Ako aktualizovať firmvér ESP32 cez -Air (OTA) pomocou Arduino IDE a webového servera

V minulosti sa firmvér aktualizuje v zabudované systémy boli kritickou úlohou. Väčšina zariadení IoT a vložených zariadení IoT je však prostredníctvom internetu pripojená na diaľku aktualizácie firmvéru. Zariadenia schopné pripojiť sa k internetu majú výhodu z aktualizácie. Takže tento druh programovania firmvéru v ESP32 sa označuje ako OTA (voľno-vzduch), čo pomáha udržiavať vložené zariadenia aktuálne s minimálnym intervenciou používateľa.  Okrem toho ponúka voľno-vzduch veľa funkcií a je nákladovo efektívnou technikou pre vývojárov, aby sa ich zariadenia aktualizovali. Tento článok skúma Firmvér OTA Aktualizujte postup vo vývojovej doske ESP32.

Čo je programovanie OTA v ESP32/ ESP32 OTA?

ESP32 OTA je schopnosť nahrať alebo aktualizovať nový program do procesu vývojovej dosky ESP32 cez internet bez toho, aby sa pripojil k počítaču. Okrem toho môže tento proces tiež znížiť požadovaný čas na aktualizáciu každého modulu ESP v údržbe. Umožňuje teda bezdrôtové aktualizácie cez internet alebo iné typy bezdrôtových sietí.

Vývojová doska ESP32 venuje pozornosť aktualizácii firmvéru pomocou stiahnutia pomocou pomocou protokoly ako HTTPS, MQTT alebo HTTP. Potom ho overuje a bliká do prideleného oddielu v pamäti dosky ESP32.  Aktualizácie OTA sú významné pre zabudované zariadenia alebo zariadenia IoT, najmä ak sú zariadenia ťažko prístupné alebo na vzdialených miestach.

ESP32 OTA Core časti

ESP32 OTA používa rôzne kľúčové komponenty na aktualizácie firmvéru bez fyzického pripojenia zariadenia. Základné časti tohto OTA teda pomáhajú pri prenose a prijímaní aktualizácií. Okrem toho asyncelegantota (OR) knižnice a rámce OTA ESP HTTPS OTA od spoločnosti Espressif skracujú implementačný postup.

Dátový oddiel OTA

Tento oddiel v rámci pamäte Flash ESP32 Flash Pamäť jednoducho ukladá aktualizované informácie o OTA, ako je obrázok firmvéru a počítadlo na sledovanie toho, ktorý slot bol napísaný nedávno.

Komunikačný mechanizmus

Aktualizácie OTA závisia hlavne od bezdrôtových komunikačných protokolov ako Bluetooth alebo WiFi, kde sa Bluetooth používa na lokalizovanejšie a menšie aktualizácie a bežne sa používa WiFi.

Architektúra klienta-server

Klient, napríklad mobilná aplikácia alebo PC, iniciuje aktualizáciu a odošle firmvér na server ESP32.

Knižnice a rámce

Asyncelegantota a knižnice OTA ESP HTTPS poskytujú vopred vytvorené funkcie na zvládnutie postupu OTA a skrátenie vývoja.

Zavádzač

Tento bootloader sa zaoberá prechodom na najnovší firmvér po úspešnej aktualizácii OTA.

Bezpečné OTA

Bezpečné aktualizácie OTA zahŕňajú overenie obrazu firmvéru, aby sa zabezpečila jeho integrita a autenticita.

Aktualizácie ESP32 OTA v podstate zahŕňajú kombináciu softvéru (oddiely, knižnice a firmvér) a komunikačných protokolov (Wi-Fi alebo Bluetooth). Preto plynule aktualizuje firmvér zariadenia bez fyzického prístupu.

Pracujúci

Programovanie ESP32 OTA umožňuje firmvéru/softvéru ESP32 bezdrôtovo aktualizovať počítač bez fyzického pripojenia. To sa dá dosiahnuť odoslaním nového obrázka firmvéru do siete, ako je Wi-Fi, a po jeho zapísaní do blesku pamäť ESP32. Preto sa Rada pre vývoj ESP32 reštartuje a najnovší firmvér je spustený.

Implementácia ESP32 OTA

Na implementáciu bezdrôtových aktualizácií pre vývojovú radu ESP32 sa musí nahrať základná náčrtka OTA. Potom sa webový server používa na nahrávanie najnovšieho firmvéru. Celá táto inštalácia postupu ESP32 OTA teda zahŕňa nastavenie pripojenia Wi-Fi, inštaláciu knižnice a potom sa do dosky ESP32 nahrá kompilovaný binárny súbor.

