تحديث عبر الهواء

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
تحديث يتم تثبيته عبر الهواء في سيارة شيفروليه

التحديث عبر الهواء (أو تحديث OTA )، المعروف أيضًا باسم برمجة OTA ، هو تحديث لنظام التشغيل ، [ 1 ] [ 2 ] أو للبرامج الثابتة لنظام مضمن ، [ 3 ] ويتم إرساله عبر شبكة لاسلكية ، مثل شبكة Wi-Fi أو شبكة خلوية . [ 4 ] تشمل هذه الأنظمة الهواتف المحمولة ، والأجهزة اللوحية ، وأجهزة الاستقبال الرقمية ، والسيارات ، ومعدات الاتصالات . ويمكن أيضًا تسمية تحديثات OTA للسيارات وأجهزة إنترنت الأشياء بتحديث البرامج الثابتة عبر الهواء ( FOTA ). [ 5 ] [ 6 ] قد يتم تحديث مكونات مختلفة عبر OTA، بما في ذلك نظام تشغيل الجهاز، والتطبيقات، وإعدادات التكوين، أو معلمات مثل مفاتيح التشفير .

مصطلحات

يُستخدم مصطلح التحديث عبر الهواء (OTA) للإشارة إلى الأنظمة المدمجة . [ 4 ] قبل ظهور تحديثات OTA، كان من الممكن تحديث الأجهزة المدمجة فقط من خلال الوصول المادي المباشر (باستخدام JTAG ) أو التوصيلات السلكية (عادةً عبر منفذ USB أو منفذ تسلسلي ). ويُستخدم هذا المصطلح أيضًا للأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر اللوحية .

غاية

قد يسمح التوزيع عبر الهواء بتوزيع التحديثات على نطاقات أوسع، وتقليل تكلفة توصيل التحديثات، [ 7 ] أو زيادة معدل اعتماد هذه التحديثات.

تطبيق

يُمكن لموزع هذه التحديثات تحديد ما إذا كان يُسمح للمستخدمين برفضها، وقد يختار تعطيل بعض الميزات على أجهزة المستخدمين النهائيين حتى يتم تطبيق التحديث. وقد لا يتمكن المستخدمون من التراجع عن التحديث بعد تثبيته.

صُممت تحديثات البرامج عبر الهواء (OTA) لتكون صغيرة الحجم قدر الإمكان لتقليل استهلاك الطاقة واستخدام الشبكة ومساحة التخزين. ويتحقق ذلك بنقل الاختلافات بين البرامج الثابتة القديمة والجديدة فقط، بدلاً من نقل البرامج الثابتة كاملةً. يتم إنشاء ملف دلتا للبرامج الثابتة القديمة والجديدة من خلال عملية تُسمى "المقارنة" ؛ ثم يُوزع ملف دلتا على الجهاز النهائي، الذي يستخدمه لتحديث نفسه. [ 8 ]

الصناعات

الهواتف الذكية

هاتف سامسونج جالاكسي يقوم بتحديث نظام أندرويد عبر الهواء

في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وغيرها من الأجهزة، يُعدّ التحديث عبر الهواء تحديثًا للبرامج الثابتة أو نظام التشغيل يتم تنزيله بواسطة الجهاز عبر الإنترنت . سابقًا، كان على المستخدمين توصيل هذه الأجهزة بجهاز كمبيوتر عبر منفذ USB لإجراء التحديث. قد تُضيف هذه التحديثات ميزات جديدة، أو تُعالج ثغرات أمنية ، أو تُصلح أخطاء برمجية . نظاما التشغيل الرئيسيان للأجهزة المحمولة هما iOS و Android .

حصل نظام iOS على دعم التحديثات عبر الهواء في الإصدار 5. [ 9 ] تتولى شركة آبل توزيع تحديثات iOS حصريًا، مما يضمن توفرها على نطاق واسع ومعدلات استخدام عالية نسبيًا. عادةً ما يتم تثبيت الإصدارات الرئيسية من iOS على ما بين 60% و70% من أجهزة iPhone في غضون بضعة أشهر من إصدارها. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

