مد کاری OTA راهکار آپدیت بیسیم بردهای ESP در خانه‌های هوشمند

بردهای ESP انواع مختلفی دارند ولی تا به امروز در دو نسل ESP8266 و ESP32 طراحی و تولید شده‌اند. هر کدام از این نسل‌ها نسخه‌های مختلفی دارد. بردهای ESP به چند دلیل اهمیت زیادی دارند. اول اینکه این بردها با معماری SoC یا همان System On a Chip طراحی شده‌اند. به معنی اینکه نوعی میکروکنترلر هستند و قابلیت MCU شدن را دارند. دوم اینکه دارای قابلیت ارتباط بیسیم هستند. در نسل ESP8266 فقط وای فای و در نسل ESP32 وای فای و بلوتوث به صورت همزمان وجود دارند. نکته‌ی دیگر قیمت ارزان و مهم‌ترین گزینه هم جامعه‌ی کاربری بسیار فعال آن است. این جامعه کاربری به قدری فعال است که انواع کتابخانه‌ها و مشکلاتی بروز داده شده را در سریع‌ترین زمان ممکن رفع می‌کنند. کافیست این نکته را در انجمن‌های بین المللی بررسی کنید. بنابراین هرچقدر راجع به ویژگی‌های این بردها مطلب بنویسیم باز هم کم است. موارد مختلفی را در خصوص بردهای ESP در بلاگ دانشجو کیت منتشر کرده‌ایم. در این پست راجع به قابلیت OTA که راهکار بسیار کاربردی برای آپدیت بردهای ESP است، صحبت می‌کنیم. هدف ما ارتقا دانش کاربران فارسی زبان است. همچنین رشد اطلاعات عمومی مدیران در شرکت‌های مختلف را مد نظر داریم. بنابراین اگر این مطلب از بلاگ دانشجو کیت برای شما ارزشمند بود و به اطلاعاتتان اضافه کرد، آنرا با دیگران به اشتراک بگذارید تا دانش فنی مدیرها و کاربران فارسی زبان در این حوزه و IoT رشد پیدا کند.

شناخت OTA در بردهای ESP

بردهای ESP قابلیت‌های مختلفی دارند و یکی از کاربردی‌ترین آن‌ها OTA (Over-the-Air) است. به معنای بروزرسانی برنامه‌های کاربردی و سیستم عامل بر روی دستگاه‌ها یا بردهای الکترونیکی به صورت بی‌سیم است. این فناوری به کاربران اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به مداخله فیزیکی و اتصال به دستگاه، نسخه‌های جدید برنامه‌ها و سیستم عامل را به راحتی بر روی دستگاه‌ها نصب کنند. در بردهای ESP (مانند ESP8266 و ESP32)، OTA برای بروزرسانی کد برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شود. با استفاده از OTA، می‌توانید برنامه‌های کاربردی خود را بر روی بردهای ESP بروزرسانی کنید بدون نیاز به اتصال مستقیم به برد یا استفاده از کابل USB این روند را پیگیری کنید. برای استفاده از OTA بر روی ESP، برنامه‌ای که می‌نویسید باید قابلیت پشتیبانی از این ویژگی را داشته باشد. برای این منظور، بایستی کتابخانه‌های مربوطه را به پروژه‌ی خود اضافه کنید. در مورد ESP8266، می‌توانید از کتابخانه ArduinoOTA استفاده کنید و برای ESP32، می‌توانید از کتابخانه ArduinoOTA یا AsyncElegantOTA استفاده کنید. با استفاده از کتابخانه‌های OTA، می‌توانید برنامه‌های جدید را به صورت بی‌سیم به بردهای ESP ارسال کنید. برنامه جدید باید به صورت باینری (فایل .bin) آماده شده و به برد ارسال شود. در هنگام بروزرسانی، برنامه فعلی روی برد حذف می‌شود و برنامه جدید جایگزین می‌شود. با استفاده از OTA، می‌توانید به راحتی برنامه‌های خود را بروزرسانی کنید و از امکانات و بهبودهای جدید بهره‌برداری کنید بدون نیاز به اتصال فیزیکی به برد. این ویژگی برای ارتقاء و به روزرسانی بردهای IoT و سیستم‌های امبدد کاربرد فراوانی دارد.

