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Low-Power Fast Partial Firmware Update Technique of On-Chip Flash Memory for Reliable Embedded IoT Microcontroller Technique de mise à jour partielle rapide du micrologiciel à faible consommation de mémoire flash sur puce pour un microcontrôleur IoT intégré fiable

Jisu KWON, Moon Gi SEOK, Daejin PARK

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Résumé:

Les appareils IoT fonctionnent avec une batterie et disposent d’un micrologiciel intégré dans la mémoire flash. Si le firmware intégré n'est pas tenu à jour, il existe une possibilité de problèmes qui ne peuvent pas être liés à d'autres réseaux IoT, il est donc nécessaire de maintenir le firmware le plus récent avec des mises à jour fréquentes. Cependant, comme les mises à jour du micrologiciel nécessitent des développeurs et des équipements, elles consomment du temps et de la main d’œuvre. De plus, étant donné que l'appareil doit être actif pendant la mise à jour, un fonctionnement à faible consommation n'est pas possible en raison des accès fréquents à la mémoire flash. De plus, si une interruption inattendue survient lors d'une mise à jour, l'appareil est indisponible et nécessite une mise à jour fiable. Par conséquent, cet article vise à améliorer la fiabilité des mises à jour et le fonctionnement à faible consommation en proposant une technique permettant d'effectuer des mises à jour du micrologiciel à grande vitesse. Dans cet article, nous proposons une technique pour mettre à jour uniquement une partie du firmware stocké dans la mémoire flash non volatile sans prétraitement pour générer des fichiers delta. Le micrologiciel est divisé en blocs fonctionnels et leurs adresses sont collectivement gérées dans une zone distincte appelée carte des fonctions. Lors de la mise à jour du micrologiciel, seul le nouveau bloc fonctionnel à mettre à jour est transmis depuis le téléchargeur hôte, et le chargeur de démarrage procède à la mise à jour à l'aide du bloc fonctionnel stocké dans la mémoire flash. Au lieu de transmettre l'intégralité du nouveau micrologiciel et de l'écrire dans la mémoire, l'utilisation d'un seul bloc fonctionnel réduit la quantité de ressources nécessaires à la mise à jour. Les blocs fonctionnels peuvent être appelés indirectement via une carte de fonctions, de sorte que la mise à jour puisse être effectuée en modifiant uniquement la carte de fonctions, quel que soit l'emplacement physique. Les résultats de notre évaluation montrent que la technique proposée réduit efficacement le coût en temps, la consommation d'énergie et l'utilisation supplémentaire de la mémoire qui peuvent survenir lors de la mise à jour du micrologiciel.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E104-C No.6 pp.226-236
Date de publication
2021/06/01
Publicisé
2020/12/08
ISSN en ligne
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2020LHP0001
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Section on Low-Power and High-Speed Chips)
Catégories

Auteurs

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

Mots-clés

Table des matières