Postup krok za krokom implementácie ESP32 OTA:

• Najprv musíte nainštalovať balík dosiek ESP32 v rámci Arduino IDE.
• Potom zahrňte konkrétne a ďalšie potrebné knižnice ESP32.
• Základný náčrt OTA sa musí nahrať, ktorý zvyčajne obsahuje webový server hlavne pre aktualizácie OTA.
• Otvorte prehliadač a povoľte IP adresu webového servera ESP32.
• Vyberte súbor .bin v rozhraní webového servera, ktorý chcete nahrať.
• Kliknutím na tlačidlo nahraní spustíte aktualizáciu OTA.
• Teraz je ESP32 pripojený k vašej sieti Wi-Fi.
• Open Aard sa reštartuje prostredníctvom novo nahraného firmvéru.
• Knižnica Arduinoota sa musí použiť v jadre ESP32 na zjednodušenie postupu OTA.
• Môžete tiež použiť príklad Basicota, ktorý uviedol knižnica alebo si vytvorila svoju vlastnú aplikáciu OTA.
• Teraz vám knižnica Arduinoota jednoducho umožňuje nahrať najnovšiu náčrtu OTA do vášho ESP32.

Použite webový server

• V knižnici ESP32 Arduino poskytuje príklad OtaweBupdater webové rozhranie na odovzdanie firmvéru.
• Náčrt je zostavený tak, aby vygeneroval súbor .bin, potom sa dá nahrať cez webový server.
• Táto technika umožňuje jednoduché a prístupnejšie aktualizácie OTA.
• Okrem toho sa uistite, že máte vo vašej doske ESP32 minimálne dve oddiely OTA.
• Používajte ďalšie techniky, ako je Arduino IOT Cloud, hlavne na aktualizácie OTA.
• Postup OTA prepíše existujúci firmvér v rámci špecializovanej oddielu OTA zabezpečením, že bežiaci firmvér zostane stabilný.

ESP32 OTA Interfacing s Arduino

Hlavná črta mikrokontrolérov s podporou WIFI (ESP32 & ESP8266 ) je programovanie OTA. Tieto zariadenia bezdrôtovo upgradujú firmvér. Pomocou OTA je možné aktualizovať rôzne mikrokontroléry, ktoré sú v podobnej sieti. Táto funkcia sa používa na odosielanie aktualizácií na vyriešenie chýb zahrnutím niektorých funkcií do niekoľkých mikrokontrolérov, set-top boxov, počítačov, mobilných telefónov atď.

Všeobecne platí, že aktualizácie OTA zohrávajú kľúčovú úlohu v Internet vecí Aktualizácia zariadení pripojených k internetu na diaľku s novými nastaveniami a softvérom. Tu sa chystáme používať programovanie OTA s doskou ESP32 v Arduino IDE s webom OTA Web Updater.

Požadované komponenty pre rozhranie ESP32 OTA s doskou Arduino zahŕňajú dosku ESP32 a Arduino IDE.

Kód OTA

Kód OTA pre vývojovú radu ESP32 je uvedený nižšie.

#include

#include

const char* host = „ESP32“;  SSID = „XXX“; heslo = „xxxx“;

WebServer Server (80);

/* prihlasovacia stránka*/

Const char* logIndex =

'

„“;

/*

* Stránka indexu servera

*//

const char* serverIndex =

'”

„ ”

' '

„“

'

„”;

/*

* funkcia nastavenia

*//

void setup (void) {

Serial.Begin (115200);

// Pripojte sa k sieti WiFi

Wifi.begin (SSID, heslo);

Serial.println („“);

// Počkajte na pripojenie

while (wifi.status ()! = wl_connected) {

oneskorenie (500);

Serial.print („.“);

}

Serial.println („“);

Serial.Print („pripojené k“);

Serial.println (SSID);

Serial.print („IP adresa:“);

Serial.println (wifi.localip ());

/*Použite MDN na rozlíšenie názvu hostiteľa*/

if (! mdns.begin (hostiteľ)) {// c2e2f8f35ba56eedbbc296b8125c387d1182e239

Serial.println („Chyba nastavenie respondentov MDNS!“);

zatiaľ čo (1) {

oneskorenie (1000);

}

}

Serial.println („začal respondér MDNS“);

