全地进行现场固件升级这一挑战。固件升级往往依赖于引导程序完成，这种过程可能以多种不同的形式出现，取决于设备架构和可用通信外设。由于引导程序在嵌入式系统中普遍存在，开发人员通常需要利用现有的解决方案，而不是从头开始设计。

本文旨在探讨如何利用 Amazon FreeRTOS 内置的引导程序功能（也称为空中升级 OTA）来快速部署并运行一个基于引导程序的解决方案。在 IoT 设备上实现 OTA 升级不仅可以提高设备更新速度，还能减少维护成本，同时提供更好的数据安全性。

了解 Amazon FreeRTOS 的OTA特性

Amazon FreeRTOS 是一种实时操作系统，它包含了所有必要的库，以便轻松地连接到 Amazon Web Services (AWS) 云服务。它是由传统的 RTOS 核心扩展而来的，并且包含了用于安全通信和其他 AWS 服务集成所需的一系列库。此外，它还支持 OTA 特性，但这些特性必须单独配置才能被包含在 a:FreeRTOS 下载中。

a:FreeRTOS 的OTA 特性提供了一套完整软件，以便开发者能够执行以下任务：

对固件进行数字签名和加密

安全地部署新固件映像到单个设备、设备组或整个集群

监控部署进度

调试失败的部署

这些功能通过运行各种 AWS 服务来提供，如 OTA 管理器服务、AWS IoT 作业服务、串流服务以及代码签名服务等。

选择合适硬件平台

目前,a:FreeRTOS 支持多种开发板，其中包括 Texas Instruments 的 SimpleLink Wi-Fi CC3220SF Wireless LaunchPad 开发套件、Microchip Technology 的 PIC32MZEFCuriosity 开发套件等。此外，还有 STMicroelectronics 的 STM32L4Discovery 套装IoT 节点 和 NXP Semiconductors 的 LPC54018 IoT 模块 等。

本文将重点介绍 Texas Instruments 的 SimpleLink Wi-Fi CC3220SF-LaunchXL 开发板，因为它是目前唯一集成了 Wi-Fi 模块且具有最佳性能和最小尺寸的一个微处理器模块。这使得其成为一个理想选择，对于想要快速启动 Amazon FreeRTOS OTA 解决方案的人来说尤为重要。

使用专业编程器进行调试

除了选择合适硬件之外，专业编程器也是确保成功设置 a:FreeROS 到达目的地必不可少的一部分。Segger Microcontroller Systems 提供了一款名为 J-Link Ultra+ 的高性能调试器，该调试器能够执行应用跟踪，以便理解 OTA 示例是如何工作的。此外，还可以使用 Tag-Connect TC201510 引脚钉式插头轻松将编程器连接到目标板，并通过 TC2050-IDC10 引脚适配器转接电缆以符合 SEGGER J-LINK 需求。

配置 Amazon FreeRTOSTO 实现OTA 升级

默认情况下，不会自动包含OTA库，因此需要手动配置这些库。在登录 AWS IoT 控制台并进入 Amazon FreeRTOS 菜单后，可以点击“Create new”按钮创建自定义配置。一旦选定硬件平台及其相关驱动文件，然后添加所需OOTA 库即可完成配置过程。这一过程涉及选择硬盘类型、添加所需库，以及设置配置名称等步骤。在完成此操作后，便可以下载自定义配置，并将 aws_demo 项目导入至代码调试环境中进行进一步测试和优化。

总结

本文详细介绍了如何利用内置于 Amazon FreeRTOSTO 功能来实现物联网设备上的空中升级技术。本指南指导读者了解 a:FreeRTOS 如何支持 OTA 升级，以及如何通过选定合适硬盘类型、安装必要软件包以及使用专用的编程工具来简化该过程。本指南对于任何希望在他们自己的项目中实施类似策略的人来说是一个宝贵资源，无论他们是否已经熟悉这个领域，都能帮助他们学习关键技能并有效率地开展工作。