عملکرد OTA برای به روزرسانی نرم افزاری در ESP

روال کاری OTA برای بروزرسانی برنامه‌های کاربردی بر روی بردهای ESP عموما به شرح زیر است.

1. پیکربندی بردهای ESP: در ابتدا، بردهای ESP باید به شبکه‌ی Wi-Fi متصل شوند تا بتوانند بروزرسانی‌ها را دریافت کنند. شما باید اطمینان حاصل کنید که بردها به درستی پیکربندی شده‌اند و توانایی اتصال به شبکه را دارند.
2. ایجاد برنامه‌ی جدید: شما باید برنامه‌ی جدید خود را طراحی و کد نویسی کنید. این برنامه باید به صورت یک فایل باینری (با پسوند .bin) آماده شود. این فایل حاوی برنامه‌ی کاربردی جدید است که قصد دارید روی بردهای ESP بروزرسانی کنید.
3. پیکربندی OTA: در این مرحله، شما باید کتابخانه‌های OTA را به پروژه‌ی خود اضافه کنید و آن‌ها را در کد برنامه فعلی خود فراخوانی کنید. این کتابخانه‌ها قابلیت‌های مورد نیاز برای بروزرسانی OTA را فراهم می‌کنند.
4. بروزرسانی بردها: در این مرحله، می‌توانید برنامه‌ی کاربردی جدید را به بردهای ESP ارسال کنید. برای این کار، می‌توانید از رابط کاربری یا دستورات مربوطه در برنامه‌ی خود استفاده کنید تا ESP به شما اجازه دهد فایل باینری را به برد ارسال کنید.
5. بروزرسانی و راه‌اندازی مجدد: برد ESP دریافت فایل باینری را آغاز می‌کند و پس از دریافت کامل فایل، برنامه‌ی کاربردی جدید را روی خود نصب می‌کند. سپس برد راه‌اندازی مجدد می‌شود و با برنامه‌ی کاربردی جدید به کار می‌افتد.

با استفاده از این روش، می‌توانید به صورت بی‌سیم و بدون نیاز به اتصال فیزیکی برنامه‌های کاربردی خود را بروزرسانی کنید. این امکان را به شما می‌دهد تا به راحتی اصلاحات، بهبودها و امکانات جدید را به برنامه‌های خود اضافه کنید بدون نیاز به تعویض فیزیکی بردها این روند امکان پذیر خواهد بود.

کتابخانه‌های OTA در بردهای ESP 

چندین کتابخانه مناسب برای انجام OTA در بردهای ESP وجود دارد. در ادامه نمونه‌هایی از این کتابخانه‌ها را معرفی می‌کنیم.

• کتابخانه ArduinoOTA: این کتابخانه از طریق Arduino IDE در دسترس است و امکان بروزرسانی OTA را برای بردهای ESP8266 و ESP32 فراهم می‌کند. با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید برنامه‌ها را به صورت بی‌سیم به بردهای ESP ارسال و بروزرسانی کنید.
• کتابخانه ESP8266HTTPUpdateServer: این کتابخانه به شما امکان می‌دهد فایل‌های .bin را از طریق HTTP دریافت کرده و بروزرسانی OTA را بر روی بردهای ESP8266 انجام دهید. از این کتابخانه می‌توانید برای ایجاد سرور HTTP در بردهای ESP8266 استفاده کنید و فایل‌های بروزرسانی را بر روی بردها ارسال کنید.
• کتابخانه ESPAsyncWebServer: این کتابخانه برای بردهای ESP8266 و ESP32 مناسب است و امکان ایجاد یک سرور وب آسینکرون در بردها را فراهم می‌کند. با استفاده از این کتابخانه می‌توانید فایل‌های .bin را از طریق وب دریافت و فرآیند بروزرسانی OTA را بر روی بردها انجام دهید.
• کتابخانه AsyncElegantOTA: این کتابخانه برای بردهای ESP8266 و ESP32 طراحی شده است و امکان بروزرسانی OTA را فراهم می‌کند. آن را می‌توان با کمک ESPAsyncWebServer استفاده کرد و یک فرآیند بروزرسانی ساده و الگانت را برای بردهای ESP ایجاد کرد.

