De moderne wereld – met zijn snelle technologische ontwikkeling – stelt organisaties die Internet of Things (IoT)-systemen hebben geïmplementeerd, voor extra uitdagingen. Eenmaal ingebed, vereisen IoT-apparaten constant onderhoud en OTA firmware updates om in de loop van de tijd geavanceerd en betrouwbaar te blijven. Anders is hun prestatievermindering onvermijdelijk.   

Onderhoud van alle aangesloten apparaten wordt vaak handmatig uitgevoerd met enige regelmaat of in geval van storing, wat nauwelijks kan worden gedefinieerd als een state-of-the-art oplossing. Het updaten van de firmware in honderden of zelfs duizenden apparaten is niet alleen onhandig voor organisaties, maar ook extreem kostbaar vanwege de enorme middelen en tijd die nodig zijn. De firmware-updates worden vaak genegeerd, wat resulteert in een vroegtijdige afschrijving van de apparatuur.   

Gelukkig zijn naadloze en gemakkelijke firmware-updates geen fictie meer. Zodra er een nieuwe firmwareversie beschikbaar is, kan deze draadloos worden toegepast op alle apparaten van een IoT-systeem, zelfs op apparaten die in het veld of op moeilijk bereikbare plaatsen worden gebruikt. In dit artikel zullen we het hebben over de innovatieve benadering van directe en gelijktijdige verbeteringen - over-the-air (OTA) firmware-updates. 

Wat zijn OTA-firmware-updates en hoe werken ze?

Zoals je uit de naam kunt raden, zijn over-the-air updates alle updates die draadloos worden geleverd en geïnstalleerd. In de IoT-context verwijzen OTA-firmware-updates naar de draadloze distributie van geüpgradede firmware voor alle apparaten die zijn ingebed in een IoT-systeem. Het leveren van slimme updates is een gecentraliseerd proces dat kan worden ingeschakeld via een afstandsbediening of een beheerderspaneel.

Zodra een nieuwe firmwareversie is uitgebracht, wordt deze geïmplementeerd op een cloudgebaseerde server (firmware-repository) en wordt deze standaard beschikbaar voor alle apparaten van de klant. Optioneel kan de klant ook een specifieke firmwareversie selecteren en deze toegankelijk maken voor een beperkt aantal apparaten (gefilterd op type, locatie of andere parameters). De updates worden via een mobiele of Wi-Fi-verbinding naar de doelapparaten verzonden. 

Om het OTA-mechanisme te laten werken, moeten de apparaten de OTA-functie ondersteunen en zijn uitgerust met de interfaces die nodig zijn voor datacommunicatie met de server. Dergelijke apparaten zijn meestal geconfigureerd om met een bepaalde frequentie een verzoek om een ​​firmware-update naar de server te sturen. Als er op een dergelijk verzoek al een nieuwe versie beschikbaar is, wordt het firmwarepakket automatisch op de apparaten geïnstalleerd. 

Achterwaartse compatibiliteit is een andere vereiste die wordt toegepast op de doelapparaten. Hiermee kunnen ze de wijzigingen negeren en terugkeren naar de vorige firmwareversie als er iets gebeurt tijdens de gegevensoverdracht, bijvoorbeeld een stroom- of netwerkstoring. 

Uitdagingen van over-the-air implementatie

Om firmware-updates mogelijk te maken voor de apparaten die al in het systeem van de klant worden gebruikt, moeten deze apparaten interfaces hebben die compatibel zijn met het ecosysteem van de bestaande cloudgebaseerde firmwareopslag en het systeem voor bewaking van activa op afstand. Dit kan een onoverkomelijke barrière worden, aangezien slechts een paar bedrijven een IoT-hardware, software, connectiviteit en cloud ecosysteem die OTA-firmware-updates kan verwerken. 

Zelfs die IoT-platforms die de beschikbaarheid van OTA-updates aangeven en een ultiem ecosysteem bieden, kunnen mogelijk niet zorgen voor een goed niveau van beveiliging, betrouwbaarheid en configuratie. Een systeem kan bijvoorbeeld de externe factoren en de huidige fase van het proces niet analyseren en kan updates initiëren, zelfs als de apparaten bezig zijn met een kritieke taak. Dit kan storingen of storingen van het hele systeem veroorzaken. Het omgaan met dergelijke buitengewone situaties onderbreekt het productieproces, wat resulteert in kostbare downtime en een productiviteitsdaling. 

Om OTA-updates voor uitgebreide IoT-systemen te ondersteunen, moet de firmware-opslag voldoende geheugen hebben en verschillende connectiviteitsopties bieden voor verschillende soorten apparaten. Anders wordt de schaalbaarheid van het systeem onmogelijk vanwege de beperkingen van het platform waarmee de updates aan de doelactiva worden geleverd. Er kan zich echter ook een probleem voordoen aan de kant van het apparaat. De ingebouwde apparaten moeten zijn uitgerust met niet-vluchtig geheugen om een ​​eerdere versie van de firmware op te slaan en ernaar terug te keren in het geval van een mislukte of onderbroken levering van een nieuwe versie.

Voordelen van OTA-firmware-updates

Het implementeren van OTA-updates biedt nieuwe kansen voor elk IoT-systeem en de eigenaren ervan. De lijst met voordelen omvat, maar is niet beperkt tot:

• Verbeterde operationele efficiëntie vanwege geavanceerde functies en mogelijkheden die zijn toegevoegd aan de apparaten met geüpgradede firmwareversies.   
• Verhoogde productiviteit en minimaal afval opgedaan door het schuiven van onderhoud en reparaties en het concentreren op de kwaliteit en snelheid van de uiteindelijke oplevering.  
• Minder uitvaltijd en kosten door functionele storingen te voorkomen en tijdig te reageren op firmware-bugs. 
• Constante productinnovatie dankzij het vereenvoudigde en versnelde proces van firmware-implementatie.
• Nieuwe inkomstenstromen als gevolg van de hierboven genoemde positieve factoren. 
• De mogelijkheid om nieuwe functionaliteiten te testen door updates toe te passen op een beperkt aantal apparaten.
• Schaalbaarheid van IoT-systemen (tot duizenden apparaten) zonder extra budget en personele middelen.
• Eenvoudig en gecentraliseerd systeembeheer via een afstandsbediening met een gebruiksvriendelijke en mooie interface. 
• A een hoog niveau van beveiliging wordt verzekerd door coderings- en autorisatiemethoden die worden toegepast op de leveringskanalen van firmware.
• Achterwaartse compatibiliteit is vooral waardevol in situaties waarin een firmware-update wordt onderbroken door een verbinding of stroomstoring. In dit geval zullen de apparaten de kapotte firmware terugdraaien naar de vorige versie om storingen te voorkomen.  
• Soepel en ononderbroken ontwikkelingsproces vanwege het stabiele werk van constant bijgewerkte apparaten en een minimale afleiding voor het oplossen van bugs.

Kortom, OTA-updates zorgen ervoor dat IoT-apparaten continu worden onderhouden en verbeterd zonder extra kosten en handmatige arbeid. Dit is eerder de eenvoudigste en handigste manier om de prestaties van een geïmplementeerd IoT-systeem te verbeteren.