OTA обновления: что это и в каких случаях их можно использовать

Что такое ОТА

В переводе с английского Over The Air или ОТА обозначает «по воздуху». Иначе говоря, установка ПО на Xiaomi происходит через Интернет (3G, EDGE, Wi-Fi). Она не предполагает использование дополнительного устройства и синхронизацию с ним. Но кроме доступа в сеть обязательно должен быть mi-аккаунт. Через него будет происходить не только совершенствование системы, но и оповещение о вновь выходящих продуктах, относящихся к ОС. Способ позволяет сохранить все данные владельца и занимает гораздо меньше времени. Более того, он очень простой в своем использовании, с которым справится любой дилетант.

Сейчас самой современной прошивкой у производителя Xiaomi является MIUI 9, поэтому описание «обновления по воздуху» будет проходить на ее примере. Стоит оговориться, что не все гаджеты «потянут» современную ОС по причине слабого процессора.

Плюсы и минусы беспроводного обновления

Операционная система после скачивания пакета новых файлов обязательно спросит пользователя, когда их установить — сейчас, ночью или позже. Казалось бы, сплошные удобства, но почему некоторые пользователи предпочитают отключать возможность обновлений? Дело в том, что владельцы мобильных устройств стараются беречь пространство в системной памяти, а обновления часто занимают все больше и больше места.

Но есть еще одна опасность. Скачивание софта при беспроводном обновлении происходит не запланировано, при этом Android-устройство может быть подключено к интернету как через канал мобильной сети, так и через Wi-Fi. Во втором случае процесс фонового скачивания приветствуется, так как скорости высоки, а стоимость тарифов низкая. Что касается первого варианта, то получение обновления несет с собой массу неудобств, так как происходит внезапное истощение лимита мобильного трафика, отведенного по тарифному плану.

При этом может значительно падать скорость веб-серфинга или наблюдаться замедление просмотра видео, так как закачиваемое обновление «перетягивает» всю скорость на себя. В связи с этим в настройках устройства можно выбрать пункт «загружать обновления только при подключении к сети Wi-Fi».

Иногда бывает, что пользователь услышал анонс о выходе новой версии для Android и захотел его получить. Но при попытке проверить обновление через настройки устройства обнаруживается, что там пусто. В интернете много информации о том, как ускорить процесс получения OTA-обновления стандартными средствами. Например, это сброс данных в системном приложении Google Services Framework или отправка USSD-кодов с определенной комбинацией цифр и знаков.

Но важно понимать: отзывы разработчиков говоря о том, что подобные действия вряд ли хорошо отразятся на стабильной работе устройства в будущем. В большинстве случаев в результате обновления меняется что-то незначительно: внешний вид ярлыков приложений, улучшение энергосбережения и быстродействия. Из-за столь незначительных изменений лучше дождаться своевременного автоматического скачивания новой прошивки, чем ставить под угрозу правильность работы операционной системы.

Пути распространения файлов

Данный вид обновления программного обеспечения может происходить при помощи следующих путей распространения:

• Wi-Fi;
• 3G;
• EDGE или другой вид мобильного интернета.

Если речь идет о первом, то все очень просто – пользователь подключается к источнику Wi-Fi, к примеру, своему домашнему роутеру, и получает все необходимые файлы.

То же самое касается и остальных путей распространения. Но лучше всего использовать именно Wi-Fi, так как этот способ наиболее надежен.

Кроме того, так будет банально быстрее. Если источник сигнала 3G может чем-то перебиваться (то есть на пути сигнала возникнут какие-то помехи), то с Wi-Fi все проще.

С другой стороны, если это какой-то общественный Вай-Фай, например, в парке или кафе, то интернет тоже может быть весьма нестабилен.

В любом случае, вам, если вы хотите обновиться, крайне важно найти хороший источник сигнала. Если в вашей местности уже хорошо работает 3G, вы можете использовать его.

К сожалению, в нашей местности (в пределах стран бывшего СССР) далеко не везде есть хороший 3G, вопреки громогласным заявлениям операторов.

Поэтому лучше все-таки использовать обычный домашний роутер.

Итак, теперь вы знаете, что представляют собой и как распространяются ОТА. Теперь стоит поговорить о структуре самих файлов обновлений.