این موارد تنها چند نمونه از کتابخانه‌های OTA موجود برای بردهای ESP هستند و بسیاری از دیگر کتابخانه‌ها وجود دارند که بر اساس نیازها و پروژه‌های خاص می‌توانید انتخاب کنید. همچنین، بهتر است مستندات و منابع مربوطه هر کتابخانه را مطالعه کنید تا با قابلیت‌ها، روش‌ها و محدودیت‌های هر کتابخانه آشنا شوید.

فایل .bin برای به روزرسانی ESP از طریق OTA

فایل .bin یک فایل باینری است که برنامه‌ی کاربردی شما را در بردهای ESP نمایش می‌دهد. برای ساخت فایل .bin، باید مراحل زیر را دنبال کنید.

1. کامپایل برنامه: شما باید برنامه‌ی کاربردی خود را که برای ESP توسعه داده‌اید را کامپایل کنید. این مرحله شامل ترجمه کد منبع شما (معمولا نوشته شده در زبان C یا C++) به زبان ماشینی است که توسط بردهای ESP قابل درک است. برای کامپایل کردن برنامه، معمولا از محیط توسعه Arduino IDE یا PlatformIO استفاده می‌شود.
2. تولید فایل .bin: پس از کامپایل کردن برنامه، فایل باینری (.bin) تولید می‌شود. این فایل حاوی کدهای ماشینی است که بردهای ESP می‌توانند اجرا کنند. فایل .bin شامل تمام دستورات و داده‌های لازم برای اجرای برنامه است.
3. روش‌های ساخت فایل .bin: روش‌های مختلفی برای تولید فایل .bin وجود دارد، اما معمولا از ابزارهایی مانند esptool، esptool.py، یا آزادسازی پروژه در محیط Arduino IDE برای این کار استفاده می‌شود. این ابزارها قادر به تولید فایل .bin از فایل هایی که در پروژه شما کامپایل شده‌اند هستند.
4. آپلود فایل .bin به برد: پس از تولید فایل .bin، بایستی آن را به برد ESP ارسال کنید. برای این کار، می‌توانید از رابط کاربری محیط توسعه Arduino IDE، پلتفرم PlatformIO یا ابزارهای دیگری که قابلیت آپلود فایل .bin را فراهم می‌کنند، استفاده کنید. این ابزارها معمولا از طریق پورت سریال با برد ESP ارتباط برقرار می‌کنند و فایل .bin را بر روی برد آپلود می‌کنند.

با اتمام این مراحل، فایل .bin حاوی برنامه‌ی کاربردی جدید شما آماده است و می‌توانید با استفاده از OTA یا روش دیگری آن را به بردهای ESP ارسال و بروزرسانی کنید.

مراحل تولید فایل .bin توسط esptool

با استفاده از ابزار esptool می‌توانید فایل .bin را از فایل .elf تولید کنید. برای این کار، مراحل زیر را دنبال کنید. 

نصب esptool: ابتدا باید ابزار esptool را بر روی سیستم خود نصب کنید. می‌توانید از طریق مخازن پیش فرض Python ابزار esptool را نصب کنید. به عنوان مثال، با استفاده از دستور pip install esptool می‌توانید این ابزار را نصب کنید.

