引言

自1999年创立以来，Red Bend创造了很多个行业神话，其中最为引人注目的就是已在全球数亿无线设备上启用了占据全球71%市场份额的固件无线更新（FOTA）解决方案以及目前业界关注度极高的移动虚拟化解决方案。

从手机到智能电视，从无线抄表到物联网，我们生活中的电子设备越来越多，而这些设备对软件维护、更新的需求也在与日俱增。目前，国内国际的很多运营商、手机厂商、芯片厂商、汽车制造商都意识到FOTA更新技术的重要性，并在其产品中加入了该解决方案以此增加手机的新服务、新应用，增强用户体验和提升消费者忠诚度。

移动平台的虚拟化是下一代技术先驱代表。虚拟化已经为网络、存储和应用服务器带来了诸多好处，包括提高利用率、安全性、可用性、灵活性和执行性。移动虚拟化与之原理相同——对硬件设备实行分区或进行虚拟化，使它可以被多台虚拟机共享，每台虚拟机都在自身的应用环境和操作系统中运行。目前在高端市场，移动虚拟化的应用之一是为企业用户实现一部移动设备上多个智能系统的无缝运行。同时解决企业域安全性的问题。

 

1.   固件无线更新——FOTA

1.1           FOTA的价值

运营商和无线终端制造商将FOTA视为避免设备召回、减少客服电话和降低运作执行成本的宝贵能力。由软件和固件缺陷引发的召回成本平均每部设备在50 – 100美元之间。通常情况下，运营商和原始设备制造商会洽谈召回费用，每箱设备有时甚至会飙升到数百万美元。此外手机软件应用的缺陷会直接影响设备制造商和移动运营商的品牌形象。 FOTA为运营商提供了一种能力，既能及时将最新款的无线终端设备推向市场，同时又能避免设备召回、品牌受损和消费者个人数据的丢失。

修复缺陷

随着手机功能应用复杂化的加剧，软件潜在的缺陷也在不断增加。此外，上市时间对于手机类的消费电子设备极为重要。在很多国家，一级运营商都会在每年定期推出自己的设备。这些因素使得设备完整性在上市时无法达到最高水平的概率大大增加。当某个紧急级别的缺陷被运营商发现时，OEM需要尽快提供一个解决方案，并创建通过测试的固件修复版本，由运营商无线分发给受到影响的用户。低级别缺陷可与新功能和/或性能改进积累成为一次主要更新。

新功能

当设备上市后，很多新功能新应用可以通过固件无线更新的方式获得并进行激活。目前，全球已有很多领先厂商和运营商会在消费者购买移动终端后推送这项服务。消费者也可定期自行查询是否有新的固件/软件更新版本，并择期安装、更新。

优化性能

移动设备的性能是影响​​消费者用户体验的关键参数之一。电池寿命，吞吐量和响应能力都会显著影响设备在市场上的成功。在某些情况下，设备在出货时，其性能并未得到全面优化，只有随后通过无线方式获取更新版本。

 

1.2           要成功实现FOTA解决方案有哪些功能要求

Red Bend在实现 FOTA解决方案方面具有丰富的经验和卓越的技术优势。

•             100%可靠性—即使在设备断电或网络通信故障的情况下，更新过程也不受影响。

•             增强的安全性—FOTA解决方案中的安全机制能够保证FOTA进程的完整性。

•             独立的客户端解决方案—客户端与服务器未绑定在一起；设备上的FOTA软件可与任何管理服务器协作

•             增强的消费者体验—FOTA解决方案为消费者提供的信息贯穿更新的全过程，如进度条或预定义的信息。

•             差分包大小—更新包已被证实是最小的，既可节省网络带宽又可节约下载时间。

1.3           FOTA测试验证

业务的完善加上技术的成熟，世界各地的运营商、设备制造商和芯片厂商已对FOTA建立起了高度信心。在公布一个软件更新之前，运营商和原始设备制造商（OEM）通常会一起测试固件、功能和 FOTA激活流程的新版本。

通常运营商在实验室会对数十部设备进行测试。

OEM测试通常规模较大，会涵盖上百部左右设备；测试在实验室进行，所有版本都会进行多次测试。OEM同时还要测试 FOTA更新代理的功能。

FOTA更新包随后会被转至运营商实验室，检查服务器端和手机端的FOTA激活能力，从而消除FOTA更新流程中可能出现的问题。

当几个软件更新包被同时释放时会产生多个更新版本， 而运营商和OEMs需要测试所有的更 新组合。若测试显示版本很小，测试次数可能会减少， 只测试版本运行的基本情况，而不再测试更新代理功能。只有在所有测试都成功通过的情况下，运营商才会公布软件更新。

 

2.  案例分析-FOTA应用在日本

 

作为世界上先进且拥有超过1.2亿移动用户的通讯市场，日本在FOTA技术（见图1）实施方面引领了行业潮流。 DOCOMO，KDDI(AU),和SoftBank（软银）已经部署下基础设施，并完善了FOTA服务大众市场所需的业务流程。

