FOTA升级全流程教学：基于libfota2与第三方服务器搭建-电子发烧友网

远程固件升级不再是大厂专属，借助libfota2，你也可以为自己的设备搭建私有FOTA系统。本文将“手把手”带你完成从服务端搭建、固件包发布到设备端升级响应的完整流程。所有环节均基于第三方服务器实现，不依赖任何商业平台，适合有定制化需求的开发者参考与复现。

一、FOTA 概述

FOTA 即远程升级功能，此功能可以让用户在不方便大量线刷升级(设备不在身边/量产 PCB 没引出 USB/需要大批量进行功能升级)的情况下，快速进行底层固件/脚本/脚本 + 底层固件的远程更新。

LuatOS 开发模式下，固件分为两部分：core 和 script

远程升级时：升级 script 和 core+script ，仅 script 脚本升级时为全量升级，core+script 都升级时为差分升级

远程升级时：可以仅升级 script；也可以同时升级 core+script

支持 iot 平台升级和自建第三方服务器(HTTP)升级

二、演示功能概述

本文将详细讲述如何使用自建服务器服务器进行远程升级。另外此教程演示了自建服务器的三种升级相关场景：

(1) fota 升级简单演示：使用 iot 服务器进行远程升级功能模块，简单升级演示；

(2) tcp 服务器下发升级指令：通过 tcp 服务器下发升级指令（指令格式使用 json 字符串，包含是否升级参数），控制设备使用 fota 功能模块；

(3) psm 低功耗 fota：低功耗 fota 功能模块，此场景是针对 psm 状态下升级没完成就进入休眠导致升级失败的情况写的一个示例。

三、自有服务器 FOTA

FOTA 有多种方式，可以使用我们的 iot 平台进行升级，也可以使用用户自建平台升级，可以只升级 core，可以只升级用户脚本，也可以 core+ 脚本一起升级，接下来介绍自建服务器的升级。

3.1 网卡切换

fota 功能需要联网去下载升级包，所以需要选择一种联网方式：

netdrv_device：配置连接外网使用的网卡，目前支持以下四种选择（三选一）

(1) netdrv_4g：4G 网卡

(2) netdrv_eth_spi：通过 SPI 外挂 CH390H 芯片的以太网卡

(3) netdrv_multiple：支持以上三种网卡，可以配置三种网卡的优先级

在 netdrv_device.lua 文件中选择一种使用即可。

3.2 云平台配置

每一家的云平台都不一样，但是本质上都一样，都是给模块下发正确的升级文件。建议平台做一些验证，比如 imei 验证、版本号验证，循环请求验证，这样能够有效的避免因为升级包下载不对导致的模块循环升级，不跑代码其他逻辑，引起的假死机现象。

3.3 升级包制作并上传

自建服务器可以使用此服务器来做测试：http://airtest.openluat.com/download，该服务器只能上传文件，上传后可以获得一个下载链接，复制的链接用作自建服务器的 url。

所以我们在最开始先要生成一个链接，步骤如下：在进行脚本改动前，需要在你的电脑上随便生成一个.bin 后缀，大小不为 0 的文件(可以随便往里面写点什么)，然后将这个 bin 文件上传到模块请求的地址去，目的是为了获取升级的 url。

比如我的 bin 文件升级 url 为”http://airtest.openluat.com/download/FOTA2_DEMO_001.000.001_LuatOS-SoC_V2012_Air780EPM_1.soc“

3.3.1 单脚本升级

3.3.1.1 旧版本软件本地烧录

如果用户只是新增一些自己的脚本逻辑，没有更新底层，可以选择仅脚本升级

1.脚本中修改 url 为自己的升级 url，然后打开 luatools 的项目管理界面，点击生成量产文件，默认放在 luatools 根目录下的"SOC 量产及远程升级文件Air8000"目录下

注：一定要注意 url 前的"###"标志位，如果不加###，模块进行 HTTP 请求时，会在请求头里加上 version、project_key,imei,firmware_name 等参数

2、将对应生成的 2010 版本，001.000.000 的 SOC 的固件烧录到模组中。

3.3.1.2 新版本软件级包制作并上传

1、因为模块烧录的是 001.000.000 版本，所以我们需要给脚本里的版本号改一下，改为 001.000.001 版本

2、再将脚本中增加几行打印(为了模拟用户修改脚本的动作)

