Actualizaciones OTA de Python con ESP-Now

Actualizaciones OTA de Python con ESP-Now: en este artículo describimos una implementación práctica para actualizar archivos Python y otros ficheros en dispositivos ESP32 usando ESP-Now. La solución se basa en un manejador de mensajes que recibe comandos desde la red, ejecuta la acción adecuada y devuelve un resultado al emisor.

Arquitectura general: el sistema utiliza una clase Config que centraliza la configuración del dispositivo y actúa como punto de intercambio de objetos y funciones. Desde Config se obtiene, por ejemplo, un objeto relay que permite encender y apagar un relé y consultar su estado, sin que cada módulo tenga que conocer todos los detalles del hardware.

Manejador de mensajes: el handler procesa comandos sencillos de gestión como uptime, ipaddr, channel, temp, pause y resume, así como comandos para manipular archivos y realizar la actualización OTA. También puede integrar valores recibidos por BLE para devolver lecturas como temperatura dentro de la respuesta a ciertas peticiones.

Mecanismo de transferencias OTA: dado que el tamaño máximo de un paquete ESP-Now es limitado a poco más de 200 bytes, la estrategia aconsejada es fragmentar los archivos en partes más pequeñas. En la implementación descrita cada fragmento contiene 100 bytes útiles de contenido codificado en hexadecimal. Cada mensaje viene precedido por el prefijo part y un número de parte empezando en 0. El receptor extrae el número de parte y los datos, verifica que el número sea el esperado y concatena el texto recibido en una lista de fragmentos.

Control de secuencia y respuestas: si la parte recibida coincide con la secuencia esperada el handler devuelve el número de parte y el tamaño de los datos, lo que permite al emisor confirmar la recepción correcta. Si hay desajuste en la secuencia se registra un error de secuencia y se informa al remitente para que reenvíe la parte.

Guardado temporal y verificación: una vez recibidas todas las partes del fichero, el comando save escribe un fichero temporal con prefijo t- y luego se valida usando una función de comprobación que lee el fichero carácter a carácter y lo compara con la lista de fragmentos recibida. Si la comprobación es correcta el fichero temporal se puede renombrar a su nombre definitivo mediante el comando update.

Actualizaciones por lotes: actualizar múltiples ficheros de Python de forma individual puede dejar el sistema en un estado inconsistente si la actualización falla a mitad de proceso. Por eso es recomendable transferir los ficheros como un lote, guardar y verificar todos los ficheros temporalmente y solo cuando todos pasan la verificación renombrarlos en bloque. De este modo se asegura que el dispositivo siempre disponga del conjunto coherente de ficheros tras un reinicio.

Manejo de errores y reintentos: en entornos con señal variable es normal que alguna parte falle. La implementación permite reintentos automáticos desde el emisor y recomienda realizar hasta 10 reintentos antes de abandonar el intento de guardado, lo que equilibra robustez y eficiencia en redes ruidosas.

Buenas prácticas: elegir un tamaño de fragmento conservador (por ejemplo 100 bytes), codificar los datos a hexadecimal para evitar problemas con caracteres especiales, comprobar cada parte mediante confirmaciones y validar el fichero completo tras la escritura son pasos clave para una actualización segura. Además, instrumentar logs de recepción y respuestas ayuda a diagnosticar problemas de red y reintentos.

Ejemplo de comandos útiles que debe soportar el handler: control del relé, consulta de uptime e IP, cambio de canal, recogida de valores BLE, comandos file part para recibir fragmentos, save para escribir fichero temporal y update para aplicar el lote. Adicionalmente comandos para crear directorios y borrar ficheros facilitan la gestión remota del sistema.

Ventajas de este enfoque: permite actualizaciones sin necesidad de conexión Wi Fi tradicional ni servidor HTTP, reduce la dependencia de infraestructura central y facilita despliegues en redes mesh o entornos con conectividad limitada. Es una técnica especialmente útil para redes de sensores y actuadores donde el firmware y los scripts deben evolucionar con frecuencia.

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