當今世界，物聯網和嵌入式系統飛速發展，確保設備運行最新固件對于維持安全性、功能和性能至關重要。然而，傳統無線更新 (OTA) 更新很可能效率低下；特別是，在帶寬受限的環境（例如，網狀網絡）下，傳輸完整固件不僅會引發顯著延遲，還會增加網絡負載。為應對這一嚴峻挑戰，Silicon Labs（芯科科技） 提供Delta DFU（設備固件更新）技術僅傳輸當前固件與新固件之間的差異數據，從而大幅縮小了更新文件，傳輸時間也隨之縮短。數據量減少不僅可以加快更新流程，還能最大限度地降低目標節點的能耗，進一步提升固件更新效率。

在這篇博客中，我們探討了 Delta DFU 的優勢、對固件更新效率的影響，以及在真實場景中取得的切實成果。

了解 Delta設備固件更新

DeltaDFU 的核心工作原理是將設備的當前固件映像與需要應用的新固件進行比較。然后，創建增量補丁文件，其中僅包含兩個版本之間所做的更改。這個增量文件比完整固件映像小得多，因此空中下載傳輸時間顯著縮短。Delta DFU 流程已與 Simplicity Commander 工具和 Gecko Bootloader 集成，確保在各種設備和無線協議之間實現廣泛的兼容性。

DeltaDFU 的主要優勢在于，它能夠最大限度地減少更新期間需要傳輸的數據量。倘若帶寬有限或者需要同時更新多個設備，則成效尤為顯著。

固件更新安全性和設計注意事項

安全性是固件更新流程的一個關鍵要素。雖然在本地 PC上完成 Delta Diff 流程，這樣可以最大限度地緩解安全風險，但是 Delta 補丁進程需要通過無線協議接收 Delta 文件，因此協議容易遭到篡改。為解決這個問題，Gecko 引導裝載程序會在應用 Delta 文件之前對其進行驗證，確保更新合法且未經篡改。此外，還可以對固件更新進行加密并應用加密簽名，防止未經授權修改固件更新，進一步增強安全性。

同時，Delta DFU 的設計還十分注重可重用性和集成難易度。旨在與 Simplicity Commander 和 Gecko Bootloader 無縫協作，充分利用兩款工具的優勢來優化更新流程。而且，該系統適應性極強，允許在不同平臺中搭配各種無線協議使用。

使用 Deta DFU 取得的成果

在 153 個藍牙網狀網絡節點上開展了測試，結果表明更新效率提升效果令人振奮，使用 Delta 更新時成效尤為顯著。Delta 更新如何顯著縮小文件大小及縮短更新時間，使其成為大型設備網絡的理想解決方案，這是最令人印象深刻的發現之一。

153 個節點：

例如，雖然使用 LZMA 壓縮文件更新完整映像需要近 5 小時，但 LZMA 壓縮增量更新文件可將時間縮短至短短 36 分鐘 - 用時減少 80% 以上。在這項分析中，我們專注研究 GCC 編譯器結果，但 Delta 更新機制獨立于編譯器，因此可以與任何編譯器有效配合使用。

值得注意的是，這些測試是在非受控環境下完成，很多外部因素（例如，干擾）可能會對性能產生影響。此類環境頗具代表性，也是許多現實用例的典型特色。不過同樣表明，通過微調網絡設置及優化針對特定網絡拓撲量身定制的參數可以進一步提升速度。因此，此處顯示的更新時間僅供參考，但 Delta 更新在節省時間方面的潛力毋庸置疑，在大型藍牙 LE 網狀網絡中表現尤為顯著。

總之，結果表明 Delta 更新意義非凡，不僅可以最大限度地減少停機，還能提升大型設備組的運營效率。事實證明，即使條件欠佳，也能大幅改進固件更新流程。

結語：通過 Delta DFU 推進物聯網 OTA 更新

芯科科技Delta DFU 技術體現了 OTA 更新領域的重大進步，為維護和更新物聯網設備提供了一種高效方法。Delta DFU 僅專注于傳輸固件版本之間的差異數據，顯著縮小了更新文件大小，從而加快更新速度并減少網絡負載。盡管本報告的測試結果是使用藍牙網狀網絡得出的結論，但 Delta DFU 技術獨立于協議，它可以與我們的任何無線協議無縫集成，因而是一項面向現代嵌入式系統的強勁多功能解決方案。

隨著物聯網生態系統的不斷擴展，能夠在眾多設備上有效管理固件更新變得越來越重要。應對這一挑戰，Delta DFU 推出了一種安全高效的可擴展方法，確保設備能夠以最小的干擾和最高的效率保持最新狀態。無論在帶寬受限的環境下還是大規模部署中，Delta DFU 均有望在未來的固件管理領域發揮至關重要的作用。