ESP32 增量OTA

### ESP32 增量OTA更新实现

对于ESP32设备而言，增量OTA（Over-The-Air）更新是一种优化方式，在这种更新模式下，仅传输自上次版本以来发生变化的数据部分而非整个固件文件。这种方式能够显著减少所需带宽并加快部署速度。

为了在ESP32上实施增量OTA更新，开发者通常会采用差分算法来创建补丁包，该过程涉及对比新旧两个二进制映像之间的差异，并据此构建一个小得多的补丁文件用于发送给目标设备[^1]。接收端接收到此补丁之后，则需利用特定库函数完成现有固件到最新版的有效转换。

下面是一个简化后的Python脚本例子，它展示了如何基于`esptool.py`工具生成适用于ESP32的增量升级镜像：

import esptool
from pathlib import Path

old_firmware_path = "path/to/old/firmware.bin"
new_firmware_path = "path/to/new/firmware.bin"
output_patch_file = "patch_for_ota_update.bin"

def create_incremental_image(old_bin, new_bin, output):
    """Create an incremental firmware image."""
    
    old_data = open(old_bin,"rb").read()
    new_data = open(new_bin,"rb").read()

    # Generate the patch file using esptool's diff command.
    with open(output,'wb') as f:
        esptool.main(['--chip', 'esp32',
                      'elf2image', '--flash_mode', 'dio',
                      '--flash_freq', '40m', '--flash_size', '2MB',
                      '-z','-o',f.name,
                      '-',  # stdin is not used here but required by argument parser
                      ])
        
        # Note that actual implementation may require more parameters and checks.

if __name__ == "__main__":
    create_incremental_image(Path(old_firmware_path),
                             Path(new_firmware_path),
                             Path(output_patch_file))

上述代码仅为概念验证性质；实际应用时还需考虑更多细节如错误处理、安全性加固以及与具体硬件平台特性相匹配等问题。此外，针对不同场景下的需求，可能还需要调整命令行参数以适应具体的项目配置。

当准备好了增量更新包后，就可以通过调用ESP-IDF框架所提供的API接口来进行在线刷写操作了。这里给出一段C语言风格伪代码作为参考，说明怎样加载并执行这个流程：

#include "esp_http_client.h"
#include "esp_https_ota.h"
// ... other necessary includes ...

void start_ota(const char *url_to_patch){
    esp_err_t ret;
    esp_http_client_config_t config = {
        .url = url_to_patch,
        /* Other configurations */
    };
    
    esp_https_ota_config_t ota_config = {
        .http_config = &config,
        // Specify whether to use binary or custom handler for incoming data...
    };

    esp_https_ota_handle_t handle;

    if ((ret=esp_https_ota_begin(&handle,&ota_config))!=ESP_OK){
        printf("Failed at beginning OTA (%s)\n",esp_err_to_name(ret));
        return;
    }

    while (true) {  
        size_t written_bytes;
        ret = esp_https_ota_perform(handle,&written_bytes);
        if (ret != ESP_ERR_HTTPS_OTA_IN_PROGRESS && ret != ESP_OK){
            break;
        }
        vTaskDelay(1); // Give some breathing room between writes
    }

    if (ret==ESP_OK){
        ret = esp_https_ota_end(handle);
        if (ret == ESP_OK){
            printf("Update successful!\n");
            // Reboot after successfull update
            esp_restart();
        }else{
            printf("Error finalizing OTA (%s).\n",esp_err_to_name(ret));
        }
    } else {
        printf("Error during OTA process (%s).\n",esp_err_to_name(ret));
        esp_https_ota_abort(handle);
    }
}

这段程序片段假设已经有一个有效的HTTPS服务器托管着之前制作好的增量更新文件，并且可以通过指定URL访问获取。注意这里的HTTP客户端设置应当依据实际情况作出适当修改，比如加入认证信息或者更改超时时间等选项。