OTA的A区攻略

前序准备

OTA的bootloader区在这一篇已经讲过了：OTA升级中Bootloader的写法，stm32f405实现，B区跳转到A区，B区实现A区的代码更新_单片机ota升级boot代码-CSDN博客，主要是用来判断是否跳转到A区，是否读取已经获取的Bin文件写入到Flash区中，这里要注意OTA_flag的标志位什么时间点清零或者写入1.

这里，OTA的A区主要是实现Bin文件的接受和存储

我的OTA实现是基于阿里云物联网平台，用MQTT协议传输Bin文件，这里MQTT协议要根据阿里云物联网平台提供的格式来发送和接受。具体流程如下：

阿里云物联网平台的公共实例是免费的，大家可以在这里面定义

在阿里云物联网平台打开，创建自己的链接产品，连接设备并激活，这里其他文章都有教程，大家跟做一下就可以，我这里不赘述了。设备创建后自己的板子连接到阿里云服务器后，实现通过MQTT协议的方式，连接、订阅、上报信息、接受订阅主题信息等功能即可。

下图是我自己的设备，创建一个设备之后，会显示未激活状态，用三元组连接成功后，会显示在线，设备断电后，会显示离线状态。

我假设你们已经对MQTT协议有所了解，对设备接入阿里云物联网平台的流程比较熟练的前提下，开始我们的OTA升级方案的实现：

阿里云物联网平台的OTA升级

在这个网页端可以打开阿里云提供的OTA升级流程方案，其实我们只要跟着他的文档做出我们设备端的代码就可以了：MQTT协议接入的物联网设备OTA升级流程_物联网平台(IoT)-阿里云帮助中心

在这个界面，大家可以先浏览一下，左侧是我们要的OTA升级的流程，右侧导读信息下面有消息格式的描述：

跟据阿里云的推荐流程，我们设备上电后，要通过MQTT上报自己设备的版本号，阿里云也就是根据版本号来管理我们的设备，所以这里，设备端：我用SD卡存储我的版本号信息，保证掉电不丢失

上报版本号

上传版本号根据阿里云提供的协议：

在代码端，我们上电后读取SD卡的OTA版本号：

typedef struct{
	uint8_t OTA_flag;
	uint16_t OTA_len;
	char OTA_Ver[40];
	uint8_t OTA_Ready_Flag;
}OTA_InfoCB;

OTA_InfoCB OTA_Info;

void Get_OTA_Ver()
{

  char OTA_Ver[]="VER.txt";
	memset(OTA_Info.OTA_Ver,0,40);
	retSD = f_open(&file, OTA_Ver, FA_READ);
	retSD = f_read(&file, &OTA_Info.OTA_Ver, f_size(&file), &bytesRead);
	retSD = f_close(&file);
}

下面就是按照阿里云提供的消息格式以MQTT格式发送版本号到云端

这里注意上报的主题：/ota/device/inform/$YourProductKey/${YourDeviceName}

这是阿里云提供的主题，不要上报错了，把自己的ProductKey和DeviceName换到上面的主题中就可以：

至于代码怎么写上报的消息，这要看你是怎么实现发送的，现在国产的很多4G模块提供的AT指令也可以完成MQTT的发送，这里要看自己用的什么方式，我是使用的透传方式，自己构建publish报文发送信息到云端，（说白了：只要知道上报主题，和发送的信息，剩下的怎么发送就很简单了）

这里我的代码可能比较冗长，大家自己根据自己的实际情况来写自己的MQTT上报版本号的代码：

uint8_t Send_OTA_VER()		//0为成功
{
	uint16_t i = 0;
	uint16_t lenTop = 0;
	uint16_t len1 = 0;
	uint16_t len2 = 0;
	uint16_t lenMsg = 0;
	uint16_t DelayCnt = 0;
	uint8_t Num = 0x10;
	uint8_t Uart4_TranFlag;
	char New_Bin[]="OTA.bin";
	char temp[100];
	memset(temp,0,100);
	sprintf(temp,"{\"id\": \"123\",\"params\": {\"version\": \"%s\"}}",OTA_Info.OTA_Ver);
	memset(TxBuff_MQTT,0,TxLen_MQTT);
	//固定包头
	TxBuff_MQTT[0] = GetDataFixedHead(MQTT_TypePUBLISH,0,1,0);
	//可变包头（主题名+报文标识符）
	lenTop = strlen(OTA_PubTopic);
	lenMsg = strlen(temp);
	len1 = (2+lenTop+2+lenMsg)/128;
	len2 = (2+lenTop+2+lenMsg)%128+128;
	if (len1>0)
	{
		TxBuff_MQTT[1] = len2;
		TxBuff_MQTT[2] = len1;
		TxBuff_MQTT[3] = lenTop>>8;
		TxBuff_MQTT[4] = lenTop;
		for(i = 0;i<lenTop;i++)
		{
			TxBuff_MQTT[5+i] = OTA_PubTopic[i];
		}
		TxBuff_MQTT[5+lenTop] = Num>>8;
		TxBuff_MQTT[5+lenTop+1] = Num;
		for(i = 0;i<lenMsg;i++)			//UTF-8编码消息内容
		{
			TxBuff_MQTT[7+i+lenTop] = temp[i];
		}
		Uart4_TranFlag = HAL_UART_Transmit(&huart4,TxBuff_MQTT,lenTop+lenMsg+7,200);
//		while(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart3,UART_FLAG_TC)==RESET)
		while (Uart4_TranFlag != 0 && DelayCnt<3)
		{
			DelayCnt++;
			Uart4_TranFlag = HAL_UART_Transmit(&huart4,TxBuff_MQTT,lenTop+lenMsg+7,100);
		}
//		free(TxBuff_MQTT);
		if (DelayCnt >= 3)
		{
			return 1;
		}
		else
		{
			return 0;
		}
	}
	else
	{
		TxBuff_MQTT[2] = lenTop>>8;
		TxBuff_MQTT[3] = lenTop;
		for(i = 0;i<lenTop;i++)
		{
			TxBuff_MQTT[4+i] = OTA_PubTopic[i];
		}
		//报文标识符（Qos等级为1或者2时有）
		TxBuff_MQTT[4+lenTop] = Num>>8;
		TxBuff_MQTT[4+lenTop+1] = Num;
		for(i = 0;i<lenMsg;i++)
		{
			TxBuff_MQTT[6+i+lenTop] = temp[i];
		}
		TxBuff_MQTT[1] = lenTop+lenMsg + 4;