 

 

图 1日本通讯市场分配情况

 

此外，运营商的规范中要求该FOTA软件既能应用于移动手机也能用于M2M连接设备。这可以确保运营商能够以一种统一的、基于标准的方式管理其网络上的所有设备。

 

在日本，安装了FOTA的设备数量每年都在增加（见图2）。Red Bend预测截至2011年底约有370款设备型号将执行FOTA更新。

 

图 2日本运营商实施FOTA更新的全部设备型号

2.1       FOTA的商用-DOCOMO案例

日本运营商之所以能全力致力于FOTA应用，是因为作为其一项业务的FOTA为他们减少了客户服务费用，同时提高了客户忠诚度（DOCOMO的客户流失率只有0.44％）。 DOCOMO的FOTA应用战略包括以下行动：

•             说服OEM按照DOCOMO的规范管理FOTA消费者的用户体验。

•             确保消费者不用支付FOTA更新过程涉及的数据流量（零收费）。

图 3: DOCOMO软件更新说明

 

•             在凌晨3点执行自动推送将软件更新发到手机上，既定为默认选项而无需干扰消费者（从DOCOMO服务器端发起更新进程），从而提升软件更新的成功率。

•             使用普遍的交付和 管理架构来改善产品上市时间，提高效率和灵活性。

DOCOMO在所有常用设备平台上都应用了FOTA功能，如OPP - S / L和Android平台。基于这一成功方式，原始设备制造商（OEM）不断提供软件更新包，消费者接受并寻求新的更新，运营商在享有更高客户满意度的同时获益于更低的成本，从而使整个价值链的运转加快，获得更高收益。

2.2       对FOTA的信心

今天，经过运营商在验证技术、构筑基础框架、建立流程等方面多年的努力，日本运营商对FOTA的大规模应用充满信心。

消费者的接受速度越来越快。简单便捷的更新过程加上卓越的更新成功记录，使得日本消 费者信赖FOTA，并将之作为获取新功能、提升设备性能的主要途径，避免了再到服务中心去寻求帮助。

基于运营商和消费者对FOTA的信任， DOCOMO和SoftBank将其预置的FOTA用例更新设定为无需获取消费者批准，而在晚上设备充电时，运营商发送更新后进行自动更新。这也是为何日本的FOTA使用率能达到全球最高的原因。

2.3       终端消费者用户体验

在日本，消费者对于FOTA更新有较高的认可度，这是由于运营商与消费者保持着良好的关系、运营商积极主动的更新实践以及软件更新程序本身的简单流畅。此外，消费者无须花钱下载更新程序，这就消除了用户在经济方面的潜在担忧。

运营商会通过不同通讯方式，如手机短信或定期邮件，通知用户软件更新和缺陷修复信息，并指导用户该如何进行软件提升、获取新功能和应用FOTA。在某些需进行FOTA 更新的特殊情况，消费者会被提前通知。通常大多数消费者对运营商的FOTA更新要求都会给予积极响应。

此外， 日本运营商一直持续地在网站上发布软件更新、缺陷修复和功能增加的详细信息。

以下案例（图表5和图表6）来自DOCOMO和SoftBank的网页。信息列表显示的内容是需要更新的所有设备名单和每部设备的信息，包括描述该型号设备FOTA进程的专项文件，以及完成该进程预计的所需时间。

 

图 5：DOCOMO软件更新资料

 

图 6: SoftBank 软件更新信息

 

2.4       更新方式

2.4.1                    推送模式和自动更新

为显著提升用户体验，包括DOCOMO在内的运营商们改变了设备更新的代理应用配置，以便它能在任何时候被激活，响应服务器的更新请求 （推送模式）。运营商运用更新服务器发送短信通知，提示消费者接受更新，从而触发更新程序。更先进的案例是，由运营商管理的更新服务器可以自动引发FOTA更新进程，并在设备未使用的情况下执行实际更新。

 

 

图 7: DOCOMO 在N-06B 的自动更新流程

 

2.4.2                    （用户）自发模式和用户界面

（用户）自发模式是指消费者使用设备菜单有目的的触发更新过程。在SoftBank的设备上，软件更新功能通常可以通过菜单找到，在设置目录下à选择手机设置à软件更新。一旦被激活，消费者将被询问是否同意所有条件和条款。更新应用程序会自动连接到兼容于OMA DM 的SoftBank服务器上，自动开始下载和更新程序。图表10中描述的是SoftBank设备执行推送模式时相关的用户界面。

图8：SoftBank软件（用户）自发更新过程

3．      移动虚拟化解决方案——vLogix Mobile

对移动设备引入虚拟化技术，将其应用环境与底层硬件资源区分开，从而对应用环境进行独立管理。Red Bend的 vLogix Mobile™能在利用新操作系统的同时重复运用已有的软件资产，使移动设备制造商和半导体供应商加快产品上市时间，降低成本。

