Firmware por aire (FOTA) con LoRa

Sería casi imposible actualizar el firmware del dispositivo por aire (FOTA) usando LoRaWAN ^TM .

LoRa Alliance afirma que tal operación es posible en esta página, aunque esto se refiere a las tramas de multidifusión disponibles en los dispositivos de clase B y C.

Los que están en los foros de usuarios no están de acuerdo:

El Foro de la Red de Cosas.

Foro de Libelium

Symphony Link ^TM , el protocolo Link Labs para LoRa se diseñó teniendo en cuenta FOTA. Más sobre Symphony Link FOTA a continuación.

• Consulte también:Beneficios comerciales clave del firmware por aire

La razón por la que el firmware por aire con LoRaWAN es difícil se debe a varios factores:

1. Las transmisiones de puerta de enlace no están coordinadas. Esto significa que cualquier tiempo que la puerta de enlace pase transmitiendo mensajes de enlace descendente de firmware, no está escuchando a la red. Los nodos en una red LoRaWAN no saben que la puerta de enlace no está escuchando, por lo que cualquier mensaje que intenten enviar durante el tiempo que transmite la puerta de enlace se perderá.
2. No existe un concepto de capa MAC para colocar un nodo de Clase A en un modo en el que pueda recibir tramas de multidifusión. La multidifusión se agregó en LoRaWAN a los nodos de clase B / C para permitir cosas como el control de las luces de la calle, no realmente para las transferencias de firmware. Lo que esto significa es que FOTA para dispositivos LoRaWAN alimentados por batería no es posible , ya que no pueden recibir tramas de multidifusión.
3. Las puertas de enlace LoRaWAN tienen un ciclo de trabajo limitado. Las puertas de enlace LoRaWAN solo pueden transmitir el 1% del tiempo (ETSI) y, por lo tanto, probablemente necesiten todo ese recurso de enlace descendente para reconocimientos y mensajes de control MAC. Muy, muy poco quedaría para la multidifusión FOTA. En el esquema de EE. UU., Donde no se requiere un límite de ciclo de trabajo del 1%, la red básicamente deja de funcionar para el enlace ascendente debido al número 1.

Firmware por aire mediante Symphony Link

Symphony proporciona un mecanismo para descargar un archivo de hasta 256 KB desde un punto de acceso a un nodo final o grupos de nodos. El punto de acceso establece el período de la baliza de infraestructura (IB) en un valor alto, proporcionando más capacidad de enlace descendente para la transferencia de archivos. Esto permite que la red siga funcionando para el enlace ascendente durante las operaciones de FOTA. Una vez que se completa la transferencia, el punto de acceso vuelve a su período IB previamente programado.

Figura 1. Transferencia de archivos OTA. Inicialización para la primera transmisión completa de todos los segmentos del archivo

Inicialización de transferencia de archivos OTA

En la Figura 1 se puede ver un ejemplo de una inicialización de transferencia de archivos OTA. Un punto de acceso notifica a sus nodos finales asociados que tiene un nuevo archivo para el enlace descendente. A continuación, el punto de acceso se detiene y espera a que respondan los nodos finales. Una vez que se cumplen los criterios especificados por el usuario (por ejemplo, número o porcentaje de nodos que pueden participar, tiempo de espera), el punto de acceso comienza a hacer un enlace descendente del archivo en segmentos.

Figura 2. Transferencia de archivos OTA. Ejemplo de retransmisión de segmento de archivo. ARQ hasta el final de la transferencia.

Transferencia de archivos OTA

Para aumentar el rendimiento de la transferencia de archivos, un punto de acceso enlaza varios segmentos de archivo por fotograma. Esto contrasta con otros paquetes de enlace descendente, donde un punto de acceso solo enlaza descendentemente o solo un mensaje por nodo por trama, o un mensaje de difusión por trama. El nodo final recibe y agrega todos los segmentos de archivo recibidos en una trama determinada. Una vez que un punto de acceso está listo para descargar su archivo, envía todos los segmentos de archivo secuencialmente y luego hace una pausa.

En la Figura 1, la secuencia de tiempo finaliza después de que todos los segmentos del archivo se transmiten una vez. En este momento, cada nodo final que participa en la transferencia de archivos envía una lista de segmentos de archivo no recibidos con éxito por ese nodo final. El punto de acceso luego ensambla una lista de retransmisión de segmentos de archivos basada en las solicitudes de sus nodos finales. Un nodo final también puede solicitar al punto de acceso que retransmita todos los segmentos del archivo. El punto de acceso retransmite los segmentos del archivo y el proceso se repite hasta que todos los nodos participantes notifican al punto de acceso de una transmisión exitosa o se cumple un criterio de falla.

La Figura 2 muestra un ejemplo de retransmisión de segmento de archivo y un nodo que informa una recepción de archivo exitosa. El punto de acceso envía segmentos de archivo como mensajes de enlace descendente no reconocidos. El esquema ARQ se logra cuando los nodos informan sus solicitudes de retransmisión.

Terminación de la transferencia de archivos OTA

Una vez que un nodo informa que ha recibido correctamente el archivo en su punto de acceso, permanece despierto hasta recibir un comando del punto de acceso para aplicar el archivo. En la Figura 2, el evento final es el punto de acceso que termina la transferencia del archivo con el comando "Aplicar archivo".

Conclusión

El método de transferencia de archivos OTA se puede utilizar para transferir software de aplicación, scripts, configuraciones, claves de cifrado, bases de datos o actualizaciones de firmware del módulo Symphony Link. Es una poderosa adición a Symphony Link que hace posibles muchos casos de uso industriales y empresariales.