OTA组件设计方案

一、组件概述

OTA（over the air）组件主要是针对设备端的固件升级功能，主要包括固件下载、固件校验、固件升级等功能。

二、需求分析

OTA业务需求包含：

• 固件下载
• 固件校验
• 固件升级
• 固件升级状态管理

三、软件设计

3.1 设计目标

• 适用于各种协议：HTTP、MQTT、CoAP、BLE、串口等
• 适用于各种平台：Linux、Windows、MacOS、FreeRTOS、uCOS、RT-Thread等
• 适用于各种固件：Bootloader、Application、Bootloader+Application、双核场景等
• 适用于各种升级方式：全量升级、增量升级、差分升级等
• 适用于各种升级场景：远程升级、本地升级、远程升级+本地升级等

3.2 设计思路

OTA业务分层如下图所示：

升级数据包格式如下图所示：

升级流程如下图所示：

四、落地实践

typedef enum
{
    EXCEPTION_TYPE_NONE = 0,    // 无异常
    EXCEPTION_TYPE_CRC,         // CRC校验异常
    EXCEPTION_TYPE_SIZE,        // 大小校验异常
    EXCEPTION_TYPE_TIMEOUT,     // 超时异常
    EXCEPTION_TYPE_ID,          // ID校验异常
}EXCEPTION_TYPE;
// 数据接收回调类型
typedef void (*ota_data_recv)(uint8_t *data, uint16_t len);
// 升级异常处理回调类型
typedef void (*ota_exception)(uint8_t type);
// 升级开始回调类型
typedef void (*ota_start)(void);
// 升级结束回调类型
typedef void (*ota_end)(void);
typedef struct ota_t
{
    uint8_t type;               // 升级类型
    uint16_t phase;             // 升级状态
    uint16_t id;                // 升级包ID
    ota_data_recv recv_cb;      // 数据接收回调
    ota_exception exception_cb; // 异常情况处理回调
    ota_start start_cb;         // 升级开始回调
    ota_end end_cb;             // 升级结束回调
    uint32_t total;             // 升级包总大小
    uint32_t offset;            // 接收偏移大小
    uint32_t addr;              // 当前写入地址
} ota;