Uma solução para atualização em OTA em aplicações embarcadas utilizando o ESP8266
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Data
2025
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Resumo
O crescimento exponencial da conectividade e o avanço dos sistemas tecnológicos aumentaram
significativamente a adoção de microcontroladores como o ESP8266 em uma ampla gama de
aplicações embarcadas em IoT. Nesse contexto, a manutenção de firmwares atualizados tornou-se
um requisito crítico para garantir o desempenho, a segurança e a confiabilidade dos dispositivos.
Métodos tradicionais de atualização, envolvendo conexões físicas, mostraram-se custosos, demorados
e suscetíveis a riscos operacionais. Como alternativa eficiente, o mecanismo de atualização
Over-the-Air (OTA) surgiu, permitindo atualizações de firmware de forma remota por meio de
conexões sem fio. Esta pesquisa explora as possibilidades, desafios e a implementação prática de
atualizações OTA utilizando especificamente o microcontrolador ESP8266.O objetivo principal
deste estudo foi desenvolver uma solução robusta, segura e eficiente de atualização OTA capaz de
realizar atualizações de firmware remotamente. A abordagem metodológica incluiu a definição
de requisitos funcionais e não funcionais claros, a implementação de uma arquitetura lógica de
aplicação baseada em APIs e filas de mensagens, e a avaliação do desempenho do sistema por
meio de experimentos práticos. A solução implementada utilizou dados de firmware no formato
JSON para integração perfeita e atualizações automatizadas, gerenciadas por meio do Arduino
CLI para compilação e RabbitMQ para o manuseio confiável de dados.Avaliações experimentais
demonstraram que a solução OTA proposta otimizou significativamente os processos de
gerenciamento de firmware, reduzindo os intervalos de atualização e os custos operacionais, ao
mesmo tempo em que manteve a confiabilidade do sistema por meio de mecanismos internos
de rollback. Além disso, a transmissão segura de dados foi garantida por meio da adoção de
protocolos criptográficos (SSL/TLS). Apesar dos ganhos evidentes em eficiência, as limitações
de memória do ESP8266 e a dependência da estabilidade da rede foram identificadas como
potenciais limitações, orientando direções para futuras pesquisas, como técnicas de compressão
de firmware, atualizações incrementais (delta) e estratégias aprimoradas de resiliência para
ambientes de rede instáveis.
Descrição
Palavras-chave
Atualizações Over-the-Air, ESP8266, Segurança em IoT, Computação Embarcada, Gerenciamento de Firmware