一文解析FreeRTOS的OTA特性使用技巧与窍门.docx

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1、一文解析FreeRTOS的OTA特性使用技巧与窍门一文解析FreeRTOS的OTA特性使用技巧与窍门网络转载导语：AmazonFreeRTOS可帮助开发人员简化将物联网(IoT)设备连接到云的经过。然而，即使有更简单的云连接，很多开发人员面临的一个主要障碍仍然是怎样现场晋级其设备的固件。AmazonFreeRTOS可帮助开发人员简化将物联网(IoT)设备连接到云的经过。然而，即使有更简单的云连接，很多开发人员面临的一个主要障碍仍然是怎样现场晋级其设备的固件。固件晋级经常利用引导程序完成；基于设备架构和可用的通讯外设，引导程序可能有多种不同形式。引导程序很普遍，几乎所有嵌入式系统中都有包括，因此

2、开发人员需要利用现有解决方案，而不是从头开场开发。这样，他们可以将更多时间投入到产品的差异化和特性上。本文将讨论开发人员怎样利用内置于AmazonFreeRTOS(a:FreeRTOS)中的引导程序功能常被称为空中晋级(OTA)，来快速实如今其物联网设备上运行引导程序解决方案。AmazonFreeRTOS的OTA晋级概述AmazonFreeRTOS是一种实时操纵系统，其中包含了轻松连接AmazonWebServices(AWS)所需的全部库。AmazonFreeRTOS本质上是FreeRTOS内核，现已包含连接和平安库，以方便与AWS进展平安通讯。OTA特性包含在单独的OTA库中，必须单独配置

3、才能包含在a:FreeRTOS下载中。a:FreeRTOSOTA晋级效劳包含必要的软件以便开发人员可以执行如下操纵：部署前对固件进展数字签名和加密将新固件映像平安地部署到单一设备、设备组或者整个设备集群当设备参加组中、重新启动或者重新配置时，将固件部署到设备中将新固件部署到设备后验证其真实性和完好性监视部署进度调试失败的部署这些特性通过运行各种AWS效劳来提供，例如：OTA治理器效劳AWSIoT作业效劳串流效劳AmazonFreeRTOS代码签名效劳OTA库和代理对开发人员而言，让所有这些局部协同工作所需的步骤是相当多的，无法在一篇文章中具体讲明。本文将重点介绍怎样入门，以及关于在实验室中成功

4、设置a:FreeRTOS的一些经历教训和窍门。选择OTA测试硬件a:FreeRTOS目前支持多种开发板。它支持的开发套件包括：TexasInstruments的SimpleLinkWi-FiCC3220SFWirelessLaunchPad开发套件MicrochipTechnology的PIC32MZEFCuriosity开发套件STMicroelectronics的STM32L4Discovery套件IoT节点NXPSemiconductors的LPC54018IoT模块EspressifSystems的ESP32-DEVKITC开发套件图1：TexasInstruments的CC3220S

5、F-LaunchXL是一个可以启动AmazonFreeRTOSOTA的全集成解决方案。该微控制器集成一个Wi-Fi模块，最大限度地减小了物理尺寸并降低能耗。出于多方面原因，本文将重点介绍SimpleLinkWi-FiCC3220SF。首先，CC3220SF是目前唯一集成了Wi-Fi模块的a:FreeRTOS微控制器。固然其他开发板具有板载Wi-Fi模块，但CC3220SF通过将控制器和Wi-Fi功能集成在单一芯片中，节省了电路板空间和能耗。其次，CC3220SF的外部存储设备可以存储固件映像并在引导经过中恢复映像，因此其平安特性很有意义且更为复杂。假如读者可以在CC3220SF上成功设置OTA

