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Low-Power Fast Partial Firmware Update Technique of On-Chip Flash Memory for Reliable Embedded IoT Microcontroller Técnica de atualização parcial rápida de firmware de baixo consumo de memória flash no chip para microcontrolador IoT embarcado confiável

Jisu KWON, Moon Gi SEOK, Daejin PARK

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Resumo:

Os dispositivos IoT operam com bateria e possuem firmware incorporado na memória flash. Se o firmware embarcado não for mantido atualizado, existe a possibilidade de problemas que não podem ser vinculados a outras redes IoT, por isso é necessário manter o firmware mais recente com atualizações frequentes. No entanto, como as atualizações de firmware exigem desenvolvedores e equipamentos, elas consomem mão de obra e tempo. Além disso, como o dispositivo deve estar ativo durante a atualização, uma operação com baixo consumo de energia não é possível devido ao acesso frequente à memória flash. Além disso, se ocorrer uma interrupção inesperada durante uma atualização, o dispositivo ficará indisponível e exigirá uma atualização confiável. Portanto, este artigo visa melhorar a confiabilidade das atualizações e operação em baixo consumo de energia, propondo uma técnica de realização de atualizações de firmware em alta velocidade. Neste artigo, propomos uma técnica para atualizar apenas uma parte do firmware armazenado em memória flash não volátil sem pré-processamento para gerar arquivos delta. O firmware é dividido em blocos funcionais e seus endereços são gerenciados coletivamente em uma área separada chamada mapa de funções. Ao atualizar o firmware, apenas o novo bloco funcional a ser atualizado é transmitido do host downloader, e o bootloader prossegue com a atualização usando o bloco funcional armazenado na memória flash. Em vez de transmitir todo o novo firmware e gravá-lo na memória, usar apenas o bloco funcional reduz a quantidade de recursos necessários para atualização. Os blocos de funções podem ser chamados indiretamente através de um mapa de funções, de modo que a atualização possa ser concluída modificando apenas o mapa de funções, independentemente da localização física. Nossos resultados de avaliação mostram que a técnica proposta reduz efetivamente o custo de tempo, o consumo de energia e a sobrecarga adicional de uso de memória que pode ocorrer durante a atualização do firmware.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E104-C No.6 pp.226-236
Data de publicação
2021/06/01
Publicitada
2020/12/08
ISSN online
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2020LHP0001
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Low-Power and High-Speed Chips)
Categoria

autores

Jisu KWON
  Kyungpook National University
Moon Gi SEOK
  Nanyang Technological University
Daejin PARK
  Kyungpook National University

Palavra-chave