تولید فایل .bin: بعد از نصب esptool، برای تولید فایل .bin می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید.

esptool.py --chip <نوع_میکروکنترلر> elf2image --flash_mode <حالت_فلش> --flash_freq <فرکانس_فلش> --flash_size <اندازه_حافظه_فلش> -o <نام_فایل_خروجی> <نام_فایل_ورودی>

توضیحات تکمیلی در خصوص این دستور به شرح زیر هستند. 

• <نوع_میکروکنترلر>: نوع میکروکنترلر را مشخص کنید؛ مثلا esp32 یا esp8266.
• <حالت_فلش>: حالت فلش را تعیین کنید؛ مثلاً dio یا qio.
• <فرکانس_فلش>: فرکانس فلش را مشخص کنید؛ مثلاً 40m یا 80m.
• <اندازه_حافظه_فلش>: اندازه حافظه فلش را مشخص کنید؛ مثلاً 4MB.
• <نام_فایل_خروجی>: نام فایل .bin خروجی را تعیین کنید.
• <نام_فایل_ورودی>: نام فایل .elf ورودی را تعیین کنید.

برای مثال، دستور esptool.py --chip esp32 elf2image --flash_mode dio --flash_freq 80m --flash_size 4MB -o firmware.bin firmware.elf یک فایل .bin با نام firmware.bin از یک فایل .elf به نام firmware.elf تولید می‌کند. در این مثال، فرض بر این است که از میکروکنترلر ESP32 استفاده شده است و حالت فلش dio، فرکانس فلش 80MHz و اندازه حافظه فلش 4MB باشد. نام فایل .bin خروجی firmware.bin و نام فایل .elf ورودی firmware.elf است. با اجرای این دستور، فایل .bin حاوی برنامه‌ی شما تولید می‌شود و می‌توانید آن را بر روی برد ESP بارگذاری و اجرا کنید.

روش انتقال فایل .bin به بردهای ESP از طریق OTA

پس از تولید فایل .bin، برای انتقال آن به بردهای ESP و بارگذاری برنامه، می‌توانید از دو روش استفاده کنید. یکی توسط همان ابزار esptool که توسط آن فایل .bin را تولید کردید. دیگری هم استفاده از نرم افزار Arduino IDE است. در ادامه هر دو روش را برای انتقال فایل .bin به بردهای ESP بررسی می‌کنیم.

روش اول انتقال فایل .bin استفاده از ابزار esptool.py: ابزار esptool.py که قبلاً معرفی شد، می‌تواند برای ارسال فایل .bin به بردهای ESP استفاده شود. با استفاده از دستور زیر، فایل .bin را به برد ESP خود بارگذاری کنید,

esptool.py --chip <نوع_میکروکنترلر> --port <پورت_ارتباطی> --baud <سرعت_اتصال> write_flash -z 0x0 <آدرس_حافظه> <نام_فایل_باینری>

در این دستور:

• <نوع_میکروکنترلر>: نوع میکروکنترلر را مشخص کنید؛ مانند esp32 یا esp8266.
• <پورت_ارتباطی>: پورت ارتباطی برد ESP را مشخص کنید؛ برای مثال، COM3 در ویندوز و /dev/ttyUSB0 در لینوکس.
• <سرعت_اتصال>: سرعت اتصال را مشخص کنید؛ معمولاً 115200 است.
• <آدرس_حافظه>: آدرس حافظه‌ای که باید فایل .bin بر روی آن بارگذاری شود را مشخص کنید؛ معمولاً 0x0 برای بارگذاری در آدرس اول حافظه استفاده می‌شود.
• <نام_فایل_باینری>: نام فایل .bin خود را وارد کنید.
  

برای مثال، دستور esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 115200 write_flash -z 0x0 firmware.bin فایل .bin با نام firmware.bin را به برد ESP32 ارسال می‌کند.