Как обновлять

Как говорилось выше, обновление Xiaomi через ОТА простое и укладывается в два шага.

1. Максимально зарядить батарею. Для проведения работ можно обойтись 30% уровнем (для ряда моделей 60%), но лучше не рисковать. Если смартфон разрядится в процессе работы, то прошивка установится некорректно.

2. Пройти путь «Меню» – «Настройка» – «О телефоне» – «Обновления системы» – «Проверить сейчас». Система увидит программный файл. Следует согласиться с предложением об установке, выполнить ее и произвести перезагрузку.

Для каждой модели телефонов Ксиаоми имеются пределы в совершенствовании, связанные как с мощностью процессора, так и с доступностью. Сейчас бесполезно искать на сайтах в Интернете официальные новинки ПО для девайсов Ксиаоми моделей Redmi 3 Pro, Redmi Note 2, Redmi 3S. Пользователь сможет найти лишь китайские. Желающему усовершенствовать девайс, нужно просто ждать и регулярно проверять профильные сайты. Эти действия будут явно лучше, чем интерфейс на китайском языке.

Установить новое ПО возможно вручную. Предполагается ввод устройства в режим Recovery и Fastboot. Способ сложнее и требует определенных навыков и базовых знаний в начинке мобильных аппаратов. Для этого варианта также потребуются файлы с новыми ОС. Поэтому, если таковых нет, то проблему невозможности усовершенствовать Ксиаоми ввиду отсутствия ПО, ручной аналог не решит.

Совместимость

Немаловажным является то, на какие устройства можно поставить новую прошивку, поэтому важно разобраться в данном вопросе. Как заявляют официальные источники прошивка будет доступна на все аппараты Android 6.0, в том числе и такие устройства, как Xiaomi Mi4, ее более ранние представители серии Mi, то есть Mi 2, Mi 2S, Mi 3 и так дальше. Обновление популярного Xiaomi Redmi Note 3 Pro, да и всей линейки Redmi вместе с Mi Note является само собой разумеющимся.

Правда, есть одно но. Дело в том, что прошивка пока доступна не всем, поскольку она выпускается «волнами» для определенных серий аппаратов, но если иметь все необходимые файлы, то можно установить ее вручную, о чем мы кратко расскажем позже.

Обновление прошивки

Обновление прошивки процесс не из самых простых, по крайней мере, таковым он являлся раньше. Сейчас же с помощью ОТА можно сделать все в несколько нажатий, при этом вам не понадобится компьютер, кабель подключения, а еще удастся обойтись без поиска нужных файлов, правильного их расположения и прочего. Поскольку вы уже знаете про обновление по воздуху, перейдем непосредственно к процессу, рассмотрев три простых шага:

• Убедитесь в том, что ваше устройство заряжено максимально, но для проведения такой операции достаточно даже 30% батареи, у кого-то 60%. Но лучше не рисковать все же проведя полную зарядку устройства;
• Разумеется, до Android 6 и старше нужна официальная прошивка, то есть кастомки и root-права тут не годятся, да и каких-либо изменений в прошивке не должно присутствовать;
• Дальше остается пройти по стандартному пути проверки обновлений: «Меню» – «Настройка» – «О телефоне» – «Обновления системы» – «Проверить сейчас». Когда система увидит, что обновление есть, соглашайтесь с его установкой, перезапуском устройства, после чего ждите.

Проверка обновления на Xiaomi Redmi 3S и Xiaomi Redmi Note 2

Разобравшись с тем, как обновить свои устройства Xiaomi Redmi 3 Pro и некоторых других, хочется упомянуть, что для тех же Xiaomi Redmi Note 2, Xiaomi Redmi 3S на момент написания статьи есть только китайская версия прошивки и с этим вы ничего не поделаете, поэтому придется ждать. Напоминаем, прошивки MIUI последней версии выпускаются не сразу и не для всех устройств. Они будут еще переводиться (global версия), так что спешить некуда, конечно, только если не хотите получить устройство на китайском языке.

Другие варианты установки

Поскольку прокачать свое устройство до MIUI многим хочется уже сейчас, существуют варианты ручной установки через Recovery и Fastboot, но это уже тема для другой статьи. Стоит учитывать и то, что приблизительное сходство устройств, допустим, Redmi 3 и 3 S, не обещают нам того, что официально обновиться они смогут одновременно, хотя все на это очень надеются.