تعتمد تحديثات نظام أندرويد عبر الهواء (OTA) على الجهاز، ولا توزعها جوجل مباشرةً، بل مصنّعو الأجهزة ، وأحيانًا شركات الاتصالات اللاسلكية . [ 13 ] وقد أدى ذلك إلى عدم انتظام توفر التحديثات، وإلى تشتت نظام أندرويد . [ 11 ] [ 12 ] في السابق، زاد التشتت من تعقيد تطوير تطبيقات الطرف الثالث لنظام أندرويد بسبب عدم انتظام توفر أحدث أطر البرامج على هواتف المستخدمين، [ 14 ] وأدى إلى مخاوف أمنية نتيجةً للتأخير في توزيع التحديثات الأمنية. [ 15 ] قللت جوجل من تشتت نظام أندرويد من خلال مشروع Treble لعام 2017 ، الذي يسمح لمصنّعي الأجهزة الأصلية بإصدار تحديثات نظام التشغيل دون الحاجة إلى إعادة اختبار برامج تشغيل الأجهزة لكل إصدار، [ 13 ] [ 16 ] ومشروع Mainline لعام 2019، الذي يسمح لجوجل بتحديث مكونات أندرويد [ 16 ] وتقديم تصحيحات أمنية [ 17 ] عبر متجر Play Store دون الحاجة إلى تحديث كامل لنظام التشغيل. [ 16 ] يقلل مشروع Mainline بشكل كبير من دور الوسطاء في تقديم تحديثات OTA. [ 18 ] [ 17 ] منذ إصدار Android 8.0 ، تتبع تحديثات OTA لنظام Android مخطط تقسيم A/B ، حيث يتم تثبيت التحديث في قسم ثانٍ ("B") في الخلفية، وينتقل الهاتف إلى هذا القسم عند إعادة تشغيله، مما يقلل من وقت تثبيت التحديثات. [ 19 ]

كانت تحديثات نظام ويندوز فون عبر الهواء (OTA) تُوزع عادةً من قِبل الشركات المصنعة للأجهزة الأصلية مثل نوكيا، وأحيانًا من قِبل شركات الاتصالات اللاسلكية . أما تحديثات نظام ويندوز فون لأجهزة مايكروسوفت موبايل ، فكانت تُوزع عادةً من قِبل مايكروسوفت.

السيارات

تدعم السيارات تحديثات البرامج عبر الهواء (OTA) لأنظمة الترفيه داخل السيارة ، وخرائط الملاحة، ووحدة التحكم عن بُعد ، أو وحدات التحكم الإلكترونية (أجهزة الكمبيوتر الموجودة داخل السيارة والمسؤولة عن معظم عملياتها). [ 20 ] في السيارات، تتولى وحدة التحكم عن بُعد مسؤولية تنزيل التحديثات وتثبيتها، [ 4 ] ويتم تنزيل تحديثات OTA عبر شبكات الهاتف المحمول، مثل الهواتف الذكية. لا يمكن قيادة السيارة أثناء تثبيت تحديث OTA. قبل التحديث، تتحقق السيارة من صحة التحديث، وبعد اكتماله، تتحقق من سلامة جميع الأنظمة المتأثرة. [ 20 ]

توفر تحديثات البرامج عبر الهواء (OTA) العديد من المزايا. ففي السابق، اضطرت فولكس فاجن إلى استدعاء 11 مليون سيارة لإصلاح مشكلة في برنامج التحكم في انبعاثات سياراتها، كما قامت شركات تصنيع أخرى بعمليات استدعاء مماثلة بسبب أخطاء برمجية تؤثر على المكابح أو الوسائد الهوائية، مما استلزم من جميع العملاء المتضررين التوجه إلى مراكز الخدمة لتلقي التحديثات. كان من شأن تحديثات OTA أن تُغني عن الحاجة إلى مراجعة مراكز الخدمة، مما يؤدي إلى خفض تكاليف الضمان للشركات المصنعة وتقليل وقت توقف السيارات عن العمل للعملاء. كما تُمكّن تحديثات OTA الشركات المصنعة من نشر الميزات الجديدة المحتملة وإصلاح الأخطاء بسرعة أكبر، مما يجعل سياراتها أكثر تنافسية في السوق، ويؤدي إلى تسريع وتيرة تحسين المنتجات للمستهلكين. على سبيل المثال، يمكن لتحديثات OTA تحسين أنظمة مساعدة السائق في السيارة وتعزيز سلامتها. [ 5 ] : 138-139 [ 20 ]