روش دوم انتقال فایل .bin استفاده از محیط Arduino IDE: همچنین میتوانید این کار را از طریق نرم افزار Arduino هم انجام دهید. اگر از محیط توسعه Arduino IDE یا PlatformIO استفاده می‌کنید، می‌توانید از قابلیت بارگذاری مستقیم فایل .bin در این محیط‌ها استفاده کنید. برای این کار، برنامه‌ی خود را باز کنید، پورت ارتباطی و سرعت اتصال را تنظیم کنید، سپس فایل .bin را بر روی برد ESP بارگذاری کنید. توجه داشته باشید که قبل از انتقال فایل .bin، باید برد ESP خود را به حالت برنامه‌ریزی قرار دهید. برای اطمینان از اتصال درست و دریافت پورت ارتباطی صحیح، بهتر است قبل از اجرای دستورها، برد ESP خود را اتصال دهید و در پورت‌های ارتباطی موجود بر روی سیستم خود بررسی کنید. روال دقیق‌تر را با مراحل زیر برای این کار دنبال کنید.

• باز کردن Arduino IDE: ابتدا نرم‌افزار Arduino IDE را باز کنید.
• تنظیمات برد: در منوی "Tools"، برد ESP خود را انتخاب کنید. اگر بردتان در لیست موجود نیست، می‌توانید آن را از قسمت "Boards Manager" در Arduino IDE نصب کنید.
• اتصال برد ESP: برد ESP خود را به کامپیوتر متصل کنید و مطمئن شوید که پورت سریال مربوط به برد را در منوی "Tools" > "Port" انتخاب کرده‌اید.
• انتخاب ورودی: در منوی "Sketch" > "Include Library" > "Add .ZIP Library"، به فایل .bin مورد نظر خود بروید و آن را انتخاب کنید.
• برنامه‌ریزی برد: حالا می‌توانید برد ESP خود را به حالت برنامه‌ریزی درآورید. در منوی "Sketch"، برنامه‌ی خود را باز کنید یا برنامه جدیدی بنویسید.
• بارگذاری فایل .bin: در منوی "Sketch"، بر روی "Upload" کلیک کنید تا فایل .bin را بارگذاری کنید. Arduino IDE فایل .bin را به برد ارسال و برنامه را روی برد ESP بارگذاری خواهد کرد.
• مشاهده خروجی: پس از اتمام عملیات بارگذاری، می‌توانید خروجی را در پنجره "Serial Monitor" در Arduino IDE مشاهده کنید تا برنامه اجرا شده را دریافت کنید.

توجه داشته باشید که تنظیمات مربوط به برد ESP، پورت سریال و سرعت اتصال باید درست باشند. همچنین، ممکن است نیاز به انجام تنظیمات اضافی داشته باشید، به طوری که برای بارگذاری فایل .bin، باید پیش‌فرض‌های ارتباطی ESP را تنظیم کنید.

