Firmware je v podstatě soubor instrukcí potřebných pro určitá zařízení k provádění úkolů, pro které byla vytvořena. Na rozdíl od softwaru není firmware vytvořen k provádění specifických funkcí na hardwaru, ale používá se k provádění základních funkcí hardwaru.
Protože firmware provádí integrální funkce hardwaru, přinášejí aktualizace firmwaru určité změny programu. Aktualizace jsou nezbytné k tomu, aby odpovídající zařízení mohla správně fungovat, a také k opravě chyb pro lepší zabezpečení. Pro aktualizaci firmwaru zařízení stačí uživateli nainstalovat aktualizaci, která je vyvinuta pro konkrétní zařízení.
Tento webinář se zaměřuje na to, co, proč a jak probíhá bezdrátová (OTA) aktualizace firmwaru.
Během tohoto webináře jsme probrali následující:
- Proč potřebuje firmware aktualizaci?
- Metody aktualizace firmwaru
- Výhody a nevýhody manuální i OTA aktualizace firmwaru
- Průběh a proces aktualizace firmwaru OTA
- OTA datový oddíl a bezpečnostní opatření
Proč potřebuje firmware aktualizaci?
Při vývoji zařízení IoT je jedním z nejobtížnějších problémů k řešení, jak aktualizovat firmware na zařízení, které je na trhu. Jakmile je zařízení nasazeno, aktualizace firmwaru hrají kritickou roli v jeho životnosti, zejména pokud mají zařízení dlouhou životnost, nebo předpokládejme, že jsou zařízení nasazena v nějaké odlehlé oblasti nebo nepřístupných oblastech nebo tam, kde je ruční zásah cenově nedostupný nebo jinak obtížný.
Potřeba aktualizace firmwaru může spočívat v opravě chyb v softwaru, přidání nových funkcí nebo překonfigurování zařízení. Během procesu aktualizace firmwaru však musíme zajistit, aby byl obraz firmwaru ověřen a aby bylo zabráněno pokusům o flashování škodlivého obrazu firmwaru. Obraz firmwaru lze chránit důvěrností, aby bylo možné zabránit pokusům protivníka o obnovení binárního souboru ve formátu prostého textu. Získání binárního kódu prostého textu je často jedním z prvních kroků k zahájení útoku.
Aktualizace firmwaru over-the-air (OTA) zahrnují vzdálenou aktualizaci kódu na vestavěném zařízení. Aktualizace je doručována bezdrátově, tedy „vzduchem“, a odeslána přímo do zařízení, aniž by bylo nutné vrtat se se základním hardwarem. Aktualizace OTA jsou obvykle dodávány prostřednictvím mobilních dat nebo vysokorychlostního internetu.
Výhody OTA aktualizací firmwaru
- Největší výhodou aktualizací firmwaru OTA IoT je, že můžete neustále přidávat nové funkce, opravovat chyby a zlepšovat chování produktu, a to i poté, co je zařízení v rukou koncového uživatele. Můžete si dokonce vyzkoušet experimentální funkce s A/B testováním a posílat různé verze různým skupinám uživatelů.
- Aktualizace firmwaru OTA také obecně šetří náklady. Firmware napříč celou flotilou zařízení můžete spravovat z bezproblémového a jednotného rozhraní.
- Aniž byste museli zařízení svolávat, mohou dodavatelé aktualizovat firmware na zařízeních, aby se ujistili, že jsou aktuální a že jsou opraveny nejnovější známé problémy.
- Použitím OTA aktualizací odpadá potřeba osobní údržby, čímž se výrazně sníží náklady a odpadá nutnost poskytovat terénní služby.
- Aktualizace OTA lze použít k přidání funkcí, které původně nebyly součástí zařízení, a tím zvýšit hodnotu zařízení, které lze použít jako „placený upgrade“.
Chcete-li se dozvědět více o aktualizaci firmwaru OTA, podívejte se na celý webinář.
Tento webinář představila společnost Decos, partner pro špičkové technologické služby, který je připraven splnit vaše softwarové potřeby v oblasti zdravotnictví. Máte-li jakékoli dotazy týkající se tohoto webináře nebo hledáte radu, jak provést automatizaci testování na vašem projektu, kontaktujte prosím společnost Devesh na adrese devesh.agarwal@decos.com. Rádi to s vámi probereme!
