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面向基于闪存的无电池IoT设备的能感知增量OTA更新

分布式、并行与集群计算 2024-06-19 v1

摘要

远程 OTA 固件更新对于更新和维护依赖能量收集电源的无电池 IoT 设备至为重要。闪存因其低成本和高密度优势,在许多 IoT 设备中被广泛用于数据存储。然而,由于其高昂的更新操作能耗,往往难以获得足够的能量进行代码更新。本文提出一种针对能量收集 IoT 设备的增量式闪存 OTA 更新方法,旨在解决有限内存资源和能量波动性带来的挑战。我们的方案由三项技术构成:分段更新数据包设计、延迟闪存分段写入和无检查点更新恢复。分段更新数据包设计将固件更新划分为较小的数据包,每个数据包针对特定的内存分段进行设计,从而最小化不必要的闪存操作并节省能源。延迟闪存分段写入将数据包在静态随机存取存储器(SRAM)中累积,以便集中处理,减少能源密集型操作的频率。关键的是,我们的无检查点更新恢复机制,在电源中断后能够高效恢复,而无需对数据备份付出显著的能源成本。通过全面的实验评估,我们观察到该方案在 OTA 更新过程中显著降低了总能耗,并在能量收集环境中降低了平均总更新时间。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.12189,
  title  = {Energy-aware Incremental OTA Update for Flash-based Batteryless IoT Devices},
  author = {Wei Wei and Jishnu Banerjee and Sahidul Islam and Chen Pan and Mimi Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12189},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages