固件升级常常利用引导程序完成；基于设备架构和可用的通信外设，引导程序可能有多种不同形式。引导程序很普遍，几乎所有嵌入式系统中都有包括，因此开发人员需要利用现有解决方案，而不是从头开始开发。这样，他们可以将更多时间投入到产品的差异化和特性上。

本文将探讨开发人员如何利用内置于AmazonFreeRTOS(a:FreeRTOS)中的引导程序功能（常被称为空中升级(OTA)），来快速实现在其物联网设备上运行引导程序解决方案。

AmazonFreeRTOS的OTA升级概述

AmazonFreeRTOS是一种实时操作系统，其中包含了轻松连接AmazonWebServices(AWS)所需的全部库。AmazonFreeRTOS本质上是FreeRTOS内核，现已包含连接和安全库，以方便与AWS进行安全通信。OTA特性包含在单独的OTA库中，必须单独配置才能包含在a:FreeRTOS下载中。

a:FreeRTOSOTA升级服务包含必要的软件以便开发人员可以执行如下操作：

部署前对固件进行数字签名和加密

将新固件映像安全地部署到单一设备、设备组或整个设备集群

当设备加入组中、重新启动或重新配置时，将固件部署到设备中

将新固件部署到设备后验证其真实性和完整性

监视部署进度

调试失败的部署

这些特性通过运行各种AWS服务来提供，例如：

OTA管理器服务

AWSIoT作业服务

串流服务

AmazonFreeRTOS代码签名服务

对开发人员而言，让所有这些部分协同工作所需的步骤是相当多的，无法在一篇文章中详细说明。本文将重点介绍如何入门，以及关于在实验室中成功设置a:FreeRTOS的一些经验教训和诀窍。

选择OTA测试硬件

a:FreeRTOS目前支持多种开发板。它支持的开发套件包括：

TexasInstruments的SimpleLinkWi-FiCC3220SFWirelessLaunchPad开发套件

MicrochipTechnology的PIC32MZEFCuriosity开发套件

STMicroelectronics的STM32L4Discovery套件IoT节点

NXPSemiconductors的LPC54018IoT模块

EspressifSystems的ESP32-DEVKITC开发套件

图1：TexasInstruments的CC3220SF-LaunchXL是一个可以启动AmazonFreeRTOSOTA的全集成解决方案。该微控制器集成一个Wi-Fi模块，最大限度地减小了物理尺寸并降低能耗。

出于多方面原因，本文将重点介绍SimpleLinkWi-FiCC3220SF。首先，CC3220SF是目前唯一集成了Wi-Fi模块的a:FreeRTOS微控制器。虽然其他开发板具有板载Wi-Fi模块，但CC3220SF通过将控制器和Wi-Fi功能集成在单一芯片中，节省了电路板空间和能耗。

其次，CC3220SF的外部存储设备可以存储固件映像并在引导过程中恢复映像，因此其安全特性很有意义且更为复杂。如果读者能够在CC3220SF上成功设置OTA，那么在其他平台上将不会有任何问题。

最后，CC3220SF是OTA演示应用支持的第一款处理器，因此设计人员可以放心，处理器在CC3220SF上已经过全面审查。