无线更新 nRF 固件：Meshtastic 蓝牙 OTA 指南

在物联网设备和远程监控领域，固件更新是一个不可忽视的重要环节。许多长续航 Meshtastic 设备，如 Lilygo T-Echo、Heltec T114，以及社区热门的开源高性价比硬件 Faketec PCB，都采用了 Nordic 的 nRF52 芯片。

对于这些设备，蓝牙 OTA（Over-the-Air）更新是一种灵活高效的方式。通过手机 App，无需数据线连接，也无需直接接触设备，就能无线更新固件。这种方法在设备安装在屋顶、树木、电线杆等难以触及的地方时，尤其显得便利。无需拆卸和接触设备，便可轻松完成固件升级，彻底解放双手。

但即便蓝牙 OTA 极具优势，其更新过程也并非一帆风顺。许多用户在实际操作中，可能会遭遇传输中断、设备连接失败，甚至上传速度缓慢等问题。

为了解决这些困扰，本教程将详细讲解如何通过蓝牙 OTA 对 nRF52 芯片设备进行固件更新，同时提供一系列避坑指南和问题解决方案，让你的更新过程更加顺畅无忧！

对比 DFU 模式和蓝牙 OTA

在更新 nRF52 设备固件时，平时经常使用的 DFU（Device Firmware Update）方法（俗称 U 盘大法）和蓝牙 OTA 是两种主要选择。它们各有优劣，但在某些特定场景下，蓝牙 OTA 的优势尤为明显。

第三部分：准备工作

在开始蓝牙 OTA 更新之前，需要进行充分的准备工作，以确保整个过程顺利无误。以下是更新前需要完成的硬件、软件和固件准备工作。

硬件需求

1. 使用 nRF52 芯片作为 MCU 的 Meshtastic 设备，而非 RP2040 或 ESP32。

   Meshtastic 设备的 MCU 应该怎么选择？快速理解 RP2040、nRF52 和 ESP32 特点和优劣 ？

2. 手机或平板电脑。iOS 和 Android 系统均可，后续教程将分别针对这两种系统进行操作说明。

3. 电源稳定性。在固件更新过程中，目标设备需要保持充足电量，避免因电量不足导致中途更新失败。建议连接稳定的电源。

软件需求

根据您的手机操作系统，安装以下工具：

1. Android 安卓用户
   下载并安装 Nordic Semiconductor 提供的安卓 nRF Connect App（推荐使用旧版本 4.24.3）。这是一个功能强大的应用程序，适用于蓝牙设备管理和固件更新。您可以从 Nordic 官方 GitHub 下载安卓 APK App，或从 Google Play 商店下载 。

2. iOS 用户
   从苹果 App Store 下载并安装 iOS nRF Device Firmware Update (DFU) 应用。这是专为 Nordic 设备设计的固件更新工具，支持蓝牙 OTA 更新。

   注意：请确保您使用的是正确的应用程序。

   在 iOS 上，Nordic 提供多个工具，容易混淆。请务必确认您下载的是 nRF Device Firmware Update (nRF DFU) 应用，而不是类似的 nRF Connect 或其他应用程序。只有 nRF DFU 应用支持固件的 OTA 上传功能，而 nRF Connect 则用于设备扫描和调试。混用可能导致更新失败或无法找到相关功能。

固件准备

1. 下载正确的固件
   前往可靠的下载源获取固件文件，例如 Meshtastic 官网下载页面 或 GitHub Releases。确保选择与设备型号匹配的固件版本，并下载 OTA 格式的压缩包文件（通常以 -ota.zip 结尾）。

2. 解压缩固件文件
   下载后，将压缩包文件解压到本地文件夹中。对于安卓和苹果用户，固件文件应包含在解压后的文件夹内。从 GitHub Releases 页面下载的固件文件通常是一个包含多个设备固件的压缩包（如 firmware-nrf52840-版本号.zip）。这个压缩包内会包含适配不同设备的多个 -ota.zip 文件，如 firmware-heltec-mesh-node-*-ota.zip。

   需要注意的是：Nordic 的蓝牙更新 App 在选择固件时，要求直接选择 -ota.zip 文件，而不是再解压 -ota.zip。所以，当你下载固件后，只需解压第一层的 firmware-nrf52840-版本号.zip。

第四部分：蓝牙 OTA 更新的详细步骤

在完成硬件、软件和固件的准备工作后，我们可以正式开始蓝牙 OTA 更新过程。根据您的移动设备操作系统，以下是 Android 和 iOS 的具体操作步骤。

在 Android 设备上进行蓝牙 OTA 更新

1. 打开 nRF Connect 应用
   启动已安装的 nRF Connect App（推荐版本 4.24.3）。进入应用后，切换到 Scanner 标签页。

2. 连接目标设备
   确保目标设备已处于蓝牙广播模式（通常可以通过设备上的特定操作如按下某个按钮激活）。在应用中，点击 Scan 按钮搜索附近的蓝牙设备。当目标设备的名称出现在列表中时，点击设备名称进行连接。

