如何實現(xiàn)BLE藍(lán)牙模塊OTA？什么叫DFU？如何通過UART實現(xiàn)固件升級？又如何通過USB實現(xiàn)固件升級？怎么保證升級的安全性？什么叫雙區(qū)（dual bank）DFU？什么叫單區(qū)（single bank）DFU？什么叫后臺式（background）DFU？

　　什么是DFU？

　　所謂DFU（Device Firmware Update），就是設(shè)備固件升級的意思，而OTA（Over The Air）是實現(xiàn)DFU的一種方式而已，準(zhǔn)確說，OTA的全稱應(yīng)該是OTA DFU，即通過空中無線方式實現(xiàn)設(shè)備固件升級。只不過大家為了方便起見，直接用OTA來指代固件空中升級（有時候大家也將OTA稱為FOTA，即Firmware OTA，這種稱呼意思更明了一些）。只要是通過無線通信方式實現(xiàn)DFU的，都可以叫OTA，比如2G/3G/4G/WiFi/藍(lán)牙/NFC/Zigbee，他們都支持OTA。DFU除了可以通過無線方式（OTA）進行升級，也可以通過有線方式進行升級，比如通過UART，USB或者SPI通信接口來升級設(shè)備固件。

　　不管BLE藍(lán)牙模塊是采用OTA方式還是有線通信方式，DFU包括后臺式（background）和非后臺式兩種模式。

　　1.后臺式DFU，又稱靜默式DFU（Silent DFU），在升級的時候，新固件在后臺悄悄下載，即新固件下載屬于應(yīng)用程序功能的一部分，在新固件下載過程中，應(yīng)用可以正常使用，也就是說整個下載過程對用戶來說是無感的，下載完成后，系統(tǒng)再跳到BootLoader模式，由BootLoader完成新固件覆蓋老固件的操作，至此整個升級過程結(jié)束。比如智能手機升級Android或者iOS系統(tǒng)都是采用后臺式DFU方式，新系統(tǒng)下載過程中，手機可以正常使用哦。

　　2.非后臺式DFU，在升級的時候，系統(tǒng)需要先從應(yīng)用模式跳入到BootLoader模式，由BootLoader進行新固件下載工作，下載完成后BootLoader繼續(xù)完成新固件覆蓋老固件的操作，至此升級結(jié)束。早先的功能機就是采用非后臺式DFU來升級操作系統(tǒng)的，即用戶需要先長按某些按鍵進入bootloader模式，然后再進行升級，整個升級過程中手機正常功能都無法使用。

　　下面再講BLE藍(lán)牙模塊雙區(qū)DFU（dual bank）和單區(qū)DFU（single bank），雙區(qū)或者單區(qū)DFU是新固件和老固件覆蓋的兩種方式。

　　后臺式DFU必須采用雙區(qū)模式進行升級，即老系統(tǒng)（老固件）和新系統(tǒng)（新固件）各占一塊bank（存儲區(qū)），假設(shè)老固件放在bank0中，新固件放在bank1中，升級的時候，應(yīng)用程序先把新固件下載到bank1中，只有當(dāng)新固件下載完成并校驗成功后，系統(tǒng)才會跳入BootLoader模式，然后擦除老固件所在的bank0區(qū)，并把新固件拷貝到bank0中。

　　非后臺式DFU可以采用雙區(qū)也可以采用單區(qū)模式，與后臺式DFU相似，雙區(qū)模式下新老固件各占一塊bank（老固件為bank0，新固件為bank1），升級時，系統(tǒng)先跳入BootLoader模式，然后BootLoader程序把新固件下載到bank1中，只有新固件下載完成并校驗成功后，才會去擦除老固件所在的bank0區(qū)，并把新固件拷貝到bank0區(qū)。單區(qū)模式的非后臺式DFU只有一個bank0，老固件和新固件分享這一個bank0，升級的時候，進入bootloader模式后立馬擦除老固件，然后直接把新固件下載到同一個bank中，下載完成后校驗新固件的有效性，新固件有效升級完成，否則要求重來。跟非后臺式DFU雙區(qū)模式相比，單區(qū)模式節(jié)省了一個bank的Flash空間，在系統(tǒng)資源比較緊張的時候，單區(qū)模式是一個不錯的選擇。不管是雙區(qū)模式還是單區(qū)模式，升級過程出現(xiàn)問題后，都可以進行二次升級，都不會出現(xiàn)“變磚”情況。不過雙區(qū)模式有一個好處，如果升級過程中出現(xiàn)問題或者新固件有問題，它還可以選擇之前的老固件老系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行而不受其影響。而單區(qū)模式碰到這種情況就只能一直待在bootloader中，然后等待二次或者多次升級嘗試，此時設(shè)備的正常功能已無法使用，從用戶使用這個角度來說，你的確可以說此時設(shè)備已經(jīng)“變磚”了。所以說，雖然雙區(qū)模式犧牲了很多存儲空間，但是換來了更好的升級體驗。

　　注意事項

　　1.為了保證OTA更新的安全性，建議使用數(shù)字簽名技術(shù)對固件包進行簽名驗證。這樣可以防止未經(jīng)授權(quán)的固件包被安裝到設(shè)備上。

　　2.在實際應(yīng)用中，可能需要考慮固件包的分版本管理。例如，可以根據(jù)設(shè)備的固件版本號或者其他標(biāo)識來進行版本劃分，以便用戶端識別和下載對應(yīng)的固件包。

　　3.由于BLE藍(lán)牙模塊的工作電壓較低，因此在設(shè)計OTA更新流程時，需要注意電源管理和電池壽命問題。例如，可以在設(shè)備休眠時進行固件升級，以減少對電池的消耗。

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