3、然后重新生成一次量产固件：

4、将升级文件改名成上面 url 中的文件名字 FOTA2_DEMO_001.000.001_LuatOS-SoC_V2010_Air780EPM_1.soc 。然后上传到服务器对应的地址。

3.3.2 含 core 升级

注意：对于不同后缀的固件，不能直接升级，分区有差异，强行升级可能无法启动。比如：LuatOS-SoC_V2012_Air780EPM_1.soc 只能升级LuatOS-SoC_V2014_Air780EPM_1.soc 后缀的固件，不能升级 LuatOS-SoC_V2014_Air780EPM_2.soc 后缀的固件。

3.3.2.1 旧版本软件本地烧录

每一次 core 的升级都会带来一些网络上的优化(例如信号差时的网络稳定性)以及一些 bug 修复，所以在发布新版本以后，用户可以先测试下 core 对自己脚本有无明显影响或性能提升，然后进行远程 FOTA。

1、本次选择脚本版本是 001.000.000，升级到 001.000.001；固件版本从 2010 升级到 2012 版本，

按照生成量产固件的步骤，001.000.000 版本脚本搭配 V2010 版本固件生成量产文件如下图：

2、将对应生成的 2010 版本，001.000.000 的 SOC 的固件烧录到模组中。

3.3.2.2 新版本软件级包制作并上传

1、修改脚本版本后以及固件版本后重新生成量产固件如下：

需要注意的是：生成了这个版本以后，再去脚本中改动脚本版本号为 001.000.002(只要前后两位有一位大于 1，一位大于 0 即可(当然第一位大于 1 的时候，整个版本号自然大于 001.000.001)，如 002.000.200；001.000.001；030.000.311 等)

脚本版本号分为 A.B.C 三段；

因为历史原因，中间这一段 B 没有任何意义，但是必须存在；

假设旧的脚本版本号为 A1.B1.C1，新的脚本版本号为 A2.B2.C2；

当新旧脚本版本号满足以下任何一种条件时，版本号允许升级：

（1）、A2 等于 A1，同时 C2 大于 C1；

（2）、A2 大于 A1，同时 C2 大于或者等于 C1；

（3）、B1 B2 无意义

2、接下来就是针对这两个量产文件，制作一个差分文件，用来远程升级(注：远程升级中 core 为差分，脚本为全量升级)

点击到 luatools 的主界面，依次点击图中蓝框所示意的地方(注：必须使用 luatools_3.0.9 及其以上版本，要不差分包升级的时候可能会出问题)

3、按下图所示选择低版本以及高版本的固件，然后点击开始执行即可，如果不想输出的差分包在 luatools 根目录下，可以自行选择一个输出路径

4、在你选择的目录下看到如下所示，带着脚本的 PROJECT core 版本号脚本版本号的 bin 后缀的差分文件。

5、将升级文件上传完成以后，为了防止模块当前固件不是最早的版本，可以点击 luatools 主界面右边的"下载固件"选择最早的 001.000.000 版本，按住 boot 重启模块，然后点击下载，将最早的固件下载进模块里即可

6、将升级文件改名成上面 url 中的文件名字 FOTA2_DEMO_001.000.001_LuatOS-SoC_V2012_Air780EPM_1.soc 。然后上传到服务器对应的地址。

7、将对应生成的 2010 版本，001.000.000 的 SOC 的量产固件烧录到模组中。

3.4 示例结果展示

本 demo 将会演示三种场景下的 fota 升级，场景在 main.lua 中切换。

3.4.1 场景一：fota 升级简单演示

主要代码如下：

升级中：模块请求升级，下载完升级包以后会进行 MD5 验证升级包有无问题，如果没问题，就会启动重启程序，然后进行升级工作

升级后：升级成功后按我们之前的脚本，每隔 5S，打印一次"降功耗,找合宙"以及当前脚本版本号，可以看出，当前版本号已经由原来的 001.000.000 变为了 001.000.001，固件版本从 2010 变为 2012。