روش انتقال فایل به روزرسانی نرم افزاری به چندین برد ESP

بعد از بارگذاری فایل .bin با استفاده از esptool روی یک برد ESP خاص، برای آپدیت دیگر بردهای ESP در شبکه، می‌توانید از روش OTA (Over-The-Air) استفاده کنید. با استفاده از OTA، می‌توانید فایل .bin جدید را از طریق شبکه به بردهای ESP دیگر ارسال کنید و آن‌ها را بروزرسانی کنید. برای استفاده از OTA، باید کد مربوطه را در برنامه‌ی ESP خود پیاده‌سازی کنید. برنامه‌ی ESP باید قادر به دریافت فایل .bin جدید از طریق شبکه و آپدیت خودکار باشد. در زمان اجرای برنامه، برد ESP می‌تواند به یک سرور وابسته به شبکه متصل شود و در دسترس باشد تا فایل .bin جدید را دریافت و بروزرسانی کند. برای پیاده‌سازی OTA، می‌توانید از پروتکل‌ها مانند HTTP یا MQTT استفاده کنید. با استفاده از این پروتکل‌ها، می‌توانید فایل .bin جدید را به بردهای ESP دیگر در شبکه ارسال کنید. به طور خلاصه، برنامه‌ی ESP شما باید بتواند به یک سرور مرکزی وابسته به شبکه متصل شود و به طور منظم فایل .bin جدید را از سرور دریافت کند. سپس، برنامه باید بر روی برد ESP خود را بروزرسانی کند. برای این کار، معمولاً از توابع و کتابخانه‌های موجود در SDK ESP و یا کتابخانه‌های طرف سوم مانند ArduinoOTA استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که برای استفاده از OTA، بردهای ESP شما باید به یک شبکه Wi-Fi متصل شده باشند و برنامه‌ی ESP باید قابلیت اتصال به شبکه را داشته باشد. همچنین، برنامه باید توانایی بررسی برای وجود بروزرسانی و دریافت فایل .bin جدید را داشته باشد. از آنجا که پیاده‌سازی OTA ممکن است به تنظیمات و زیرساخت شبکه و سرور نیاز داشته باشد، لازم است مستندات مربوطه و راهنماهای مربوطه را بررسی کنید تا بتوانید به درستی آن را پیاده‌سازی کنید و برای آپدیت دیگر بردهای ESP در شبکه استفاده کنید.

آپدیت چندین برد ESP در یک سناریو مشترک از طریق OTA

فرض کنید در یک ساختمان تعداد 14 عدد برد ESP در بخش‌های مختلف نصب شده‌اند که هرکدام فعالیتی مشخص دارند. در چنین سناریویی برای آپدیت تمامی بردهای ESP در یک ساختمان با استفاده از OTA، می‌توانید از رویکرد‌های زیر استفاده کنید.

• ساخت سیستم مرکزی: در این روش، شما یک سرور مرکزی در شبکه ایجاد می‌کنید که بردهای ESP با آن در ارتباط هستند. این سرور می‌تواند یک سرور MQTT، سرور HTTP یا هر سیستم مرکزی دیگری باشد. بردهای ESP در زمانی که برنامه را اجرا می‌کنند، به سرور متصل شده و بررسی می‌کنند که آیا نسخه‌ی جدیدی از برنامه موجود است یا خیر. در صورت وجود نسخه‌ی جدید، بردها فایل .bin جدید را از سرور دریافت کرده و بروزرسانی می‌شوند.
• استفاده از مسیریاب شبکه: در این روش، شما یک مسیریاب شبکه (router) می‌توانید استفاده کنید. این مسیریاب می‌تواند فایل .bin جدید را در یک آدرس ثابت در شبکه قرار دهد. در برنامه‌ی ESP، شما می‌توانید تنظیمات مربوط به این آدرس را داشته باشید. بردهای ESP در زمان اجرا به روتر متصل شده و فایل .bin جدید را از آدرس مشخص دریافت و بروزرسانی می‌شوند.
• استفاده از مسیریاب Multicast DNS (mDNS): در این روش، می‌توانید از مسیریاب mDNS استفاده کنید. در این حالت، هر برد ESP یک نام یا آدرس مشخصی دارد. برنامه‌ی ESP در زمان اجرا می‌تواند به مسیریاب mDNS متصل شده و درخواست بروزرسانی فایل .bin جدید را ارسال کند. مسیریاب mDNS سپس فایل .bin را به همه بردهای ESP در شبکه ارسال می‌کند و آن‌ها را بروزرسانی می‌کند.

با استفاده از هریک از این روش‌ها، شما می‌توانید تمامی بردهای ESP در یک ساختمان را با استفاده از OTA به‌روزرسانی کنید. البته، لازم است در برنامه‌ی ESP خود مکانیزم‌های مربوط به دریافت و بروزرسانی فایل .bin را پیاده‌سازی کنید تا بتوانید از OTA استفاده کنید. همچنین، توجه داشته باشید که شبکه Wi-Fi باید پوشش کافی در ساختمان داشته باشد تا بردها به طور مستقیم به یکدیگر دسترسی داشته باشند.