		Uart4_TranFlag = HAL_UART_Transmit(&huart4,TxBuff_MQTT,lenTop+lenMsg+6,200);
		while (Uart4_TranFlag != 0 && DelayCnt<3)
		{
			DelayCnt++;
			Uart4_TranFlag = HAL_UART_Transmit(&huart4,TxBuff_MQTT,lenTop+lenMsg+6,100);
		}
//		free(TxBuff_MQTT);
		if (DelayCnt >= 3)
		{
			return 1;
		}
		else
		{
			return 0;
		}
	}
}

我的代码不是唯一解，一定要自己理解MQTT报文格式，报文构建，报文发送，返回值判断

发送OTA版本号到阿里云物联网平台后，平台会直接看到我们上报的版本号：

至此上报版本号的工作结束。

从阿里云物联网平台下发Bin升级包

这里在阿里云物联网平台上传自己的Bin文件，就按照下图我给的方式上传

点击确认后会出现自己的升级包

点击验证按钮，可以选择自己要升级的设备，升级哪个版本

选择MQTT方式传输数据包

点击确定。这里做完之后，剩下的就是你的数据包下发接受的逻辑了

我简单讲一下现在到了什么阶段：

目前你的设备上电后，正常会上报版本号，阿里云物联网平台会收到你的版本之后。开始下发OTA升级的请求，这里通过MQTT协议，设备端请求一次数据，阿里云发送一次数据，直到Bin文件 被分包发送结束，OTA的Bin文件传输结束。

下一步设备重新上电或者是软复位后，进入B区，检测到OTA事件的发生，写入Bin文件到FLASH区后，进入A区，上报的新版本号到阿里云，阿里云检测到新版本号之后，完成OTA升级

阿里云下发Bin升级包的第一包报文

上面的流程正常进行之后，设备联网后发送完版本号之后，阿里云会主动推送一条信息

该消息主题：/ota/device/upgrade/$YourProductKey/${YourDeviceName}

作为测试，你们可以自己在设备端的debug界面中看一下收来的内容是什么，这样方便解析，我这里直接把解析的数据贴出来了

/ota/device/upgrade/a1IbyN243BX/Device_003{“code”: “1000”,“data”: {“size”: %d,“streamId”: %d,“sign”:“%*32s”,“dProtocol”: “mqtt”,“version”:“%22s”,“signMethod”: “Md5”,“streamFileId”: %d,“md5”: “%*32s”},“id”: %*d,“message”: “success”}",&Update_Info.Update_Size,&Update_Info.UpdateID,&Update_Info.OTA_NewVersion,&Update_Info.streamFileId

具体自己的数据是什么样的一定要自己看一下，我这里直接把数据解析到我的结构体中了

这里注意size的大小，就是我Bin文件的大小

主动拉取升级包

设备端要主动拉取升级包，也就是发送响应的数据到阿里云，

上面这个图就是发送的Topic 和返回的Topic主题，按照这个方式来发送自己的请求的报文大小就可以，

这里要注意，size是你要请求的数据包大小，offset是你数据的偏移，

比如你要256-512这一片的数据，那你的size = 256（因为512-256 = 256）offset= 256（ 因为是从256开始请求的）

这里注意，一定要提前订阅这个topic，因为他是响应的topic

响应Topic：/sys/${productKey}/${deviceName}/thing/file/download_reply

按照这个响应的消息格式来解析你自己的数据就可以了，至于怎么解析，就是你的代码实现了。

升级包存储到SD卡

你要把升级包存储到SD卡或者是其他的存储硬件

因此在每一包升级包下发到设备端后，要根据你自己的实际情况，存储到掉电不丢失的存储器中。

注意：写入到存储器之后要再次发送请求数据的报文，此时要注意更改你的Offset

我这里不贴我的代码了，没什么参考价值，因为每个人实现的方式都不一样。有需要的可以私信我

最后升级包全部接受完毕之后，要记得把OTA_flag的标志位变成1，版本号写入SD卡。

这样在重新上电之后，B区识别到flag标志，开始读取你的SD卡中接收到的Bin文件到FLASH区域中，并且能上报正常的版本号到阿里云物联网平台中。

至此，OTA升级的流程就结束了。有问题大家可以多多交流，

丢失的存储器中。

注意：写入到存储器之后要再次发送请求数据的报文，此时要注意更改你的Offset

我这里不贴我的代码了，没什么参考价值，因为每个人实现的方式都不一样。有需要的可以私信我

最后升级包全部接受完毕之后，要记得把OTA_flag的标志位变成1，版本号写入SD卡。

这样在重新上电之后，B区识别到flag标志，开始读取你的SD卡中接收到的Bin文件到FLASH区域中，并且能上报正常的版本号到阿里云物联网平台中。

至此，OTA升级的流程就结束了。有问题大家可以多多交流，