Если у вас по каким-то причинам не получается обновить ваше устройство, стоит попробовать чуть более трудные способы, но от этого не менее правильные, подробнее об этом в статье про прошивку устройств.

Когда обновление «по воздуху» невозможно

Выполняя некоторые действия со своим устройством, пользователь должен понимать, что это может стать причиной недоступности OTA обновлений.
В противном случае он окажется неприятно удивлен. Дело в том, что при установке патчей производится проверка целостности системных файлов, аутентичности версии ОС, а также наличия/отсутствия некоторых «дыр» в безопасности девайса.
OTA обновления не будут устанавливаться, если:

• Установлена кастомная либо девелоперская версия прошивки.
• Аппарат подвергнут рутированию – получены права суперпользователя.
• Произведена разблокировка загрузчика.
• Какие-либо системные файлы, установленной ОС, изменены.

Существуют методы обхода этих ограничений, но для большинства из нас они представляют набор малопонятных идиосинкратических действий, при виде которых хочется поскорее закрыть страницу.

А стоит ли их устанавливать?

Мифы-страшилки, кочующие по сети, в один голос уверяют: это может быть опасно, гаджет может вообще не загрузиться после установки обновления! Лучше не рисковать!
На практике всё совершенно не так мрачно. Да, от проблем при обновлениях никто не застрахован, даже расчудесная операционная система iOS.

Но мало-мальски серьезные последствия носят характер исключения, и не устанавливать патчи так же «разумно» и «предусмотрительно», как отказываться от полетов только потому, что самолеты, видите ли, иногда падают. Больше проблем можно получить из-за незакрытых «дыр».
Следует помнить и о том, что единомоментная тотальная установка обновлений производителями практикуется достаточно редко. Вначале, после завершения тестирования, патч ставят небольшому числу пользователей, выбираемых случайным образом – порядка 1%.
Если никаких жалоб не поступает, сообщение о наличии обновления рассылают еще 25%, затем – 50%, и под конец – всем владельцам устройств соответствующих моделей.
Да, есть вероятность попасть в тот самый 1% «счастливчиков», получивших сбойный архив, но в любом случае производитель исправит выявленную проблему в кратчайшие сроки.

Особенности распространения апгрейдов у некоторых фирм

Определенные фирмы решают предоставлять такие апгрейды лишь некоторым своим пользователям.

Такой подход позволяет специалистам фирмы увидеть, с какими проблемами сталкиваются юзеры при использовании новой прошивки, и исправить их перед повсеместным распространением.

Таким образом действует, к примеру, компания Nexus. Она действует так:

• Сначала новая версия прошивки тестируется специально обученными людьми, потом участниками программы тестирования. Разница в том, что участники программы являются обычными людьми, а не специалистами-тестировщиками. Они принимают участие по своей воле.
• После этого обновление рассылается 1% пользователей. Они выбираются случайным образом, а не по какому-то определенному алгоритму. Люди просто получают на свой телефон или планшет уведомление о том, что уже есть апгрейд и его можно инсталлировать. Они не подозревают, что стали чуть ли не первыми после тестировщиков испытателями ОС.
• Если юзеры не жалуются, и никаких проблем с использованием прошивки нет, она рассылается еще 25% юзеров. На данном этапе люди могут пожаловаться производителю на какие-то глюки, недоработки и так далее. Производитель все это исправит. Дальше все так же само – если проблем нет, идем дальше, а если есть, исправляем.
• Таким же образом ОТА отсылается 50%, а затем 100% пользователей.

Важно, что на любом этапе распространение можно приостановить или отменить вовсе. Но такое случается крайне редко и на считанных единицах проектов.

Рис. 3. Диаграммы распространения новой версии прошивки

Данный подход позволяет обезопасить производителя от возможности большого количества одновременных жалоб со стороны пользователей.

Впрочем, некоторые фирмы решают отослать обновления всем юзерам вместе. Руководство каждой компании само решает, как ему поступать.

