OTA-Update (Over-the-Air-Update)
Was ist ein OTA-Update (Over-the-Air-Update)?
Ein Over-the-Air-Update (OTA) ist die drahtlose Bereitstellung neuer Software, Firmware oder anderer Daten für mobile und IoT-Geräte.
Mobilfunkanbieter und Erstausrüster (OEM, Original Equipment Manufacturer) verwenden Over-the-Air-Updates in der Regel, um Firmware zu installieren und Mobiltelefone für die Nutzung in ihren Netzwerken über WLAN oder mobiles Breitband zu konfigurieren. Die Initialisierung eines neu gekauften Smartphones erfordert beispielsweise ein Over-the-Air-Update. Mit dem Aufkommen von Smartphones, Tablets und Geräten für das Internet der Dinge (IoT) haben Netzbetreiber und Hersteller verschiedene Methoden der Over-the-Air-Update-Architektur für die Bereitstellung neuer Betriebssysteme für diese Geräte entwickelt.
Die Geschichte der Over-the-Air-Updates
Die OTA-Technologie hat mit dem Wachstum der mobilen Geräte und Anwendungen an Bedeutung gewonnen. Mobilfunkbetreiber und Drittanbieter von Telekommunikationsdiensten können OTA-Updates per SMS versenden, um Datenaktualisierungen auf SIM-Karten zu konfigurieren, Systemaktualisierungen zu verteilen oder auf Dienste wie das Wireless Access Protocol (WAP) oder den Multimedia Messaging Service (MMS) zuzugreifen. OTA-Updates ermöglichen es Mobilfunkbetreibern auch, Benutzerabonnements zu aktivieren. OEMs können OTA-Updates nutzen, um Fehler in der Firmware zu beheben und die Benutzeroberfläche zu ändern.
Die Verbreitung des IoT hat Hersteller dazu veranlasst, OTA-Updates für autonome Fahrzeuge, Smart-Home-Lautsprecher und andere IoT-Geräte zu verwenden. Diese Hersteller aktualisieren ihre Systeme oft über nicht lizenzierte Frequenzbänder wie 868 MHz und Übertragungsprotokolle mit niedriger Datenrate wie 802.15.4.
Apple hat OTA-Updates für iOS-Geräte mit der Veröffentlichung von iOS 5.0.1 eingeführt. Zuvor mussten Endbenutzer das Gerät über ein USB-Kabel an einen Computer anschließen und das Betriebssystem via iTunes aktualisieren. Mit OTA-Updates kann Apple jedoch Updates aus der Ferne bereitstellen.
Wie funktionieren OTA-Updates?
OEMs können OTA-Updates auf verschiedene Weise an die Nutzer verteilen. Aus Sicht der Endanwender kann das OTA-Update entweder automatisch oder manuell erfolgen.
Bei einem automatischen OTA-Update kann das Backend-System eines Mobilfunkbetreibers ein Firmware-Update auf das Gerät des Anwenders übertragen. OEMs können Produkte verwenden, die OTA-Updates automatisieren, zum Beispiel Plattformen von Smith Micro und Akamai, um OTA-Updates für die Geräte ihrer Endbenutzer zu verwalten und bereitzustellen. Geräte, die sich an abgelegenen Orten befinden, wie IoT-Sensoren, oder Geräte, die keinen häufigen menschlichen Kontakt haben, beispielsweise ein autonomes Fahrzeug, sind gute Kandidaten für automatische OTA-Updates. Bei Kraftfahrzeugen haben sich Over-the-Air-Updates ebenfalls etabliert, teils auch für die Bereitstellung zusätzlicher Funktionalitäten.
Bei manuellen OTA-Updates wird der Benutzer über eine verfügbare Aktualisierung benachrichtigt, und er kann den Download des Updates auf sein Gerät akzeptieren oder ablehnen. Mobilfunkanbieter haben die Möglichkeit, auch eine SMS-Nachricht an alle Benutzer eines bestimmten Geräts senden und sie aufzufordern, eine Nummer zu wählen, um ein Software-Update zu erhalten.
IoT-Geräte können OTA-Updates auf verschiedene Weise erhalten. Bei OTA-Updates via Edge-to-Cloud empfängt ein Mikrocontroller Firmware-Images von einem entfernten Server, um die zugrunde liegende Hardware oder Anwendung zu aktualisieren. Aktualisierungen über Gateway-to-Cloud verwenden ein mit dem Internet verbundenes Gateway, das Updates von einem entfernten Server empfängt, um die Software-App selbst, die Host-Umgebung der Software-App oder die Firmware des Gateways zu aktualisieren.
Was sind die Vor- und Nachteile von OTA-Updates?
OTA-Updates sind für OEMs eine effizientere Methode zur Behebung von Fehlern und zur Aktualisierung der Software als die manuelle Aktualisierung jedes einzelnen Geräts. OTA-Updates können Probleme abfangen, bevor die Geräte auf den Markt kommen, was den OEMs Zeit und Geld spart und den Prozess der Softwareentwicklung und Qualitätssicherung (QA) reduziert. OTA-Updates ermöglichen es OEMs auch, Software auf schwer zugänglichen Geräten wie Werbedisplays einfacher zu aktualisieren.
Eine OTA-Aktualisierung ist auch für die Endanwender bequem, da sie nicht in ein Geschäft gehen oder sich mit einem PC verbinden müssen, um ihre Geräte zu aktualisieren. Stattdessen muss der Endnutzer nur eine Taste auf seinem Smartphone drücken, um beispielsweise ein Software-Update herunterzuladen.
OTA-Updates sind mit einigen Sicherheitsrisiken verbunden. OEMs, die ihren OTA-Aktualisierungsprozess nicht ordnungsgemäß absichern, ermöglichen es Hackern, die Software des Geräts zu ändern. Angreifer können inoffizielle Updates einspielen, die Sicherheitslücken enthalten. So erlangte beispielsweise ein OTA-Unternehmen namens Adups im Jahr 2016 Berühmtheit, weil es Adware und Spyware installierte, um persönliche Daten von Geräten zu sammeln.
Um Sicherheitslücken zu vermeiden, sollten OEMs OTA-Updates verschlüsseln sowie authentifizieren und sie über ein sicheres Protokoll an die Endbenutzer übermitteln. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen wichtig, dass hinsichtlich eingespielter Updates oder einzuspielender Updates eine große Transparenz gegenüber den Anwendern gegeben ist.