3.4.2 场景二：tcp 服务器下发升级指令

通过 tcp 服务器下发升级指令（指令格式使用 json 字符串，包含是否升级参数），控制设备使用 fota 功能模块。此场景下，设备会先连接到 TCP 服务器，等待服务器下发升级指令。在 air_srv_fota.lua 中会有一个参数控制，防止升级过程中重复下载升级包。

测试服务器链接：https://netlab.luatos.com/，打开一个 tcp 服务器，

在 tcp_self_main.lua 中配置 tcp 服务器信息：

升级前：设备连接到 TCP 服务器，等待指令下发：{"fota": "true", "url": "http://airtest.openluat.com/download/FOTA2_DEMO_001.000.001_LuatOS-SoC_V2012_Air780EPM_1.soc"}

升级中：模组收到服务器下发的升级指令后，设备开始下载升级包并进行验证

升级后：升级包下载完成后设备重启升级，并循环打印新的版本号信息

3.4.3 场景三：psm 低功耗 fota

此场景是防止 psm 状态下升级没完成就进入休眠导致升级失败的情况写的一个例子。需要注意的是要等待升级成功后再去进入休眠。

主要代码如下：

升级前：设备会在开机的时候去请求下配置的 url 的升级包，定期唤醒检查是否有升级任务

在此过程中模组会保持唤醒状态并等待升级包下载成功并校验通过，以及检查版本是否一致。如果版本不一致或升级包检验没通过则进入休眠等待下次唤醒检查升级包。没问题的话升级包下载成功后会重启并升级，升级流程如下：

升级后：升级完成后设备显示新的版本号，并重新去请求升级包，没有新的升级包则会进入 PSM 状态

四、常见问题与注意事项

4.1 注意事项：

1、版本号格式：使用 IoT 平台时，项目的 VERSION 必须为 xxx.yyy.zzz 的三段数字格式（如 "001.000.001"），否则平台版本比对可能出错。

2、PRODUCT_KEY：使用 IoT 平台时，必须在 main.lua 中正确定义全局变量 PRODUCT_KEY，其值需从 IoT 平台的项目中获取。

3、重启时机：下载升级包成功（result 为 0）后，通常需要调用 rtos.reboot() 重启设备以更新。你可以根据需要延迟重启。

4、自建服务器规则：

需要升级时，服务器应返回 HTTP 200，消息体为升级文件内容。

无需升级时，服务器应返回 HTTP 300 或以上的状态码。

5、固件类型：使用 IoT 平台进行脚本升级时，使用 Luatools 生成的 .bin 量产文件。

4.2 为什么升级后我的模块没有任何反应了，像是变砖一样

有多种可能，

4.2.1 检查脚本

首先先检查下用户自己的脚本，有可能是引起重启/死机的代码写在了最前面，例如新加的某个值或者函数为 nil 但是还是去做了些加减乘除或者判断大小的逻辑。可以直接本地烧录下新版本的 core+ 脚本验证，如果有 fskv 等用到 flash 的代码，可能需要仔细检查才能排除问题，比如下载的时候勾选如下图所示的两个选项。

4.2.2 检查 core

如果是仅脚本升级，但是没注意使用了新 core 中才有的接口，就有可能引起循环重启，如果重启在代码最开头，模块可能来不及打印任何日志就重启了，可以直接本地烧录下新版本的 core+ 脚本验证，如果有 fskv 等用到 flash 的代码，可能需要仔细检查。

4.3 检查过脚本和 core，没问题，为什么会循环升级 6 次以后禁止升级

检查下升级包是否正常，有时候因为人员误操作，经常会出现旧脚本 + 新 core 或者新脚本 + 旧 core 的意外组合，

例如：

本来应该如下表描述的一样

操作人员失误后变成了如下

然后误操作旧版本(1) 和误操作新版本(1)进行差分，这样虽然脚本版本号旧版本大于了新版本，但是 core 的旧版本小于新版本，所以升级平台依旧认为是依次有效的升级，下发了升级包。

升级完成后，模块内部脚本版本号变成了 001.000.000 core 版本号为 V2008，下次模块请求升级的时候，当前固件上报的脚本版本号(001.000.000)依旧小于云平台存储的脚本版本号(001.000.001)，然后继续下发升级包，就这么循环 6 次，然后触发 iot 平台的禁止升级规则