Tecnologias Over the Air: Cuidados com atualizações de software (SOTA) e firmware (FOTA)

Tecnologias Over the Air

Sem a necessidade de acesso físico ao dispositivo, as atualizações OTA são consideradas um diferencial cada vez mais importante em serviços e produtos oferecidos. A capacidade de modelar gradualmente um produto mesmo após seu lançamento, é apenas uma das grandes vantagens que produtos que tenham atualização Over The Air possuem. Outra característica marcante é a possibilidade de corrigir vulnerabilidades e erros que não foram detectados anteriormente, sem a necessidade de retirar este dispositivo do seu ambiente atual, economizando recursos, tempo, energia e evitando a insatisfação dos clientes.

Mas afinal, o que são essas tecnologias e como elas funcionam?

Atualização OTA (Over The Air) se trata da distribuição de atualizações sem o contato físico com o dispositivo, permitindo a atualização de programas e alteração de configurações através de um servidor central, para um ou mais dispositivos de maneira remota, por meio de uma conexão sem fio. Hoje em dia, as atualizações OTA visam objetivos diferentes e por isso devem ter cuidados específicos, que variam de acordo com o que ela irá atualizar, se o software ou o firmware. 

Geralmente, as atualizações referentes às aplicações que estão rodando no dispositivo, são atualizações de software ou as chamadas SOTA (Software Over The Air). Essas atualizações são restritas a aplicações e componentes não-críticos no dispositivo.

Agora, se essas atualizações alteram o sistema básico do dispositivo, tratam-se de atualizações de firmware, também chamadas FOTA (Firmware Over The Air) e são bem mais complexas, uma vez que afetam diretamente o funcionamento do hardware e o desempenho geral do dispositivo. Nesse caso, todo cuidado é pouco.

Mesmo trazendo grandes benefícios, qualquer tecnologia de atualização OTA traz também riscos e vulnerabilidades que não podem ser pormenorizados. Primeiro porque essas atualizações ocorrem por conexões sem fio, como a internet, e essa comunicação pode ser perigosa se os canais de comunicação não forem seguros o suficiente. Segundo, porque podem ocorrer acessos não autorizados ou alteração das informações que são recebidas como autênticas, danificando gravemente o produto. 

Embora algumas empresas tenham começado a adotar atualizações SOTA ou FOTA de seus serviços e produtos como forma de agilizar seus processos, muitas ainda têm optado por desenvolver soluções próprias, gerando gasto de recursos e tempo, além de ser potencialmente perigoso. A complexidade exigida por um projeto deste tipo aumenta diante da inexperiência na área, o que retarda a correta tomada de decisão no projeto.

Sistemas de atualização precisam ser pensados desde seus mínimos detalhes até questões mais abrangentes como: quem será o responsável por verificar a autenticidade dos dados? Qual a forma desta autenticação? Como proceder no caso de queda de energia ou falha de comunicação? Qual procedimento deve ser efetuado caso a imagem atualizada recebida não carregue corretamente? E uma série de outros casos.

Como ter os benefícios da atualização OTA, com menor risco? 

Se você pretende contar com a atualização OTA no seu projeto, a melhor opção é procurar suporte especializado ainda na fase de desenvolvimento, para que sejam atendidas as necessidades básicas do produto, respeitando seu desenvolvimento e adicionando ainda mais confiabilidade ao processo de atualização. A outra opção, principalmente quando se tratar de atualização de firmware, é contar com uma solução corporativa, que além de ser mais seguro, vai poupar muito mais tempo do projeto e reduzir o esforço da equipe.

Hoje, já existem no mercado soluções para atualização de Firmware Over The Air (FOTA) que atendem desde o dispositivo até a nuvem e variam de acordo com o produto, quantidade de dispositivos e features.

Algumas opções open source são:

  • Balena: é uma solução voltada ao desenvolvimento e gestão de dispositivos Linux conectados. Apesar de sua finalidade não ser atualização OTA, oferece uma boa infraestrutura para deploy. O Headquarter da companhia fica na Inglaterra. 
  • Mender: uma das soluções mais genéricas do mercado, se destaca por suportar tanto atualizações de software (SOTA) quanto de firmware (FOTA). Seu headquarter fica na Califórnia. 
  • Upswift: é uma solução voltada ao controle e gerenciamento de dispositivos IoT, Linux e RTOS a qual possibilita o envio de micro-updates. Dependendo do dispositivos, é uma opção satisfatória. Também tem seu headquarter na Califórnia.
  • UpdateHub: uma das mais completas, se destaca por suportar além da atualização de Firmware (FOTA) também a atualização de Bootloader. Sua infraestrutura permite a automatização do processo como um todo, reduzindo consideravelmente os esforços. Seu headquarter fica no Brasil.  

As soluções corporativas além de oferecerem maior agilidade, reduzem ao máximo a interferência humana, o que adiciona maior segurança ao processo e reduz as chances de erro causados por cansaço, falta de atenção, que são bem comuns de acontecer. Sua escolha, no entanto, deve ser feita com cautela, considerando além das necessidades do projeto, o ciclo de vida do produto, principalmente quando se intenciona reduzir custos e esforços.

Seja escolhendo uma solução pronta ou desenvolvendo um meio próprio de atualização Over The Air, tenha em mente algumas característica importantes, que garantirão a segurança do seu dispositivo durante o processo: 

  • Atualizações atômicas para evitar que as atualizações sejam aplicadas parcialmente em caso de interrupção (queda de energia, falta de espaço em disco, entre outras)
  • Verificação de integridade para garantir que não ocorram alterações por entidades não autorizadas.
  • Comunicação segura que garanta a integridade e privacidade da comunicação entre cliente e servidor.
  • Assinatura de pacotes que permitam a verificação da autenticidade do remetente. 

Essas características são especialmente importante quando as informações recebidas alteram programas ou o partes do sistema. Ou seja, elas eliminam o risco de um pacote de dados ser enviado erroneamente, estar corrompido ou que haja falhas na atualização por razões externas. Pensando nisso, não existe uma solução que seja melhor e sim, a mais adequada ao seu projeto. Em caso de dúvida, considere o sempre o ciclo de vida do seu produto e a solução que esteja mais alinhada às suas estratégias comerciais. 

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