مع ذلك، قد تُشكّل تحديثات البرامج عبر الهواء (OTA) ثغرةً أمنيةً جديدةً للمخترقين، إذ يُمكن استغلال الثغرات الأمنية في عملية التحديث للتحكم عن بُعد بالسيارات. وقد اكتشف المخترقون هذه الثغرات سابقًا، واستجابت العديد من شركات تصنيع السيارات بإطلاق برامج للكشف عن الثغرات ( المعروفة أيضًا ببرامج مكافآت اكتشاف الأخطاء ). [ 20 ] [ 21 ] تشمل أساليب الهجوم الخاصة بتحديثات OTA: انتحال الهوية ، والتلاعب، وهجمات الإنكار ، وتسريب المعلومات ، وهجمات حجب الخدمة ، وهجمات إعادة التشغيل ، وهجمات تصعيد الامتيازات . ومن الأمثلة على ذلك: نجاح المخترق في مقاطعة تحديث جارٍ (يُعتبر "فشلًا في التحديث")، ما قد يُؤدي إلى تلف أنظمة الكمبيوتر في السيارة وتعطلها لاحقًا؛ ومن الأمثلة الأخرى: "التحديثات العشوائية"، حيث يقوم المخترقون بخداع السيارة لتثبيت تحديث OTA خبيث. [ 5 ] : 141-142

إنترنت الأشياء (IoT)

مع ظهور مفاهيم جديدة لشبكات الاستشعار اللاسلكية وإنترنت الأشياء (IoT)، حيث تتكون الشبكات من مئات أو آلاف العقد، يتم توجيه تقنية OTA إلى اتجاه جديد: لأول مرة يتم تطبيق OTA باستخدام نطاقات تردد غير مرخصة (868  ميجاهرتز، 900  ميجاهرتز، 2400  ميجاهرتز) وباستهلاك منخفض ومعدل نقل بيانات منخفض باستخدام بروتوكولات مثل 802.15.4 و Zigbee . [ 22 ]

غالبًا ما تتواجد عقد الاستشعار في أماكن نائية أو يصعب الوصول إليها. على سبيل المثال، قامت شركة ليبليوم بتطبيق نظام برمجة عبر الهواء (OTA) لأجهزة شبكات الاستشعار اللاسلكية بتقنية زيجبي. يتيح هذا النظام ترقية البرامج الثابتة دون الحاجة إلى الوصول المادي، مما يوفر الوقت والمال في حال إعادة برمجة العقد. [ 23 ]

أجهزة توجيه الإنترنت

تتشابه تقنية OTA مع طرق توزيع البرامج الثابتة المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الأخرى المنتجة بكميات كبيرة ، مثل أجهزة مودم الكابل ، والتي تستخدم TFTP كوسيلة لتلقي البرامج الجديدة عن بعد، مما يقلل من الوقت الذي يقضيه كل من مالك الجهاز ومستخدمه في الصيانة.

تتوفر خاصية التزويد عبر الأثير (OTAP) في البيئات اللاسلكية (مع أنها معطلة افتراضيًا لأسباب أمنية). تسمح هذه الخاصية لنقطة الوصول باكتشاف عنوان IP الخاص بوحدة التحكم. عند تفعيلها، تُرسل وحدة التحكم معلومات إضافية إلى نقاط الوصول الأخرى لتضمينها في حزم إدارة موارد الراديو (RRM)، مما يُساعد نقطة الوصول الجديدة على التعرف على وحدة التحكم. مع ذلك، تُرسل هذه المعلومات كنص عادي، مما يجعلها عرضة للتجسس. لهذا السبب، فهي معطلة افتراضيًا.

الشبكات الخلوية

التزويد عبر الهواء (OTAP) هو شكل من أشكال تحديثات OTA التي تُمكّن مشغلي شبكات الهاتف المحمول من تزويد الهاتف المحمول (المعروف في مصطلحات الصناعة باسم العميل أو المحطة المتنقلة ) بالمعلومات اللازمة عن بُعد، وتحديث إعدادات شبكة الهاتف المحمول المخزنة على شريحة SIM الخاصة به . يمكن أن يحدث هذا في أي وقت أثناء تشغيل الهاتف. يُستخدم مصطلح إدارة المعلمات عبر الهواء (OTAPA) كمرادف لهذا المصطلح. [ 24 ] [ 25 ] يسمح التزويد عبر الهواء (OTA) للهواتف المحمولة بالحفاظ على إعداداتها الصحيحة عند إجراء مشغلي شبكات الهاتف المحمول تغييرات على شبكاتهم. كما يقوم بضبط إعدادات الهواتف اللازمة للوصول إلى ميزات معينة، مثل WAP (وهي نسخة مبكرة من الإنترنت عبر الهاتف المحمول )، ورسائل MMS ، وبيانات الهاتف المحمول (التي تتطلب تحديد اسم نقطة الوصول ).