/ *Stránka indexu návratnosti, ktorá je uložená v serveriDEx */

server.on („/“, http_get, [] () {

server.sendheader („pripojenie“, „zavretý“);

server.send (200, „Text/html“, loginIndex);

});

server.on („/serverIndex“, http_get, [] () {

server.sendheader („pripojenie“, „zavretý“);

server.send (200, „Text/html“, serverIndex);

});

/ *Riešenie odovzdávania súboru firmvéru */

server.on („/aktualizácia“, http_post, [] () {

server.sendheader („pripojenie“, „zavretý“);

server.send (200, „Text/Plain“, (Update.haserror ())? „Zlyhanie“: „ok“);

ESP.Restart ();

} {

HttpUpload & upload = server.Upload ();

if (upload.status == upload_file_start) {

Serial.printf („UPDATE: %S \ n“, upload.filename.c_str ());

if (! Update.Begin (update_size_unknown)) {// Štart with max dostupná veľkosť

Update.Printerrr (Serial);

}

} else if (upload.status == upload_file_write) {

/* blikajúci firmvér na esp*/

if (update.Write (upload.buf, upload.currentsize)! = upload.currentsize) {

Update.Printerrr (Serial);

}

} else if (upload.status == upload_file_end) {

if (update.end (true)) {// true, aby sa veľkosť nastavila na aktuálny pokrok

Serial.printf („Aktualizácia úspechu: %u \ nrebooting… \ n“, upload.ToTaSize);

} else {

Update.Printerrr (Serial);

}}}

server.Begin ();

}

void Loop (void) {

server.handleClient ();

oneskorenie (1);

}

Fungovanie programovania OTA

Na použitie funkcie programovania OTA je potrebné nahrať náčrt cez sériový port. Tento náčrt obsahuje kód HTML na vytvorenie webového aktualizátora OTA. Neskôr môžete kód ľahko nahrať pomocou prehliadača. Po nahraní kódu cez sériový port sa vytvorí webový server, kde si môžete vybrať a nahrať nový náčrt prostredníctvom webového prehľadávača.

Pripojte dosku ESP32 k notebooku a nahrajte primárny kód, potom otvorte Arduino IDE a vyberte typ dosky ako súpravu ESP32 DEV a vyberte správny sériový port.

Upravte názov Wi-Fi a hesla v pôvodnom kóde.

Kód OTA sa musí nahrať do vašej dosky ESP32. Po úspešnom nahraní kódu otvorte sériový monitor. Potom sa musí na sériovom monitore zmeniť prenosová miera 115200. Stlačte tlačidlo Reset nad modul ESP32 a musí vytlačiť IP adresu dosky ESP32.

Otvorte predvolený prehliadač, aby ste vložili adresu IP ESP32. Preto musí otvoriť stránku webového servera pre OTA. Tu sú uvedené meno a heslo predvolene správcovia. Teraz zadajte prihlasovacie údaje, kliknite na prihlasovaciu stránku a potom sa nová karta otvorí na nahranie kódu.

Výhody

Výhody ESP32 OTA zahŕňajú nasledujúce.

• Tento centralizovaný prístup umožňuje, aby sa jedna aktualizácia rozšírila do rôznych ESP32 v podobnej sieti.
• OTA umožňuje aktualizácie vzdialeného firmvéru bez použitia fyzického prístupu k vývojovej doske, aby bol ideálny pre nasadenie internetu vecí.
• OTA odstraňuje požiadavku fyzických pripojení na aktualizáciu dosky ESP32 zjednodušením postupu aktualizácie, najmä v prípade neprístupných alebo vzdialených zariadení.
• Aktualizácie sa dajú dosiahnuť na diaľku, čo znižuje čas strávený na ochrane a prevádzku.
• Jeden zdroj odošle aktualizácie do mnohých ESP32 na podobnú sieť a zefektívňuje postup aktualizácie pre obrovské nasadenie.
• OTA umožňuje súčasné aktualizácie viacerých zariadení tým, že je veľmi efektívny pre rozsiahle projekty.
• Aktualizácie je možné naplánovať a vykonať v hodinách mimo špičky, čo znižuje problémy na prevádzku zariadenia.
• Aktualizácie OTA zahŕňajú bezpečnostné záplaty a vylepšenia, ktoré chránia pred zraniteľnými miestami.
• Funkčnosť OTA je možné integrovať do projektov založených na ESP32 s knižnicami Arduinoota.
• Programovanie OTA vám umožňuje aktualizovať nový program do ESP32 bez pripojenia k počítaču.