8. 2022
9 min čtení
Aktualizace softwaru Over-The-Air – OTA – jsou metodou doručování aktualizovaného softwaru nebo firmwaru vzdáleným zařízením pomocí bezdrátového připojení. Vytvoří se nová verze softwaru a nahraje se na aktualizační server a poté se dodá do příslušných zařízení.
Proč používat aktualizace Over-The-Air (OTA)?
Udržování zařízení IoT (Internet of Things) aktualizovaných a opravovaných je spojeno s mnoha problémy, zejména pokud jsou tato zařízení umístěna vzdáleně. Nesprávná údržba zařízení může vést k hackům a narušení dat, čímž se zvyšuje tlak na IT oddělení.
Nejjednodušším způsobem aktualizace těchto zařízení je aktualizace softwaru Over-The-Air. Infrastruktura potřebná k umožnění aktualizací softwaru OTA je však obrovská a zařízení musí být správně naprogramována pro komunikaci s aktualizačním serverem. To je důvod, proč podniky obvykle outsourcují své softwarové aktualizace Over-The-Air společnosti, která má zavedenou infrastrukturu, jako je emteria.
Náklady na IT mohou být za ruční aktualizace vysoké. Investice do aktualizací softwaru Over-The-Air, které jej časem vylepší, je způsob, jak to vyřešit. IT týmy nemusí být nasazeny k provádění ručních aktualizací. Zařízení lze snadno vybavit nejnovějšími funkcemi, které podnikům poskytují konkurenční výhodu.
A co je nejdůležitější, bezpečnostní chyby lze rychle opravit, aniž byste museli čekat. Samotné sankce za porušení dat by mohly ochromit mnoho podniků a mít správné řešení aktualizace softwaru Over-The-Air je nejjistější způsob, jak se tomu vyhnout.
Jak nasadit aktualizace OTA (Over-The-Air) s emteria’s Device Hub
Existují dva základní způsoby, jak provést aktualizaci softwaru Over-The-Air:
Manuální aktualizace softwaru OTA
Automatické aktualizace softwaru OTA
Manuální aktualizace softwaru Over-The-Air
Ruční aktualizace softwaru Over-The-Air vyžadují, aby koncový uživatel provedl na zařízení nějakou akci, aby aktualizaci potvrdil. Toto je nejběžnější postup aktualizace používaný pro spotřebitelské mobilní telefony.
Při ruční aktualizaci softwaru Over-The-Air je zařízení buď zpočátku nakonfigurováno tak, aby pravidelně kontrolovalo aktualizace, nebo musí uživatel výslovně kliknout na odkaz, aby aktualizace zkontroloval.
Spuštěním tohoto typu aktualizace softwaru Over-The-Air se aktualizuje firmware zařízení nebo se nainstalují nové funkce softwaru.
Ruční aktualizace softwaru Over-The-Air nevyžadují k provedení aktualizace službu MDM (Mobile Device Management). Jsou spuštěny na všech nakonfigurovaných zařízeních, jakmile je k dispozici aktualizace softwaru Over-The-Air.
Ve skutečnosti je manuální aktualizace softwaru Over-The-Air pouze manuální z pohledu uživatele. Na úrovni infrastruktury se vytváření softwaru a jeho nahrání na aktualizační server stále děje automaticky.
U verze Androidu od emteria pro vestavěná zařízení jsou pro úspěšnou ruční aktualizaci softwaru Over-The-Air nutné nakonfigurovat na každém zařízení příjemce dvě položky:
Kanál vydání (noční, beta nebo živá vydání)
Uvolněte konfiguraci kanálu pro aktualizace softwaru Over-The-Air
Emteria poskytuje noční, beta a živé kanály. Aktivně používaná zařízení, která jsou v provozu, by měla být nakonfigurována tak, aby přijímala pouze živé sestavení. Jedná se o důkladně testované sestavení a zajistí, že aktualizace softwaru Over-The-Air nezpůsobí selhání zařízení.
Zařízení, která se používají pro testovací sestavení, by měla být nakonfigurována tak, aby dostávala pouze beta nebo noční sestavení, v závislosti na tom, kam se ve fázi testování tato zařízení hodí.
Konfigurace plánu aktualizací pro aktualizace softwaru Over-The-Air
Aktualizace mohou také probíhat v určitou denní dobu, aniž by uživatel musel aktualizaci schvalovat. V tomto případě se nejedná o manuální aktualizaci, ale stále spadá do kategorie aktualizací softwaru OTA, které nejsou ovládány vzdáleně prostřednictvím konzoly pro správu zařízení, jako je Device Hub společnosti emteria.
