Neue Mög­lich­kei­ten für IO-Link durch Firmware-Update

Die Intel­li­genz und die Kom­ple­xi­tät von Sen­so­ren und Akto­ren nimmt nicht nur im Rah­men von Indus­trie 4.0 ste­tig zu. Selbst kleins­te Sen­so­ren haben heu­te einen leis­tungs­fä­hi­gen Mikro­con­trol­ler und meh­re­re tau­send Zei­len Soft­ware­code. Hin und wie­der kön­nen Updates der Firm­ware erfor­der­lich sein, etwa um neue Funk­tio­na­li­tä­ten zu ermög­li­chen oder für neu unter­stütz­te Pro­fi­le, die zum Zeit­punkt der Ent­wick­lung des Gerä­tes noch nicht bekannt waren. Um die­se Anfor­de­run­gen zu bedie­nen, hat die IO-Link Com­mu­ni­ty ein Firm­ware Update-Pro­fil spezifiziert.

IO-Link ist der­zeit das ein­zi­ge Kom­mu­ni­ka­ti­ons­pro­to­koll, das einen ein­heit­li­chen Firm­ware-Update-Mecha­nis­mus – her­stel­ler­über­grei­fend – unter­stützt. Das Firm­ware Update-Pro­fil wird zur­zeit von ver­schie­de­nen Her­stel­lern von IO-Link-Devices imple­men­tiert und benutzt den neu ent­wi­ckel­ten BLOB-Trans­fer (Bina­ry Lar­ge Objects) für die Über­tra­gung von gro­ßen Daten­men­gen. In Zukunft sind damit Updates von Firm­ware ein­fa­cher und schnel­ler möglich.

Der Her­stel­ler des Devices stellt für das Firm­ware-Update eine spe­zi­el­le Datei zur Ver­fü­gung (*.iolfw), die neben der eigent­li­chen Gerä­te­soft­ware auch zusätz­li­che Infor­ma­tio­nen, z. B. zur Veri­fi­zie­rung oder auch Infor­ma­tio­nen für den Kun­den, ent­hält. Mit dem IO-Link-Pro­fil las­sen sich zudem Tools zur Para­me­tri­sie­rung des Mas­ters für das Firm­ware-Update ent­wi­ckeln. Der Anwen­der kann mit einem sol­chen Tool die bereit­ge­stell­te Datei öff­nen und den Update­vor­gang star­ten. Dabei über­prüft das Tool, ob die Firm­ware und das Device kom­pa­ti­bel sind. War die Authen­ti­fi­zie­rung erfolg­reich, schal­tet das Tool das Device in den Boot­load-Mode und star­tet die eigent­li­che Über­tra­gung und Spei­che­rung der neu­en Soft­ware im Gerät. Am Ende des Vor­gangs wird der Sta­tus des Updates ange­zeigt und bei einem erfolg­rei­chen Update das Gerät neu gestar­tet, so dass es anschlie­ßend mit der neu­en Funk­tio­na­li­tät in der Anla­ge ver­wen­de­te wer­den kann. Dabei wird das Update eines typi­schen Devices weni­ger als 1 Minu­te dauern.

Um ein hohes Maß an Sicher­heit bei gleich­zei­ti­ger Ein­fach­heit zu garan­tie­ren, wur­de das Pro­fil nach strik­ten Vor­ga­ben ent­wi­ckelt. So dür­fen u. a. neue Firm­ware-Images nur auf kom­pa­ti­ble Gerä­te geschrie­ben wer­den. Zudem muss die Aktua­li­sie­rung der Soft­ware über Stan­dard IO-Link Ver­drah­tun­gen im Feld funk­tio­nie­ren. Es sind also kei­ne spe­zi­el­len IO-Link-Mas­ter dafür not­wen­dig. Zu guter Letzt kann die neue Soft­ware nur auf das Gerät geschrie­ben wer­den — ein Aus­le­sen ist nicht mög­lich. Und wenn bei der Über­tra­gung der neu­en Soft­ware wirk­lich etwas schief geht, bie­tet jedes Device einen klei­nen Boot­loa­der, um den Vor­gang ein zwei­tes Mal zu starten.