Куда можно установить ОТА

Как говорилось выше, апгрейды по воздуху устанавливаются далеко не на каждый современный гаджет. Ваше устройство должно отвечать следующим требованиям:

1Прошивка должна быть официальной и никоим образом не измененной, не дополненной и не переделанной. Также она не должна быть взломанной каким-либо образом.

2На операционной системе не должно быть прав супер-пользователя, они же рут-права (root).

3Загрузчик должен быть заблокирован. Если вы не знаете, что это такое и как он блокируется, значит, все правильно – вы ничего не меняли.

4Системные файлы не должны быть каким-либо образом измененными.

То есть ОС должна быть чистой, «родной». Также важно, чтобы устройство могло подключиться к интернету, будь то мобильная сеть или Вай-Фай.

Впрочем, на сегодняшний день найти телефон или планшет без такой возможности уже достаточно проблематично, поэтому с этим проблем возникнуть не должно.

Рис. 4. На модифицированную ОС апгрейды по воздуху не станут

Теперь вы знаете все о том, что такое ОТА обновления и зачем они нужны. Теперь разберем самое главное – как они устанавливаются. Стоит сказать сразу, что все намного проще, чем вы думали.

Установка OTA

Сначала зарядите телефон до отметки 100%. Если у вас нет такой возможности, то вполне хватит и 80%, в некоторых случаях даже 60% или 30%, но лучше всего, чтобы заряд аккумулятора был полон.

После этого выполните ряд таких действий:

• Зайдите в настройки на своем аппарате. В зависимости от версии ОС они могут находиться на рабочем столе или же в верхнем меню, которое открывается по свайпу сверху вниз (шестеренка в правом верхнем углу).
• Внизу всегда есть пункт «О телефоне» или «О планшете». Откройте его.
• Дальше найдите раздел «Обновление системы». На открытой странице будет кнопка «Проверить сейчас» или же «Check for updates», если вы используете английский язык.
• Если обновления будут доступны, появится их описание и кнопка «Обновить» или, соответственно, «Update».

Рис. 5. Процесс проверки апгрейдов

Если вы стали счастливым пользователем, который вошел в 1%, 25%, 50% тех, кто проверит новую прошивку первым, вам на устройство придет простое уведомление о том, что есть обновление.

Вам останется только согласиться с его установкой. То же самое касается и времени повсеместного распространения обновления, то есть когда прошивка отсылается 100% юзеров.

Только в первом случае ее можно будет увидеть раньше остальных.

FOTA (Программирование по воздуху)

FOTA обновление по воздуху, позволяет загружать прошивку (эскиз) по беспроводной сети. Это полезно, если ваши узлы недоступны, и вы хотите обновить прошивку или изменить какую-либо конфигурацию в коде.

FOTA может быть реализован по-разному, если использовать mcu Esp8266, 8bits 328p (например, Arduino Pro mini и т. Д.) или ARM.

Теперь покажем вам, как начать работу с этим.

FOTA Загрузчик

Перед использованием FOTA вам необходимо записать правильный загрузчик.

Замечания для Нубов: коротко, загрузчик — это кусок кода, который выполняется при перезагрузке / запуске и позволяет загружать прошивку с помощью usb или других методов вместо использования AVRSPI.

В Mysensors мы можем использовать два вида FOTA:

• Первый вариант: MYSBootloader, созданный Tekka из команды Mysensors.
• Второй вариант: Dualoptiboot, который создан Lowpowerlab и является загрузчиком, используемым в Micro Sensebender.

MYSBootloader не требует внешней флэшки. Обновления FOTA FW передаются в автономном режиме, то есть MYSBootloader взаимодействует с контроллером и получает новый FW, который непосредственно записывается в MCU, после того, как FW передается и CRC проверяется, MYSBootloader передает новый эскиз / FW.

• Плюсы: можно восстановление FOTA, даже с эскизом с ошибками (если эскиз зависает, он перезагружается по сторожевому таймеру и запустит MYSBootloader), внешняя флешка не требуется
• Минусы: Специфика радио, т.е. разные загрузчики для RF24 и RFM69 радио (rfm69 работа в процессе), не в сети (без обработки данных датчиков во время fota). Отправитель MySensors не поддерживает загрузку через ftdi / serial (но в бете ведутся работы).

