Firmware over-the-Air (FOTA) avec LoRa

Il serait presque impossible de mettre à jour le micrologiciel de l'appareil par liaison radio (FOTA) à l'aide de LoRaWAN ^TM .

L'Alliance LoRa indique qu'une telle opération est possible sur cette page, bien que cela fasse référence aux trames multicast disponibles dans les appareils de classe B et C.

Ceux des forums d'utilisateurs ne sont pas d'accord :

Le forum du réseau des objets.

Forum Libelium

Symphony Link ^TM , le protocole Link Labs pour LoRa a été conçu en pensant à la FOTA. Plus d'informations sur Symphony Link FOTA ci-dessous.

• Voir également :Principaux avantages commerciaux du micrologiciel sans fil

La raison pour laquelle le micrologiciel sans fil avec LoRaWAN est difficile provient de plusieurs facteurs :

1. Les transmissions de passerelle ne sont pas coordonnées. Cela signifie que quel que soit le temps que la passerelle passe à transmettre les messages de liaison descendante du micrologiciel, elle n'écoute pas le réseau. Les nœuds sur un réseau LoRaWAN ne savent pas que la passerelle n'écoute pas, donc tout message qu'ils essaient d'envoyer pendant la transmission de la passerelle sera perdu.
2. Il n'y a pas de concept de couche MAC pour placer un nœud de classe A dans un mode où il peut recevoir des trames multicast. La multidiffusion a été ajoutée dans LoRaWAN aux nœuds de classe B/C pour permettre des choses comme le contrôle de l'éclairage public, pas vraiment pour les transferts de firmware. Cela signifie que FOTA pour les appareils LoRaWAN alimentés par batterie n'est pas possible , car ils ne peuvent pas recevoir de trames multicast.
3. Les passerelles LoRaWAN ont un cycle d'utilisation limité. Les passerelles LoRaWAN ne peuvent transmettre que 1% du temps (ETSI), et ont donc probablement besoin de toutes ces ressources de liaison descendante pour les accusés de réception et les messages de contrôle MAC. Il en resterait très, très peu pour la multidiffusion FOTA. Dans le schéma américain, où une limite de cycle d'utilisation de 1 % n'est pas requise, le réseau cesse de fonctionner pour la liaison montante en raison de n° 1.

Firmware over-the-Air utilisant Symphony Link

Symphony fournit un mécanisme de liaison descendante d'un fichier jusqu'à 256 Ko d'un point d'accès à un nœud d'extrémité ou à des groupes de nœuds. Le point d'accès définit la période Infrastructure Beacon (IB) sur une valeur élevée, offrant plus de capacité de liaison descendante pour le transfert de fichiers. Cela permet au réseau de continuer à fonctionner pour la liaison montante pendant les opérations FOTA. Une fois le transfert terminé, le point d'accès revient à sa période IB précédemment programmée.

Figure 1. Transfert de fichiers OTA. Initialisation à la première transmission complète de tous les segments de fichier

Initialisation du transfert de fichiers OTA

Un exemple d'initialisation de transfert de fichier OTA est illustré à la figure 1. Un point d'accès notifie à ses nœuds d'extrémité associés qu'il a un nouveau fichier à lier. Le point d'accès se met alors en pause et attend que les nœuds d'extrémité répondent. Une fois que les critères spécifiés par l'utilisateur sont remplis (par exemple, nombre ou pourcentage de nœuds capables de participer, délai d'attente), le point d'accès commence à lier le fichier en segments.

Figure 2. Transfert de fichiers OTA. Exemple de retransmission de segment de fichier. ARQ à la fin du transfert.

Transfert de fichiers OTA

Pour augmenter le débit du transfert de fichiers, un point d'accès relie plusieurs segments de fichiers par trame. Cela contraste avec d'autres paquets de liaison descendante, où un point d'accès ne fait que des liaisons descendantes soit un seul message par nœud par trame, soit un message de diffusion par trame. Le nœud final reçoit et agrège tous les segments de fichier reçus dans une trame donnée. Une fois qu'un point d'accès est prêt à lier son fichier, il envoie tous les segments de fichier de manière séquentielle, puis s'arrête.

Sur la figure 1, la séquence temporelle se termine après que tous les segments de fichier aient été transmis une fois. A ce moment, chaque nœud d'extrémité participant au transfert de fichiers envoie une liste de segments de fichiers non reçus avec succès par ce nœud d'extrémité. Le point d'accès assemble ensuite une liste de retransmission de segments de fichiers sur la base des demandes de ses nœuds d'extrémité. Un nœud d'extrémité peut également demander au point d'accès de retransmettre tous les segments de fichier. Le point d'accès retransmet les segments de fichier et le processus se répète jusqu'à ce que tous les nœuds participants informent le point d'accès d'une transmission réussie ou d'un critère d'échec.

La figure 2 montre un exemple de retransmission de segment de fichier et un nœud signalant une réception de fichier réussie. Le point d'accès envoie des segments de fichier sous forme de messages de liaison descendante non acquittés. Le schéma ARQ est réalisé lorsque les nœuds signalent leurs demandes de retransmission.

Résiliation du transfert de fichiers OTA

Une fois qu'un nœud signale qu'il a reçu avec succès le fichier à son point d'accès, il reste éveillé jusqu'à ce qu'il reçoive une commande du point d'accès pour appliquer le fichier. Dans la figure 2, l'événement final est le point d'accès mettant fin au transfert de fichier avec la commande « Appliquer le fichier ».

Conclusion

La méthode de transfert de fichiers OTA peut être utilisée pour transférer des logiciels d'application, des scripts, des paramètres, des clés de chiffrement, des bases de données ou des mises à jour du micrologiciel du module Symphony Link. C'est un ajout puissant à Symphony Link qui permet de nombreux cas d'utilisation industriels et d'entreprise.