روش به روزرسانی بردهای ESP در مقیاس بزرگتر با چندین منطقه جغرافیایی از طریق OTA

فرض کنید یک شرکت خدمات خانه هوشمند، تعداد مشتریانی بیش از 300 خانه‌ی هوشمند در مناطق جغرافیایی مختلف دارد. در چنین شرایطی برای اینکه تمامی بردها از طریق OTA و یک سیستم مرکزی به روزرسانی شوند، روال متفاوتی بایستی پیگیری شود. با توجه به تعداد زیاد ساختمان‌ها و نقاط جغرافیایی مختلف، امکان آپدیت تمامی بردها با استفاده از OTA چالش‌هایی را در بر دارد. در اینجا چند روش برای مدیریت آپدیت OTA در یک شبکه بزرگ را بررسی می‌کنیم.

1. ساخت سازماندهی شبکه: می‌توانید شبکه را به گروه‌های کوچکتر تقسیم کنید و هر گروه را به عنوان یک واحد مدیریت کنید. هر گروه می‌تواند یک سرور مرکزی داشته باشد که فایل .bin را در اختیار بردهای گروه قرار می‌دهد. سپس بردها در زمان اجرا با سرور مرکزی گروه خود ارتباط برقرار کرده و فایل .bin جدید را دریافت و بروزرسانی می‌شوند. این روش به شما امکان می‌دهد که فرآیند آپدیت را به‌طور موثرتر مدیریت کنید.
2. استفاده از سرور مجازی در ابر: با استفاده از سرویس‌های ابری مانند Amazon Web Services (AWS)، Google Cloud Platform (GCP) یا Microsoft Azure، که همگی خارجی هستند و نمونه‌های داخلی هم دارند. از جمله شرکت‌های ابرآروان، هاست ایران و ... می‌توانید یک سرور مجازی ایجاد کنید که فایل .bin را در اختیار بردهای ESP قرار دهد. با استفاده از این روش، می‌توانید بردها را به صورت مستقیم از هر مکان جغرافیایی به طور مرکزی بروزرسانی کنید. البته برای استفاده از این روش، نیاز به راه‌اندازی تنظیمات شبکه، امنیت و سرویس‌های مربوطه در سرویس ابری مورد نظر دارید.
3. استفاده از سرورهای محلی: در این روش، می‌توانید سرورهای محلی در هر نقطه جغرافیایی ایجاد کنید که فایل .bin را در اختیار بردها قرار می‌دهند. این سرورها می‌توانند در سطح منطقه یا شهری باشند و به طور محلی بردها را بروزرسانی کنند. در این حالت، نیاز است که در هر نقطه جغرافیایی منابع و سرورهای مورد نیاز برای این بروزرسانی‌ها فراهم شوند.

به علاوه، مهم است که توجه داشته باشید که تنظیمات شبکه در ساختمان‌های مختلف باید این امکان را فراهم کنند که بردها بتوانند به سرورهای مربوطه متصل شوند و فایل .bin را دریافت کنند. همچنین، نیاز به مدیریت و نظارت مناسب بر روی فرآیند آپدیت OTA و اطمینان از عملکرد صحیح بردها و سرورها دارید.

نکته‌هایی در خصوص استفاده از OTA برای به روزرسانی بردهای ESP

با توجه به اینکه راهکار OTA در بردهای ESP بسیار پراهمیت و کاربردی هستند. نکات مهمی در استفاده از این تکنولوژی حائز اهمیت هستند. در ادامه به برخی از نکات کلیدی در خصوص OTA (بروزرسانی بی‌سیم) اشاره می‌کنیم. 