Jedním příkladem by bylo spouštění této softwarové aktualizace Over-The-Air pouze v noci. To zajišťuje, že tyto aktualizace softwaru OTA nebudou v konfliktu s obchodními operacemi.
Více informací o plánování aktualizací softwaru Over-The-Air pomocí emteria naleznete na naší stránce plánování aktualizací.
Automatické aktualizace softwaru Over-The-Air
Automatické aktualizace softwaru Over-The-Air se nejlépe hodí pro zařízení, která neobsluhuje uživatel, jako je velké množství zařízení IoT na světě. Aktualizace je řízena přes MDM hub, jako je emteria’s Device Hub.
V tomto případě není pro aktualizaci softwaru Over-The-Air vyžadována žádná interakce uživatele. Správce vozového parku odešle příkaz k aktualizaci podmnožiny zařízení (nebo všech) a aktualizace se provede zcela automaticky. Správce vozového parku má plnou kontrolu nad tím, co se děje se zařízením, včetně aktualizací nastavení, aplikací atd.
Na rozdíl od aktualizací, které probíhají podle plánu nebo když to uživatel schválí, je zařízení plně řízeno administrátorem v automatických (vzdálených) aktualizacích softwaru Over-The-Air. Není vyžadována žádná interakce koncového uživatele. Harmonogram aktualizace je určen výhradně správcem vozového parku.
Příhodně se tomu říká „automatická aktualizace“, protože zařízení nevyžaduje sebemenší lidskou interakci, aby na něm něco změnilo.
Aktualizace firmwaru Over-The-Air vs. aktualizace softwaru IoT
Jakýkoli typ aktualizace lze odeslat vzduchem, ať už se jedná o aktualizovanou aplikaci, operační systém nebo samotný firmware. Jinými slovy, fráze „aktualizace firmwaru Over-The-Air“ a „aktualizace softwaru IoT“ jsou téměř zaměnitelné, protože aktualizace softwaru OTA zvládnou oba typy.
Při provádění vzdálených aktualizací softwaru IoT Over-The-Air může správce vozového parku přesně rozhodnout, jaký typ aktualizace provést a na která zařízení.
Android na Raspberry Pi je extrémně oblíbenou volbou pro zařízení IoT a jedním z nejjednodušších způsobů, jak povolit správu flotily Raspberry Pi, je připojit tato zařízení k emteria’s Device Hub. Jakmile je každé zařízení připojeno, lze snadno provádět aktualizace softwaru Over-The-Air.
U aktualizací softwaru OTA je třeba zvážit dvě upozornění
Důvodem, proč jsou aktualizace softwaru Over-The-Air pro nespecializované podniky tak obtížné, je to, že při provádění aktualizací softwaru Over-The-Air je třeba zvážit některá důležitá úskalí.
1. Odstávka zařízení
Pokud se aktualizace softwaru Over-The-Air nezdaří, zařízení se může stát nepoužitelným, což vyžaduje ruční zásah technika. V závislosti na umístění zařízení to může být nákladná chyba. Pokud se vyskytuje na více zařízeních, může to mít obrovský dopad na schopnost společnosti fungovat.
Řešení tohoto typu selhání aktualizace softwaru Over-The-Air je mnohostranné:
Prvním je vybudovat robustní infrastrukturu pro aktualizaci softwaru Over-The-Air. To zahrnuje hardware, software, testování, automatické sestavení a specializovaný tým, který to vše pravidelně sleduje. Řešení musí také obsahovat bezpečné metody pro ověření úspěšného provedení aktualizace. Pokud tomu tak není, měla by existovat metoda vrácení zpět, aby se zařízení vrátilo do předchozího stavu.
Před dodáním aktualizací do živých zařízení by také mělo být provedeno rozsáhlé testování na beta zařízeních.
A konečně, pomocí zařízení emteria’s Device Hub je možné odeslat aktualizaci pouze na podmnožinu zařízení nebo dokonce pouze na jediné zařízení. Spuštěním aktualizace softwaru Over-The-Air na jediném zařízení si můžete být jisti, že aktualizace skutečně funguje, a poté ji odeslat na podmnožinu zařízení a nakonec na všechna.