يشير مصطلح " توفير الخدمة عبر الهواء " (OTASP) تحديدًا إلى التفعيل الأولي اللاسلكي للهاتف. أثناء التفعيل، يُزوّد ​​الهاتف المحمول ببيانات مثل رقم الهاتف، ورقم تعريف الهاتف المحمول ، ومعرّف النظام ، مما يمنحه إمكانية الوصول المبدئي إلى شبكة الهاتف المحمول. يُطلق على OTASP أحيانًا اسم " التفعيل عبر الهواء" أو "التمهيد عبر الهواء ". البديل للتمهيد عبر الهواء هو التمهيد عبر شريحة SIM، حيث يقرأ الهاتف إعدادات الشبكة المخزنة على شريحة SIM . للتمهيد عبر شريحة SIM قيود: فقد تصبح الإعدادات المخزنة على شريحة SIM قديمة بين وقت تصنيع الشريحة ووقت استخدامها؛ كما أن بعض الهواتف (وأجهزة عملاء الهاتف المحمول الأخرى) لا تستخدم شرائح SIM. [ 25 ] [ 26 ]

أصدرت هيئات معايير مختلفة معاييرَ لتوفير البرامج عبر الهواء (OTA). في عام ٢٠٠١، نشر منتدى WAP معيارَ توفير عميل WAP. بعد أن ضمّ تحالف Open Mobile Alliance منتدى WAP، أصبح هذا المعيار يُعرف باسم توفير عميل OMA (OMA CP). في OMA CP، تُزوَّد الهواتف عبر رسائل نصية قصيرة "غير مرئية" تُرسلها شبكة الهاتف المحمول، وتحتوي على الإعدادات المطلوبة. تبع OMA CP معيارٌ أحدث، هو إدارة أجهزة OMA (OMA DM)، الذي يستخدم شكلاً مختلفًا من التزويد عبر الرسائل النصية القصيرة (يُسمى "OMA Push"). تبدأ جلسات OMA DM دائمًا من جانب العميل. لا تحتوي الرسائل النصية القصيرة "غير المرئية" على إعدادات التكوين؛ بل تُخبر الهاتف (عميل DM) بالاتصال بخادم DM (الذي يُشغّله مُزوّد ​​شبكة الهاتف المحمول)؛ بمجرد الاتصال، يُرسل خادم DM أوامر التكوين إلى العميل. [ ٢٦ ]