Для Dualoptiboot требуется внешняя флешка: обновления FOTA FW передаются в режиме работы ноды, то есть пока узел активен. После того как все пакеты FW переданы и проверена CRC, узел перезагружается, копирует FW с внешней флешки в MCU. Это означает, что вам нужно вначале  загрузить эскиз  по ftdi, иначе fota не будет работать, поскольку он обрабатывается в эскизе.

• Плюсы: Не требуется специфика работы радио в загрузчике, поэтому его можно использовать в разных схемах радио, онлайн (пока узел обрабатывает данные датчика)
• Минусы: При неисправности FW (например, зависание эскиза из-за плохого кода) не может быть восстановлена ​​FOTA => придётся восстанавливать через последовательный порт, требуется внешняя флешка

Что для этого нужно

Почти во всех случаях вам понадобится следующее:

Если вы хотите использовать загрузчик DualOptiboot, вам понадобятся:

• SPI флешь, jedec совместимая, например AT25DF512C-SSHN-B. Совместимости с другими флеш-микросхемами вы можете проверить здесь https://forum.mysensors.org/topic/3160/ota-flash-types-for-mysensors
• О некоторых проектах для использование флешки
  • Устройства MSMD уже встроена флешка
  • https://oshpark.com/shared_projects/m5Uugjx5
  • https://www.openhardware.io/view/18/OTA-and-Authentication-Evaluation-Board.
  • Sensebender Micro или Moteino уже встроена флешка

Теперь вы должны увидеть плату Sensebender Micro в Boards tools от Arduino Ide.

Запись загрузчика

Для программирования загрузчика мы используем Usbasp. Это простое в использовании и дешевое устройство. Подключите Usbasp к вашему устройству Arduino.

В этом видео, описывается процесс первая запись загрузчика.

После этого нужно установить фьюзы в Avrdudess.

Конфигурация для устройств с кварцем 8MHz:

Конфигурация для устройств с кварцем 16Mhz:

Примечание: даже если вы используете клон Usbasp, выберите Usbasp в списке.

1. Нажмите записать в разделе «Fuses&Lock bits». Затем зачитайте, чтобы проверить что фьюзы действительно записались. Не отключайте USBasp.
2. Перейдите в Arduino Ide, в Board Manager, выберите SensebenderMicro, если вы хотите использовать загрузчик DualOptiboot FOTA. Или выберите Arduino Mini pro MYSBootloader
3. Затем выберите процессор Atmel328 8Mhz, USBASP As programmer.
4. Нажмите Tools Записать загрузчик. Вы получите несколько предупреждение SCK, но это не проблема, это может быть из за того что вы используете клон USBasp.

Вот теперь, наш FOTA Загрузчик прошился.

Если вы получаете ошибку

В некоторых версиях среды разработки Arduino не отображается USBasp. Если вы получите сообщение об ошибке, похожее на скриншот выше, исправление найдёте здесь: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=415210.msg2862244#msg2862244

Заметки:

• Вы можете использовать Avrdudess для записи загрузчика.
• DualOptiboot: внутренний 8Mhz + 1.8V BOD.

Включение FOTA в вашем эскизе

Чтобы включить FOTA в эскизе, вам нужно добавить

#define MY_OTA_FIRMWARE_FEATURE

Работа FOTA полностью скрыта. Все уже включено в Mysensors lib в process() и wait()

Но важно учесть:

• Не забудьте, что спящий узел не может получить FOTA. Вы можете установить задержку перехода в сон, чтобы увидеть, есть ли у вас что-то для FOTA. Для этого лучше использовать smartsleep(), которые делает wait() после пробуждения.

Это относится к Dualoptiboot (не относится к MYSBootloader, поскольку он выполняет FOTA только во время работы загрузчика, которые не использует сон):

• Во время загрузки нового эскиз (это делается во время выполнения скетча), вы должны учесть это в эскизе. Хорошим тоном, если вы обнаружите FOTA сообщения и приостановите долгого процесса считывания датчиков, или это повлияет на скорость FOTA. Например: если вы читаете датчики и это занимает долгое время (некоторые libs), все это будет задерживать FOTA или будет прерывать во время основного цикла. Ещё если оптимизации не будет, и если вы используете батарейку, то из-за того что передача будет долгой. Вы потратите ресурс батареи очень быстро
• FOTA может работать быстро 15-30 секунд, если её ничего не замедляет, и очень долго если не оптимизировано. Поэтому вам нужно решить эту задачу, используя неблокирующий/асинхронный код, чтобы всё работало хорошо. Остальная часть процесса полностью скрыта.