3.1  vLogix Mobile产品组成

Red Bend的 vLogix Mobile包含Type1型超级管理程序和软件模块套装，可根据当前任务便捷地对其进行配置。

 

虚拟化层 (Virtualizer)

虚拟化层是vLogix MobileType1型超级管理程序。它直接运行于主机硬件(“裸机”)上并在客户操作环境之间对共享的硬件服务如文件系统、串行设备及网络接口的访问进行调度。虚拟化层能将虚拟机彼此隔离，并阻止虚拟机对设备底层硬件的直接访问。

 

RAM和永久存储(如闪存)可被分区和分配，以便满足每台虚拟机的性能需求。硬件资源(如CPU、时钟和内存管理单元)被虚拟化，即是说针对每个客户操作系统以软件方式被进行复制，而后虚拟化层将对相关硬件的访问进行分配。

 

虚拟设备(Virtual Devices)

每个客户操作系统都可能需要访问系统范围内的各种服务，如屏幕、2D/3D图形硬件加速、多媒体加速、Wi-Fi、GPS和其他输入/输出设备。vLogix Mobile不仅包括用于管理物理设备的后台驱动程序，还能虚拟化相应设备并向客户系统导出该设备的虚拟视图。这使得每个操作系统/域可以访问每个设备功能的同时，无需物理访问每个设备本身，同时又确保了安全隔离。

 

隔离层（Isolator）

通过这一可选模块可让虚拟机具有更强隔离能力。Isolator提供了绝对隔离，可以使设备能够运行与其他域完全隔离的不被信任的开放平台系统。

 

企业域 （Enterprise Domain）

对于想要创造新一级企业类智能手机和平板电脑的设备制造商和服务提供商来说，vLogix Mobile附载了对安全企业域的支持。它内含一个完全虚拟化、可随时使用的安卓操作系统，能让IT管理员为企业应用无线部署安全环境，为用户自有智能设备部署网络访问。

管理域 (Management Domain)

管理域是运行在一个有限或JeOS(“刚好足够”)操作系统上的自身虚拟机。它通过Red Bend的vSense Mobile™、vDirect Mobile®和vRapid Mobile®产品提供对应用程序、虚拟域、包括全部操作系统的性能监测、设备管理和无线部署。用户得益于对虚拟移动设备及其内部应用端到端、基于标准的管理。

 

3.2   vLogix Mobile的作用

移动虚拟化能够使制造商的产品以更低的成本更快的速度进入市场。

 

现有软件资产的再利用

保持竞争优势对移动设备制造商来说至关重要，他们必须将大量复杂软件整合在各种芯片组和硬件平台上。vLogix Mobile允许随时重复运用软件组件和应用，甚至包括实时操作系统(RTOS)。本地或专用设备驱动程序、协议栈、系统模块可以轻松集成，已有应用无须修改就能在新的环境中运行。这最大程度地降低了新产品的开发成本，并缩短了上市时间。

vLogix Mobile支持基于单核和多核配置的ARM Cotex-A15和Cortex-A7内核的处理器。Red Bend能让设备制造商厂家利用最新的内核系列而无需对现有高级操作系统(HLOS)进行任何修改。vLogix Mobile用Virtualizer管理该芯片组的多核架构，同时让HLOS保持原状。

 

多域支持                                                                               
|vLogix Mobile为企业、网络运营商和设备制造商提供了在设备上创建和管理各种域的机会，如移动电话、平板电脑和车载信息娱乐系统。每个域都驻留在自己的虚拟机中、与其他客户操作环境和设备硬件相隔离。通过Red Bend模块化的软件管理产品套件，这些域可通过无线方式部署，并运营Red Bend基于标准的后台软件管理中心进行管理。

                                                                                  

企业IT部门可直接或通过服务提供商在企业员工的个人手机上建立一个安全域。这样企业应用即可安全运行，以防在其他域上执行的开放式HLOS软件或RTOS。

3.  总结

新技术的推广和应用需要有前瞻性、执行性、并找到它能让整个价值链获益的最佳点。随着智能终端的快速增长和操作系统统治争霸战的加剧，我们相信FOTA更新与移动虚拟化解决方案能够让价值链上的所有参与者（运营商，原始设备制造商（OEM）和消费者）获益。

4.  关于Red Bend软件公司

已在超过10亿设备上启用Red Bend™方案的 Red Bend®软件公司是移动软件管理（MSM）市场的领导者，帮助移动设备和各种服务在当今这个瞬息万变的世界不断超越自身。Red Bend是唯一一家提供基于标准的产品和解决方案进行软件管理、设备管理和移动虚拟化的公司，使得这些解决方案能够在任何移动手机、连接设备上统一、高效、安全地无线工作。Red Bend能够让其客户在瞬息万变的市场充满竞争力，帮助他们将高附加值服务传送到内载软件日趋复杂且数量不断增加的连接设备上。目前全球已有超过80家顶级设备制造商、移动运营商、半导体提供商和汽车厂商信任并在其重要资产——消费者依赖的移动和连接设备上使用了Red Bend产品。