2. Útoky na aktualizace softwaru Over-The-Air blokquote
Pokud není správně zabezpečeno, přenos aktualizace ze serveru do zařízení by teoreticky mohl být zachycen a do přenosové cesty by mohla být vložena škodlivá verze softwaru.
Řešení: Musí být implementovány průmyslové standardy týkající se zabezpečené komunikace mezi zařízením a aktualizačním serverem. Tento typ útoku je skutečně pokročilý, a přesto jeho zmaření vyžaduje pouze ty nejjednodušší postupy, jako je odesílání informací přes šifrovaný kanál a ověřovací postupy v místě příjmu i původu.
Také by měl být na místě kód pro kontrolu podpisu kódu jakékoli přijaté aktualizace.
Emteria ve svých postupech aktualizace softwaru Over-The-Air důsledně implementovala každý z těchto bodů.
Specifikace pro úspěšné aktualizace softwaru OTA
Existuje několik aspektů provádění aktualizací softwaru OTA způsobem, který zajišťuje jejich úspěch.
Aktualizace celého obrázku
V úplné aktualizaci bitové kopie musí být nainstalována celá aktualizace najednou nebo nemusí být nainstalována vůbec. Tím se zabrání částečným instalacím.
Přírůstkové aktualizace
Tyto aktualizace softwaru OTA jsou mnohem menší. Obvykle obsahují pouze malé binární záplaty pro software, který je již v zařízení. Protože neovlivňují celé zařízení, lze chyby rychle opravit ve vzácných případech, kdy aktualizace obsahuje chyby.
Aktualizace A/B systému
V těchto aktualizacích softwaru Over-The-Air má cílové zařízení dva oddíly nazývané sloty. Aktualizace se nainstaluje do druhého slotu a předchozí slot zachová dřívější verzi. Pokud aktualizace obsahuje chyby, lze se okamžitě vrátit zpět k prvnímu slotu.
Plynulé aktualizace s možností A/B
Protože se aktualizace systému A/B nainstaluje do druhého slotu, první slot může pokračovat v provozu, zatímco je nová verze nainstalována na pozadí. Tím je zajištěno, že nedojde k žádnému výpadku, kromě doby, kterou trvá restartování zařízení do nového slotu.
Systém přejde na novou verzi až poté, co ověří, že aktualizace proběhla úspěšně.
Hardwarová kompatibilita
Jednou z největších výzev při vytváření univerzálního vestavěného systému pro IoT je to, že existuje tolik různých hardwarových konfigurací. To byl skutečně hlavní důvod, proč jsme vytvořili emteria.OS – neexistovala dostatečná podpora pro verzi Androidu, kterou by bylo možné nainstalovat na téměř jakékoli hardwarové nastavení.
Pro zajištění úspěchu aktualizace je zásadní zajistit, aby vaše aktualizace softwaru Over-The-Air podporovala hardware, na který bude nainstalována.
Ověření aktualizace
Nakonec je třeba aktualizaci ověřit. Pokud nebyla úspěšná, musí být automaticky vrácena zpět.
Proces ověření provádí řadu kontrol (například spouštění a spouštění určitých aplikací). Pouze pokud všechny fungují, je aktualizace považována za úspěšnou.
Jednoduché řešení aktualizace softwaru Over-The-Air
Společnost Emteria vyvinula svůj Device Hub tak, aby byl intuitivní a uživatelsky přívětivý. Jeho funkčnost nabízí extrémní flexibilitu v MDM pro malé i velké podniky.
Pomocí Device Hub mohou správci vozového parku provádět drobné změny na zařízení, jako je nastavení správné rotace obrazovky, až po plnohodnotné aktualizace softwaru Over-The-Air a firmwaru. A mohou to udělat nejprve jen na podmnožině zařízení, aby aktualizace proběhla správně, a poté na všech zařízeních.
Tuto funkci Device Hub pohání obrovská infrastruktura, kterou za ní společnost emteria vybudovala, aby zajistila, že aktualizace softwaru Over-The-Air vždy poběží hladce.
Objevte automatizovaný kanál CI/CD společnosti emteria pro AOSP
Podívejte se, proč je emteria zvolenou platformou pro přizpůsobení a správu systému Android™ pro tvůrce produktů – vytvářejte zabezpečené produkty Android automatickým vytvářením a nasazováním aktualizací OS Over-the-Air.