Nevýhody

Ten Nevýhody ESP32 OTA Zahrňte nasledujúce.

• Továrenský obraz dosky ESP32 neobsahuje schopnosť OTA. Najprv teda musíte tento firmvér nahrať prostredníctvom sériového pripojenia skôr, ako použijete aktualizácie OTA.
• Niektoré staršie modely ESP32 majú navyše obmedzenia pamäte, najmä tie, ktoré majú 1 MB flash pamäte.
• Každý nahraný náčrt do dosky ESP32 musí obsahovať požadovaný kód, ktorý umožňuje funkčnosť OTA. Zariadenie bez tohto kódu už nebude k dispozícii pre aktualizácie OTA prostredníctvom webového servera.
• Mnoho moderných dosiek ESP32 má dostatok pamäte, ale menšie alebo staršie modely ESP32 môžu spĺňať obmedzenia prostredníctvom OTA, najmä ak je nahraný náčrt blízko existujúceho limitu pamäte.
• Ak používatelia nahrávajú kód bez hesla, zariadenie sa môže stať nedosiahnuteľnými pre budúce aktualizácie OTA, čo si pravdepodobne vyžaduje opätovné použitie potrebného náčrtu OTA prostredníctvom sériu.
• Zatiaľ čo používatelia môžu pridať používateľské meno a tajné slovo pre bezpečnosť, toto opatrenie nemusí plne chrániť stránku OTA Nahrať pred neoprávneným prístupom, ak niekto identifikuje konkrétnu adresu URL.
• Nesprávna implementácia kódu OTA môže viesť k potenciálnym problémom, pretože môže zakázať budúcu funkčnosť OTA.

Žiadosti

Aplikácie ESP32 OTA obsahujú nasledujúce.

• Aplikácie ESP32 OTA umožňujú firmvéru zariadenia na diaľku aktualizovať bez fyzického pripojenia k zariadeniu. Je to však užitočné hlavne pre zariadenia internetu vecí nainštalované v neprístupných miestach, ktoré znižujú náklady na prestoje a údržbu. OTA umožňuje rýchle a efektívne nasadenie aktualizácií softvéru, opravy chýb a vylepšenia funkcií.
• Aktualizácie OTA ESP32 sú nevyhnutné v rôznych aplikáciách, najmä v zabudovaných systémoch a nasadení internetu vecí.
• Tieto aktualizácie sú významné pre údržbu a aktualizáciu systémov priemyselných automatizácií bez toho, aby ste celý proces vypínali.
• OTA umožňuje inteligentným domácim zariadeniam prijímať diaľkové aktualizácie firmvéru zabezpečením najlepších vylepšení výkonu a funkcií.
• Aktualizácie OTA sú významné na aktualizáciu systémov firmvéru a monitorovania diaľkových senzorov tým, že zabezpečujú, aby zostali presní a funkční.
• Aktualizácia OTA poskytuje vhodnú metódu na manipuláciu a udržiavanie zariadení v akejkoľvek aplikácii IoT, kdekoľvek je vzdialený prístup nepraktický alebo obmedzený.
• Používatelia aktualizujú inteligentné zámky, bezpečnostné kamery a bezpečnostné systémy, aby sa zabezpečilo, že zostanú bezpečné a funkčné.
• Odvetvia využívajú ESP32 OTA na aktualizáciu softvéru a systémov strojov v automatizačných procesoch.
• Technici aktualizujú softvér zariadenia na meteorologických staniciach, monitorovanie životného prostredia a vzdialené aplikácie.
• Tento OTA aktualizuje softvér v inteligentných poľnohospodárskych zariadeniach, zavlažovacích systémoch atď.
• Spravuje a aktualizuje inteligentné domáce zariadenia na diaľku v domácej automatizácii, ako sú zámky, bezpečnostné systémy, inteligentné svetlá atď.

Záver:

Tak ESP32 OTA Aktualizácie poskytujú Pohodlná metóda na aktualizáciu firmvéru a ďalšie súbory bezdrôtovo na zariadeniach ESP32 odstránením fyzických pripojení. Táto metóda je preto užitočná pre diaľkové nasadenie a znižuje údržbu tým, že umožňuje opravy chýb a vylepšenia funkcií bez akéhokoľvek fyzického pripojenia. Aktualizácia ESP32 OTA poskytuje cennú techniku ​​na údržbu a aktualizáciu zariadení ESP32 na diaľku, zjednodušuje údržbu a skrátenie procesu aktualizácie. Tu je otázka pre vás: Čo je doska ESP32?