【应用】艾拉比推出智能表计OTA解决方案,仅需为MCU烧录ELB固件,搭配对应模块即可实现升级
![MCU,NB-IoT模组,UB,OpenFOTA](https://www.sekorm.com/front/website/images/sekormContent.jpg)
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虽然智能表计行业目前渗透率还比较低,但是基于政策、需求、技术等几个利好的消息,当前智能表计行业处于高速增长期的起点。国信证券的行业报告中指出,在政策端,国家推动加快水表,气表,热表,电表更新换代;在需求端,水务、燃气公司对存量机械表和 IC 表有强烈的智能化替换需求;在技术端,NB-IoT技术和产业链的成熟为NB-IoT智能表的广泛部署提供条件,也推动行业格局进一步集中。
我国表计行业经历了从机械表到智能表的演变,而智能表也经历了从预付费智能表(IC卡预付费表)再到智能远传表进而逐步进化到电子表的演变。当前,我国表计市场处在普通机械表、智能表共存的局面。智能远传表相比IC卡预付费表来说,可实现远程抄表、远程阀控、故障检测、异常报警等功能。智能表计是对传统机械表计的替代,将机械刻度表度数数据化,并通过内置无线通信模块接入网络,向电网、水务、燃气、供热企业的数据中心提供用户的使用数据,实现远程抄表、动态监测、资源优化配置等目标。
目前我国四大表智能化水平差异较大,其中,根据智能电表的渗透率最高,超过90%;智能燃气表渗透率约50%,仍有一半市场被传统膜式燃气表所占据;智能水表下游水务公司客户分散,当前渗透率较低,约30%;智能热量表市场主要集中于黑龙江、吉林、辽宁等北方15个供暖地区,季节性明显,渗透率也较低。以智能燃气表和智能水表为代表的智能表计市场是当年NB-IoT技术应用成熟且发展最迅速的应用场景。
行业痛点
随着行业迅猛发展,行业对于OTA升级功能需求迫切,但OTA升级算法研发难度大,自主研发困难。同时,部分现有的智能表计受限于硬件资源,无法直接使用OTA升级功能,如果换用资源丰富的主控芯片也将显著提高产品成本。
在FOTA升级的过程中,行业客户同样存在着一些问题。如芯片各自实现OTA升级方案,碎片化严重。升级容错率低,一旦主控升级失败,则整机变砖。艾拉比整理了行业在OTA时面临的问题:
芯片各自实现OTA升级方案,碎片化严重
主控升级失败,整机则变砖
差分算法在不同芯片上实现不同
串口通讯传输大固件包不稳定
模块无法感知主控的升级状态机
各芯片硬件资源为最大化使用
主控升级频次高但资源更受限,加OTA需要硬件成本
版本管理混乱,运维时才发现有依赖关联
远场、近场、线刷等多种场景需融合考虑
NB-IoT模块被MCU直接下电导致OTA业务不持续
艾拉比OTA解决方案
面向不同的智能表计行业客户,以及差异化的应用场景,艾拉比可提供多样化的解决方案:
一、芯片级解决方案
针对单个芯片的升级方案,艾拉比推出标准化产品UB(Upgrade Bootloader)。UB是面向MCU的独立标准化bootloader程序,类似于android的recovery或者Linux的UBoot。用户根据选定的MCU型号和基本信息,通过界面化工具直接生成。使用NB-IoT模组+MCU作为硬件方案,需要升级MCU上的主控应用程序,NB-IoT模组只做数据透传。
UB FOTA方案组成:
MCU烧录艾拉比ELB固件,在应用层集成平台下载程序,其中对网络调用通过NB-IoT模块的AT指令完成。NB-IoT模块只进行数据透传实现网络连接。NB-IoT包含应用和历史数据、配置数据等区域,升级过程只升级应用区域,数据区不做任何改变。差分包也可以通过红外/蓝牙等模块近场传输到表计中,避免拆机等工作。
(Bootloader在线制作工具)
使用方法:
将生成的UB通过夹具/烧录器等烧录至MCU内部Flash的Bootloader区域或者独立的一个子系统分区。
使用NB-IoT模块+MCU作为硬件方案,需要升级MCU上的主控程序,NB-IoT模块只做透传。
二、整机级解决方案
艾拉比深入行业客户,结合着设备的硬件构成及资源情况,推出整机级升级OpenFOTA方案。OpenFOTA方案旨在借用硬件资源较丰富的模组的FOTA能力来升级主控MCU的应用程序。
OpenFOTA方案设备端构成如上图所示,主控处理器MCU烧录艾拉比ELB固件,该固件是图形化配置生成,其中包含与模组进行OTA业务交互的UP程序以及MCU的轻量级Bootloader引导程序和相关保护机制,而在模组中已经预先集成了艾拉比的UA差分算法、UP程序、交互逻辑接口等。
终端客户在使用的时候只需要为MCU烧录ELB固件,然后搭配对应的模块即可,几乎不需要再为如何实现FOTA而烦恼,只管验证和使用。
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本文由carat转载自艾拉比,原文标题为:智能表计OTA解决方案,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
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