معايير OTA

توجد عدة معايير تصف وظائف التحديث عبر الهواء (OTA). من أوائلها سلسلة GSM 03.48 . تتضمن مجموعة معايير Zigbee مجموعة ترقية Zigbee عبر الهواء، وهي جزء من ملف تعريف Zigbee للطاقة الذكية، وتوفر طريقة متوافقة (مستقلة عن البائع) لتحديث البرامج الثابتة للأجهزة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "تعريف OTA" . PCMag . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-04-01 .
  2. ↑ "تعريف البث عبر الهواء" . غارتنر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2023 .
  3. ↑ وايت، إليسيا (نوفمبر 2011). صناعة الأنظمة المدمجة: أنماط تصميم لبرمجيات رائعة . دار نشر أورايلي ميديا، ص 197. ISBN  978-1-4493-0214-6.
  4. 1 2 3 كاثيريش، م.؛ نيلافيني، ر. (24-04-2021). الأنظمة المدمجة في السيارات: التقنيات الرئيسية والابتكارات والتطبيقات . سبرينغر نيتشر. ص 94-95 . ISBN  978-3-030-59897-6.
  5. 1 2 3 ماغلاراس، لياندروس؛ كانتزافيلو، إيوانا (14 أكتوبر 2021). قضايا الأمن السيبراني في التقنيات الناشئة . مطبعة سي آر سي (تايلور وفرانسيس). doi : 10.1201/9781003109952 . ISBN 978-0-367-62617-4.
  6. ↑ رايس، عمار؛ سلام، سامر (2019). إنترنت الأشياء: من الضجة إلى الواقع: الطريق إلى الرقمنة . تشام: دار نشر سبرينغر الدولية. doi : 10.1007/978-3-319-99516-8 . ISBN 978-3-319-99515-1.
  7. ↑ "ما هي تحديثات OTA؟" . Mobility Connected . 10 يناير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2024 .
  8. ^ كاخمان، أوندريج. بالاز ، مارسيل (2016). “إعادة برمجة فعالة عبر الهواء للأجهزة منخفضة الطاقة في الأنظمة الفيزيائية السيبرانية”. في كامارينا-ماتوس، لويس م.؛ فالكاو، أنطونيو ج.؛ فافاي، نازانين؛ نجدي، شيرين (محرران). الابتكار التكنولوجي للأنظمة الفيزيائية السيبرانية . سبرينغر تشام. دوى : 10.1007/978-3-319-31165-4 . رقم ISBN 978-3-319-31164-7.
  9. ↑ سافوف، فلاد (6 يونيو 2011). "نظام التشغيل iOS 5 من آبل: جميع التفاصيل" . إنجادجيت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2023 .
  10. ↑ روسينيول، جو (16 فبراير 2023). "أبل تكشف عن عدد أجهزة آيفون وآيباد التي تعمل بنظامي iOS 16 و iPadOS 16" . ماك رومرز . تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2023 .
  11. 1 2 ميريان، لوكاس (21 يناير 2022). "أبل: نظام iOS 15 مثبت الآن على أكثر من 60% من جميع أجهزة آيفون" . كمبيوتر وورلد . تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2023 .
  12. 1 2 إيفانز، جوني (31 مايو 2013). "نظام أندرويد المجزأ يدفع مطورًا كبيرًا إلى أبل" . كمبيوتر وورلد . تم الاسترجاع في 2 أبريل 2023 .
  13. 1 2 أماديو، رون (12 مايو 2017). "مشروع تريبل من جوجل يحل إحدى عقبات تحديث نظام أندرويد العديدة" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2023 .
  14. ↑ "ما هو تجزئة نظام أندرويد، وهل تستطيع جوجل إصلاحها؟" . موقع Android Authority . 5 سبتمبر 2016.
  15. ↑ نغوين-فو، لونغ؛ آن، جينونغ؛ جونغ، سوهوان (1 نوفمبر 2019). "تجزئة نظام أندرويد في اكتشاف البرامج الضارة" . مجلة الحوسبة والأمن . 87 101573. doi : 10.1016/j.cose.2019.101573 .
  16. 1 2 3 أماديو، رون (22 مايو 2019). "أندرويد في مؤتمر I/O 2019: نظام تحديث Project Mainline وأبرز النقاط الأخرى" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2023 .
  17. 1 2 صديقي، عامر (10 أكتوبر 2020). "كل ما تحتاج لمعرفته حول مشروع أندرويد الرئيسي" . مطورو XDA . تم الاسترجاع في 2 أبريل 2023 .
  18. ↑ أماديو، رون (23 سبتمبر 2020). "أندرويد 11 - مراجعة آرس تكنيكا" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2023 .
  19. ↑ أماديو، رون (2017-08-07). "ستعمل تحديثات نظام التشغيل المتدفقة لنظام أندرويد 8.0 حتى لو كانت ذاكرة هاتفك ممتلئة" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-04-02 .
  20. 1 2 3 4 هالدر، سوبير؛ غوسال، أمريتا؛ كونتي، ماورو (2020-09-04). "تحديثات البرامج الآمنة عبر الهواء في المركبات المتصلة: دراسة استقصائية" . شبكات الحاسوب . 178 107343. doi : 10.1016/j.comnet.2020.107343 . ISSN 1389-1286 . 
  21. ↑ جيتلين، جوناثان م. (11 يناير 2023). "يكتشف المتسللون أن الثغرات الأمنية منتشرة بكثرة في صناعة السيارات" . آرس تكنيكا .
  22. ^ جاسكون، ديفيد؛ ألبرتو بيلسا؛ فيليكس جينيسيو؛ ماركوس يارزا (9 مايو 2011). "برمجة عبر الهواء مع 802.15.4 وZigBee - OTA" . www.Libelium.com . تشهير . مؤرشفة من الأصلي في 11 أكتوبر 2019 . تم الاسترجاع 28 مايو 2012 .
  23. ↑ "Libelium.com: 50 تطبيقًا لأجهزة الاستشعار من أجل عالم أكثر ذكاءً. استلهم أفكارك!" . www.Libelium.com . Libelium . 2 مايو 2012. تاريخ الاطلاع: 28 مايو 2012 .
  24. ↑ راغوناندان، كريشنامورثي (1 أبريل 2022). مقدمة في الاتصالات والشبكات اللاسلكية: منظور عملي . كتب في هندسة الاتصالات ( الطبعة الأولى). سبرينغر تشام. doi : 10.1007/978-3-030-92188-0 . ISBN  978-3-030-92187-3.
  25. 1 2 سنايدر، راندال أ.؛ غالاغر، مايكل د. (5 أبريل 2001). شبكات الاتصالات اللاسلكية باستخدام معيار ANSI-41 . ماكجرو هيل بروفيشنال. الصفحات 374-376 . ISBN  978-0-07-138358-5.
  26. 1 2 برينر، مايكل؛ أونميهوبا، موسى (28 فبراير 2008). تحالف الهاتف المحمول المفتوح: تقديم مُمكّنات الخدمة لتطبيقات الجيل التالي . جون وايلي وأولاده. الصفحات 273-279 . ISBN  978-0-470-51918-9.