3. 启动 DFU 模式
   在连接成功后，点击应用右上角的 DFU 图标（通常为一个下载箭头的形状）。系统会要求选择固件文件。

4. 选择正确的固件文件
   浏览本地存储，找到解压后的 OTA 固件文件（文件名通常以 -ota.zip 结尾）。选择该文件并确认。

5. 开始固件更新
   在确认固件文件后，应用会启动 OTA 更新过程。这时，请保持手机和目标设备在蓝牙范围内，并避免任何操作中断。整个更新过程通常需要几分钟时间。

6. 确认更新完成
   更新完成后，设备会自动重启并加载新的固件。您可以通过再次扫描设备名称，验证其广播信息以确认固件已更新成功。

在 iOS 设备上进行蓝牙 OTA 更新

1. 打开 nRF DFU 应用
   启动已安装的 nRF Device Firmware Update 应用。进入主界面后，点击 Select File 按钮以选择固件文件。

2. 选择固件文件
   在文件管理界面，找到解压后的 OTA 固件文件（文件名以 -ota.zip 结尾）。点击选择该文件。

3. 连接目标设备
   应用会自动扫描附近的蓝牙设备。当目标设备出现在列表中时，点击设备名称以建立连接。

4. 调整数据包设置（如必要）
   如果您在前几次尝试时遇到更新失败，可以进入应用的设置界面调整数据包大小：

   • 启用 Packet Receipt Notification。
   • 将默认的数据包大小从 23 减小到 5。这可以有效解决蓝牙连接不稳定的问题。

5. 开始更新
   确认设备连接和固件选择后，点击 Start 开始固件更新。与 Android 一样，请确保手机和目标设备在蓝牙范围内，并避免操作中断。

6. 防止屏幕熄灭
   iPhone 默认的自动锁屏时间较短（通常为 30 秒到 1 分钟）。在更新过程中，请暂时将 自动锁屏 设置为 永不，以避免屏幕关闭导致蓝牙连接中断。

7. 完成更新并验证
   更新完成后，目标设备将自动重启。您可以通过扫描设备的蓝牙广播信息或运行测试功能，确认更新是否成功。

通过上述步骤，无论是 Android 还是 iOS 用户，都可以顺利完成蓝牙 OTA 更新。在操作过程中，如果您遇到问题，请不要担心。接下来，我们将详细讲解一些常见问题及其解决方法，帮助您轻松应对潜在的挑战。

第五部分：常见问题及解决方法

尽管蓝牙 OTA 更新为设备固件升级带来了极大的便利，但在实际操作中，用户可能会遇到一些常见问题。以下是这些问题的详细描述及解决方法。

问题 1：传输中断

现象：更新过程中，传输进度条卡住或直接显示失败提示。

原因分析：

1. 蓝牙信号不稳定，例如设备与手机距离过远或存在干扰源。
2. 数据包大小设置不当，导致设备无法处理传输数据。

解决方案：

• 优化蓝牙环境：确保手机和目标设备之间无障碍物，距离控制在 1 米以内，避免在有大量其他蓝牙设备干扰的环境中操作。
• 调整数据包大小：对于 iOS 用户，进入 nRF DFU 应用的设置界面，启用 Packet Receipt Notification，将默认数据包大小从 23 减少到 5。如果问题仍然存在，可尝试进一步减小数据包大小。

问题 2：更新失败

现象：固件更新完成后设备无法正常启动，或更新过程无法完成。

原因分析：

1. 选择了错误的固件版本或不兼容的文件格式。
2. 固件文件在下载或传输过程中被破坏。

解决方案：

• 检查固件来源：确保从官方可靠渠道下载固件文件，例如 Meshtastic 官网或 GitHub Releases 页面。
• 验证文件完整性：比对固件的哈希值或校验码，以确保文件未损坏。
• 选择正确的文件格式：确认固件文件是专为蓝牙 OTA 设计的 -ota.zip 格式，而不是其他类型的固件文件。

问题 3：上传过程中屏幕熄灭

现象：在上传过程中，手机屏幕熄灭，导致更新中断。

原因分析：
大多数手机的默认自动锁屏时间较短（通常为 30 秒或 1 分钟），屏幕熄灭后，蓝牙连接可能会中断。

解决方案：

• 临时调整自动锁屏设置：对于 iOS 用户，进入 设置 > 显示与亮度 > 自动锁定，将锁屏时间设置为 永不。对于 Android 用户，可在 显示 设置中找到类似选项。
• 避免多任务操作：在更新过程中保持应用处于前台运行，不进行其他多任务操作。

总结

蓝牙 OTA 更新为 nRF52 设备提供了一种无需数据线的固件升级方式，尤其适用于那些山区、天台难以直接接触的设备。

我们鼓励您将自己的实践经验和技巧分享至 Meshtastic 中国社区群，与其他用户一起推动 Meshtastic 发展。