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PARALLEL MULTI-DEVICE FIRMWARE UPDATE OVER THE AIR WITH A LORAWAN NETWORK

Corsin Obrist

Titel

PARALLEL MULTI-DEVICE FIRMWARE UPDATE OVER THE AIR WITH A LORAWAN NETWORK

Autor/in

Datierung

17.06.2022

Beschreibung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Demonstrator-Infrastructur entwickelt, welches als
Konzeptachweises den Prozess eines «Firmware updadates over the air» in einem LoRaWAN
Netzwerk an mehrere «Nodes» gleichzeitig aufzeigen kann. Neben einer selbst entwickelten
Hardware, die jene Nodes im Feld simuliert, und einem FirmwareOverTheAirUpdate-server (FUOTA),
wurde ein Protokoll erarbeitet, das mit Hilfe von vordefinierten Spezifikationen der LoRa-Alliance
ermöglicht, Firmware Patches parallel an eine Gruppe von Nodes zu senden. Ein speziell entwickelter
Bootloader kann diesen Patch dann mit der aktuellen Firmware zu einer neuen Firmwareversion
zusammenführen. Der schlussendlich entwickelte Demonstrator umfasst einen FUOTA-server,
LoRaWAN Netzwerkserver, Gateway und eine LoRaWAN node. Der Demonstrator ist einer der ersten
kompletten Beispielimplementierung des Konzepts «Firmware update over the air» in einem
LoRaWAN Netzwerk und kann für zukünftige Entwicklungen und Recherchen als Anleitung dienen.

In the scope of this thesis, a demonstrator infrastructure was developed as a proof-of-concept, which
can demonstrate the process of a firmware update over the air in a LoRaWAN network to several
nodes simultaneously. Besides a self-developed hardware, which simulates the nodes in the field and
a FirmwareOverTheAirUpdate-server (FUOTA), a protocol was developed that allows to send firmware
patches in parallel to a group of nodes using predefined specifications of the LoRa-Alliance. A
specially developed bootloader can then merge these patches with the current firmware to create a
new firmware version. The final version of the developed demonstrator includes a FUOTA server,
LoRaWAN network server, gateway and a LoRaWAN node. The demonstrator is one of the first
complete example implementations of the concept of firmware update over the air in a LoRaWAN
network and can serve as a basis for future developments and research.

Urheberrechtshinweis