• امنیت: OTA باید به‌طور کامل و مطمئن انجام شود تا از تهدیدهای امنیتی محافظت کند. هر گونه آسیب‌پذیری در فرآیند OTA می‌تواند برای هکرها دراندازی کند و به سیستم‌ها و داده‌های حساس آسیب بزند. بنابراین، امنیت بالا و رمزگذاری مناسب در فرآیند OTA بسیار حائز اهمیت است.
• پایداری و قابلیت اعتماد: OTA باید قابلیت بروزرسانی پایدار و اعتمادپذیری را فراهم کند. فایل‌های بروزرسانی باید به طور صحیح تولید و توزیع شوند تا به درستی در بردها نصب شوند و مشکلات احتمالی را برطرف کنند. همچنین، لازم است که فرآیند آپدیت با توجه به محیط و شرایط شبکه به طور قابل اعتماد عمل کند.
• قابلیت انطباق و قابلیت تغییر: OTA باید امکان انطباق با تغییرات محیطی، سخت‌افزاری و نیازهای جدید را فراهم کند. به عنوان مثال، باید بتواند با تغییرات در شبکه، سرورها، پروتکل‌ها و سایر عوامل مرتبط سازگاری داشته باشد.
• مدیریت و نظارت: OTA باید ابزارهای مدیریت و نظارت را فراهم کند تا بتوانید بروزرسانی‌ها را به صورت مرتب و به‌روز ارائه دهید. باید قابلیت بررسی و نظارت بر فرآیند آپدیت، وضعیت بروزرسانی‌ها و مشکلات احتمالی را داشته باشید.
• بهینه‌سازی پهنای باند: OTA باید پهنای باند شبکه را بهینه استفاده کند و در مصرف منابع شبکه صرفه‌جویی کند. به دلیل حجم بزرگ فایل‌های بروزرسانی، مدیریت و بهینه‌سازی ترافیک شبکه بسیار حیاتی است.
• سازگاری با سخت‌افزارهای مختلف: OTA باید با سخت‌افزارهای مختلف قابل استفاده باشد. این امکان را فراهم می‌کند که بتوانید بردها و ماژول‌های مختلف را با استفاده از یک فرآیند آپدیت مشابه بروزرسانی کنید.

اهمیت این نکات در فرآیند OTA از آنجاست که هر گونه نقص در این بخش‌ها می‌تواند به عواقب جدی مانند امنیت ناکافی، بروز خطاها، نارسایی پهنای باند و سازگاری غیرمطلوب منجر شود.

جمع بندی

از نظر ما بردهای ESP به عنوان یکی از زیرساخت‌های خانه‌های هوشمند و در نهایت شهر هوشمند به کار خواهند رفت. بنابراین هرچه دانش کاربران فارسی زبان در خصوص این بردها بیشتر باشد، مشکلاتی که در حین اجرا بوجود می‌آیند، کمتر خواهند شد. در این پست از یک قابلیت بسیار جذاب و مهم بردهای ESP به نام OTA که امکان به روزرسانی نرم افزار را ازطریق شبکه و به صورت بیسیم فراهم می‌کند، معرفی کردیم. چالش‌های استفاده از OTA را در این پست بررسی کردیم. البته دقت داشته باشید که تفاوت‌های تخصصی و بسیار فنی این قابلیت را بایستی در منابع علمی کتابخانه‌ها و مستندات فنی بررسی کنید. که یک امر کاملا فنی مهندسی است و از موضوع بحث یک بلاگ عمومی در فروشگاه خارج است. همچنین دقت داشته باشید که تراشه‌های esp نسخه‌های مختلفی دارند که هر کدام براساس استانداردها و قوانین خاصی طراحی و تولید می‌شوند. بنابراین این توضیحات ممکن است با نسخه‌ی مورد استفاده شما سازگاری کامل نداشته باشد. ما در تلاش هستیم که دانش کاربران فارسی زبان را در راستای سخت افزارهای IoT ارتقا دهیم. بنابراین اگر این پست برای شما مفید بود و به اطلاعاتتان اضافه کرد، حتما لینک آموزش را با دیگران به اشتراک بگذارید.