Amazon FreeRTOS：如何利用内置引导程序功能实现物联网设备的OTA升级

在物联网(IoT)设备中，云端连接是至关重要的一环。Amazon FreeRTOS正是为此目的而设计，它提供了一种简单的方式来将IoT设备连接到云端。但是，即使有了更简单的云连接，许多开发人员仍然面临着如何安全地在现场进行固件升级这一挑战。

本文将探讨如何利用Amazon FreeRTOS中的内置引导程序功能（也称为空中升级, OTA）来快速实现对物联网设备上的引导程序解决方案。我们将从了解Amazon FreeRTOS和其OTA特性开始，然后介绍如何选择合适的测试硬件，以及配置和设置OTA示例代码。此外，本文还会涉及到在AWS上配置所需的服务，以确保OTA过程顺利进行。

首先，让我们看看Amazon FreeRTOS是什么，它包含哪些库，以及它支持哪些类型的开发板。

AmazonFreeRTOS概述

AmazonFreeRTOS是一种实时操作系统，由于其轻松连接AWS所需的一切库，因此非常受欢迎。

它基于FreeRTOS内核，但现在已经包括了与AWS通信所必需的一系列库。

OTA特性位于单独的OTA库中，这个库必须单独配置才能包含在a:FreeRTOS下载中。

a:FreeRTSOA升级服务

a:FreeRTSOA升级服务提供了必要的软件，使得开发人员能够执行以下操作：

对固件进行数字签名和加密。

安全地部署新固件映像到单一设备、设备组或整个集群。

在加入组、重启或重新配置时，将固件部署到目标设备。

验证已部署到的新固件真实性和完整性。

监控部署进度并调试失败的情况。

这些特性通过运行多种AWS服务来提供，包括：

OTA管理器服务

AWS IoT作业服务

串流服务

Amazon FreeRTOS代码签名服务

OTA库和代理

虽然所有这些部分协同工作需要大量步骤，但本文将专注于入门以及实验室环境下成功设置a:FreeRTSOA的一个经验教训与技巧。接下来，我们会介绍一些支持a:FreeRTSOATest hardware options.

选择Test Hardware Options

目前,a:FreeRTSOSupports多种开发板，它们包括：

1Texas Instruments' SimpleLink Wi-Fi CC3220SF Wireless LaunchPad Development Kit.

2Microchip Technology's PIC32MZ EF Curiosity Development Board.

3STMicroelectronics' STM32L4 Discovery Kit IoT Node.

4NXP Semiconductors' LPC54018 IoT Module.

5Espressif Systems' ESP32 DEVKITC Development Board.

图1展示了Texas Instruments' CC3220SF-LaunchXL，是一个可以启动Amazon FreeROTS OTA更新的小型集成解决方案，该微控制器集成了Wi-Fi模块，并且最大限度减小物理尺寸并降低能耗。在考虑其他选项时，我们会重点介绍SimpleLink Wi-Fi CC3220SF，因为它具有集成Wi-Fi模块以及外部存储能力等优势。如果读者能够成功使用CC3220SF完成Ota更新，那么他们很容易理解并应用相同原则到其他平台上。

除了硬件之外，还有一些编程工具，如J-Link Ultra+调试器，可以帮助阅读应用跟踪以理解Ota示例是怎样工作。这不仅能提高效率，还能节省时间，从而让开发者可以更专注于产品差异化方面的问题。

最后，在使用任何新的技术之前，最好先尝试在实验室环境下测试，以确保一切按照计划进行。在这里，我们可以学习最常见的问题及其解决方法，从而避免潜在问题导致生产延误或者成本增加。