今年3月，Android 5.1低调推出。谷歌官方微博称其系统更加稳定的同时还增强了设备的Wi-Fi能力，支持多张SIM卡，加强了设备的保护机制。谷歌表示绝大部分Android手机和平板升级至Android 5.1后都会支持这一功能。那么，在数据不受损的前提下，如何将自己的手机系统升级到最新的Android 5.1？
了解Android常见升级方式
Android和Windows、iOS系统一样，每隔一段时间后，谷歌就会推出新的Android版本。对于Android新版本的升级主要有如下方式：
1. 全新升级
Android全新升级就是我们常说的刷机（线刷），它的原理就像是将PC平台上的Windows XP升级为Windows 10系统。它使用工厂镜像的方法，对手机原来的数据进行双清后在Recovery模式下写入新的工厂镜像文件，从而实现系统的全新升级，因此这种方法会删除手机上所有数据。
小知识：什么是双清和工厂镜像？
双清就是彻底将手机上的数据全部清除，类似Windows下的格式化并删除所有硬盘分区，一般在Recovery模式下依次执行“winpe data/factory reset”和“winpe cache partition”，因为是执行两次winpe，所以叫双清（见图1）。
（图1 Recovery模式下的双清操作）
工厂镜像则是官方推出的出厂镜像文件，它就类似一些品牌PC在电脑上内置的恢复镜像。因为在手机上无法像Windows那样直接安装系统，而是手机厂商将手机驱动、通信模块等封装在一个镜像文件中（类似我们PC上常用的GHO镜像文件），然后在Recovery模式下写入手机内部存储上。由于手机底层驱动，通信模块等参数，厂商一般不会对外泄露，所以手机系统升级一般就只能用厂商提供的镜像，这就叫工厂镜像。
2. OTA升级
展开全文
OTA是通过厂商服务器的推送更新数据包，通过在线下载操作系统的更新包后实现升级。它和PC平台上的Windows升级很类似，比如Windows 8升级到Windows 8.1就是使用类似的方法。它只是下载新版本所需的更新包，然后在原有系统的基础上进行安装，因此用户的数据不会被覆盖。OTA是一种增量升级的方式，目前Android5.0升级到Android5.1就是这种方式（见图2）。
（图2 OTA自动升级图解）
3. 手动升级
OTA升级虽然方便，但是前提是我们要能顺利连接到厂商服务器，并且可以收到厂商给我们推送的更新信息，否则极易造成升级失败。就拿目前的Android 5.1升级来说，由于谷歌的服务器在国外，很多用户无法得到OTA升级推送消息，通过手机在线下载也常常无法顺利完成。因此对于Android 5.1升级，我们可以在PC上下载升级补丁包，然后通过手动的方法实现升级。因为同是OTA升级，这种方法也不会破坏原来的数据（见图3）。
（图3 OTA手动升级图解）
小提示：
虽然OTA升级不会造成手机数据的破坏，但毕竟这是对系统进行的升级，操作不当仍然可能造成系统无法进入，因此操作之前仍然强烈建议做好手机数据的备份工作。备份工具可以使用百度云、QQ同步助手等工具，在手机上安装后按提示将通讯录、短信等备份到云服务器上即可（见图4）。
（图4 使用QQ同步助手备份数据）
分别对待 升级Android 5.1
1. 就地取材 自动升级
现在大部分品牌手机都在使用OTA方式升级。因此如果你的手机已经是Android 5.0版本，那么只要进入“设置→关于手机→系统更新检查”，这样官方如果有新的升级包可用，在手机上就会自动下载并进行升级（见图5）。
（图5 OTA自动升级）
小提示：
对于非Nexus机型，由于目前Android 5.0仍然尚未普及，Android 5.1是在5.0基础上进行升级。因此其他品牌的手机如果希望使用内置OTA自动升级到5.1，需要先完成目前系统到5.0的升级，比如华为用户预计在9月份可以完成5.0的升级，HTC用户也要等到8月份，因此其他品牌用户希望自动升级到Android 5.1，请耐心等待手机厂商的升级推送。
2. 自力更生 手动升级
如上所述，由于厂商服务器和谷歌OTA推送政策的限制，目前很多Android 5.0的手机仍然无法通过OTA的方式自动升级到5.1。对于这类机型，现在可以通过手动的方法进行升级。这里我们主要以Nexus 5手机为例，其他机型的升级操作类似。
OTA升级的前提条件：
对于Nexus 手机，要成功进行OTA升级，首先要确保手机没有ROOT（ROOT后的手机无法升级，三星、联想、华为等机型也是如此），同时没有刷入第三方Recovery，因为第三方的Recovery并没有“apply update from ADB”，无法进行后续的升级。
如果你的手机不符合上述要求，请先尝试恢复手机原生状态。对于已经刷入第三方Recovery的手机，可以使用官方镜像进行进行线刷恢复；对于已经ROOT的手机，则尝试使用Super SU的反ROOT功能，在手机上启动Super SU后切换到“设置→清除→完全清除ROOT权限”，这样重启后可以恢复手机的未ROOT状态（见图6）。
（图6 恢复手机未ROOT状态）