Как загрузить новый эскиз через FOTA

Вам нужно будет использовать .hex файл вместо .ino

Чтобы получить этот файл: в Arduino ide перейдите в FilePreferences, внизу нажмите на preferences.txt. Он открывает файл preferences.txt.

1. Запомните где этот файл и закройте Arduino ide (иначе ваши изменения будут утеряны).
2. В файле preferences.txt в конце добавляем
   build.path=C:Arduino-Output
   

   build.path=C:Arduino-Output

   или другой предпочтительный путь. Это будет папка компиляции для ваших файлов .hex. Закройте диалоговое окно.

3. Откройте Arduino ide и скомпилируйте и проверьте проект вашего узла. Теперь вы должны найти свои скомпилированные файлы в папке, которую вы установили ранее.
4. Скопируйте .hex в парку Firmware для MYSController. Или загрузите .hex в разделе «Прошивки» в модуле MajorDomo MySensors

Запуск обновление FOTA

1. Открыть MYSController, перейдите в Config/Serial, проверьте правильный последовательный COM-порт для вашего GW.
2. Нажмите на кнопку «Обновить FW», для того что вы могли использовать ваш новый файл .hex

Примечание: Если вы не видите свой .hex, вы также можете найти его: В папке Firmware отредактируйте firmware_config.csv и вручную добавьте свой .hex. Вот пример, я добавил файл Humidity .hex для тестов.

Type,Name,Version,File,Comments 10,Blink,1,Blink.hex,blinking example 20,TimeReporter,1,TimeReporter.hex,TimeReporter 100,Sensebender Micro,1,SensebenderMicro.cpp.hex,Sensebender Micro 110,Sensebender Blink,1,SensebenderBlink.cpp.hex,Sensebender Blink 120,Sensebender HumidityTest,1,HumiditySensor.cpp.hex,HumidityTest

1. Теперь чтобы отправить новый эскиз по воздуху на ваш узел, просто щелкните правой кнопкой мыши на узле, который требуется обновить. Для спящего узла батареи, выберите «с питанием от батареи Спящий». При этом, когда ваш узел проснетесь, MYSController будет отправлять обновление.
2. Нажмите «Назначить FW»
3. Выберите эскиз .hex.

Вуаля! FOTA должен прошится, затем ваш узел перезагрузится и запустит новую прошивку.

В каких случаях обновления OTA недоступны

Иногда пользователи не могут получить данные архивы по нескольким причинам, среди которых можно отметить следующие:

• на мобильном устройстве установлена твик-версия ОС (видоизмененная вручную самим пользователем либо другими специалистами, которые вшили ее в гаджет);
• выставлены Root-права;
• было произведено разблокирование загрузчика.

В остальном же данные пакеты без проблем инсталлируются в мобильной платформе.

В заключение

Обновлять систему не только можно, но и нужно, а потому при наличии соответствующего сообщения следует уделить этому вопросу немного времени.
Обязательно стоит позаботиться о наличии стабильного соединения с интернетом, ведь архивы могут быть весьма увесистыми.
А тем, кто по каким-то причинам лишился возможности установки OTA обновления, остается только пожелать, чтобы они знали, что делают и к каким последствиям это может привести.

Источники:

• https://xiacom.ru/articles/kak-obnovit-smartfon-xiaomi-cherez-ota/
• https://AndroidLime.ru/ota-update-smartphone
• http://geek-nose.com/ota-obnovleniya-chto-eto/
• https://MiGeek.ru/settings/ota-obnovlenie-xiaomi
• https://mob-mobile.ru/statya/9563-ota-obnovleniya-chto-eto-takoe-i-kak-imi-polzovatsya.html
• https://activation-keys.ru/stati/operacionye-sistemy/android/ota-obnovleniia-chto-eto-takoe-i-zachem-eto-nyjno/
• https://dmitrym.ru/ota-sync-chto-eto-v-smartfone/
• https://it-tuner.ru/chto-takoe-ota-obnovleniya-i-zachem-oni-nuzhn.html