确保你的手机符合上述要求，在手机上依次进入“设置→关于手机”，然后对着当前版本号连续点击七下，这样会切换到开发者模式，返回设置页面，在开发者选项中勾选“USB 调试”，开启手机的USB调试功能（见图7）。
（图7 开启手机的USB调试功能）
使用数据线将手机和PC相连接，在手机界面会弹出是否允许USB调试的询问窗口，按提示点击“确定”（见图8）。
（图8 允许USB连接）
此时PC上会提示发现新硬件，按提示完成手机驱动的安装。如果手机和PC连接后没有提示发现新硬件，可以在PC上安装豌豆荚、91手机助手等软件，这样连接后会自动安装驱动。完成驱动的安装后打开设备管理器，展开“Android Phone”，确保已经成功安装类似Android ADB interface的驱动（见图9）。
（图9 查看安装的驱动）
准备好所需的本地刷机驱动文件，然后将所有文件依次复制到C:\Windows\System32、C:\Windows\System和C:\Windows\SysWOW64文件夹。这样我们就可以在命令提示符下以ADB的方式访问手机了。继续以管理员的方式启动命令提示符，按提示输入“adb devices”，回车后确保返回类似“012345hkjdkleu Device”的提示，这表明PC已经成功连接到了手机（见图10）。
（图10 查看手机和PC的连接状况）
小提示：
如果输入上述命令后系统提示符出现“adb server is out of date. killing...”之类错误提示，这是因为adb server端口被占用了，此时可以先输入“adb nodaemon server”，查看adb server的端口是多少，比如我的PC上是5037，再输入netstat -ano|findstr "5037"，查看占用这个端口的进程ID，假如是996，则继续输入“tskill 996”，这样即可成功启动Adb命令（见图11）。
（图11 查看adb server端口）
完成上述操作后，根据自己的实际机型，到网上去下载适合的安装镜像包，下载后将镜像包名称更改为“update.zip”放置在d:\备用。
重启手机，然后同时按住“音量下+电源键”，这样开机后会进入Fastboot模式，继续用音量键选择“Recovery mode”进入手机的Recovery模式，此时手机屏幕会出现一个绿色倒地机器人图案，表明已经成功进入Recovey模式（见图12）。
（图12 进入Recovery模式）
小知识：
什么是fastboot模式？这是Android 定义的一种简单的刷机协议，在此模式下，将手机和电脑连接后（需要预先在电脑上安装好自己手机的驱动），我们就可以通过ADB命令对手机Recovery、内核等分区进行刷写，从而实现手机系统的升级。一般成功完成刷机后会自动退出fastboot，如果无法自动退出可以在fastboot模式中选择Power down（关机）即可，内置电池的，可以尝试按住电源键10S以上即可强制退出。
小提示：其他品牌手机进入Fastboot模式的方法（见表1）。
现在再次按“电源键+音量上”，此时会进入一个黑底红字的升级页面，在这个页面使用音量键选择“apply update from ADB”菜单，按下电源键确认后，这样就可以从PC上将Android 5.1刷入手机了（见图13）。
（图13 选择apply update from ADB菜单）
继续返回PC界面，在命令提示符输入“adb sideload d:\update.zip”，这样PC就会将Android 5.1所需的补丁包文件写入手机中（见图14）。
（图14 使用ADB方式写入升级包文件）
小提示：
如果开始解包文件时，命令提示符界面提示“can't read ota.zip”之类的错误，原因大多数是由于下载到的升级包并非和你手机型号一致，或者下载到的升级包文件错误，请尝试重新下载正确的升级包。
此时在手机界面会出现“Finding update package”（发现升级包）之类的提示，从PC上传输过来的补丁包文件会自动传输到手机上，完成升级包文件的更新后手机会自动重启（图15）。
（图15 手机上安装补丁文件）
重启手机后进入系统，同上再次进入“设置→关于手机→系统版本”，我们就可以看到手机已经成功升级到Android 5.1了（见图16）。
（图16 查看升级结果）
上述的操作我们只是以Nexus 5手机为例，实际上其他品牌手机的升级操作大同小异。手动OTA升级的关键一是要获得5.1升级镜像文件（其他品牌用户可以到一些论坛下载测试版），二则要手机开放fastboot模式（请参照表1测试自己的手机能否进入），剩余的操作参照上述步骤完成即可。
不过注意的是，对于很多国产品牌来说，国内智能手机厂商在获得Android 5.0正式版之后，还需要进行大量的二次开发。比如需要电话本功能上加入“来电归属地”、“黑名单”、“黄页查询”等一些便于国内用户使用的功能。此外升级至Android 5.0后，Android系统的应用编译模式由之前的Dalvik模式更新到ART模式。因为编译模式不同，国内手机厂商的深度定制系统还要进行各种适配。因此目前大部分国产品牌手机的升级还需等待一段时间。