6、，那么在其他平台上将不会有任何问题。最后，CC3220SF是OTA演示应用支持的第一款处理器，因此设计人员可以放心，处理器在CC3220SF上已经过全面审查。图2：J-LinkUltra+是一款全功能专业调试器，其特性包括无限制断点，以及极快的SWO和接口时钟速率。开发人员可以利用J-LinkUltra+执行应用跟踪，以便理解OTA例如怎样工作。除了选择开发板之外，开发人员可能还需放弃板载编程器，而使用专业编程器，例如SeggerMicrocontrollerSystems的J-LinkUltra+。专业编程器会降低程序速度并提供额外的调试功能，例如应用跟踪和RTOS感悟调试，这对理解黑盒应用

7、非常重要。开发人员也可利用Tag-Connect的TC202110引脚钉式插头，轻松将编程器连接到目的板。调试器上可能需要TC2050-ARM202020引脚适配器来转接TC2050，以便连接板侧电缆。图3：Tag-Connect的TC2050-IDC10引脚钉式插头左是一种适配器电缆，可将开发板或者消费电路板上的连接器基底面减到最小。与SEGGERJ-LINK一起使用时，可能需要TC2050-ARM202020引脚适配器来转接TC2050。配置AmazonFreeRTOS以实现OTA晋级默认情况下，OTA库未包含在预配置的a:FreeRTOS包中。开发人员必须手动配置这些库和应用。首先，应登

8、录AWSIoT控制台并进入AmazonFreeRTOS菜单。然后，开发人员可以点击“Createnew新建按钮开场创立自定义配置图4。图4：在AWSIoT控制台中，通过单击软件配置菜单中的“Createnew新建按钮可以自定义a:FreeRTOS设备软件。在配置经过中，开发人员只需要设置几项就能配置OTA特性。其中包括：选择硬件选择所包含的a:FreeRTOS库设置配置名称对于本例，开发人员选择CC3220SF-LAUNCHXL图5。以这种方式选择硬件平台将会引入所有特定于电路板的文件，包括驱动程序。但是，选择电路板并不会自动引入OTA特性。在库局部，开发人员需要添加OTA库如图6所示。这将包

9、含所有OTA库，包括开发人员可以参考或者采纳的演示例如。图5：选择将要配合a:FreeRTOSOTA特性使用的硬件配置。图6：将OTA晋级库添加到a:FreeRTOS配置中。完成此操纵后，开发人员便可创立配置并下载，然后将aws_demo工程导入代码调试器。设置OTA例如代码一旦导入aws_demosOTA例如，便需要执行假设干任务。首先，配置终端、证书和平安密钥。这可以按照a:FreeRTOS入门指南中的步骤完成。遵循该指南并按原样运行aws_demos工程，以便确认已连接到AWS，然后再执行其他操纵。接下来，修改OTA演示非常简单。翻开aws_demo_runner.c模块，找到位于模块末

10、尾的DEMO_RUNNER_RunDemos函数。应对vStartMQTTEchoDemo调用添加注释，而vStartOTAUpdateDemoTask调用那么取消注释。然后进展快速编译以构建工程，在引导程序功能启用的情况下，工程便可执行。图7：将OTA演示任务添加到aws_demos应用中。配置AmazonWebServices以实现OTA对嵌入式软件开发人员而言，要运行OTA例如，进展到这一步骤时将涉及到云端。为了成功运行OTA例如，开发人员需要根据OTA先决条件指南配置AWS。这要求开发人员：创立AmazonS3存储桶授予AWS帐户OTA晋级权限创立OTA效劳角色创立OTA用户策略授予访

11、问代码签名效劳的权限完成这些操纵后，按照最终的用户指南讲明运行OTAa:FreeRTOS例如。AmazonFreeRTOS的OTA特性使用技巧与窍门使用a:FreeRTOS中包含的引导程序功能时，为尽量减少潜伏问题，开发人员可以采用以下几点技巧和窍门。其中包括：浏览“使用AmazonFreeRTOS连接到云以获取关于怎样使用FreeRTOS的一般技巧和信息。通读AmazonOTA讲明文档详见此处。在开发经过中，购置六片开发板并将它们分成三组，每组两片。这样便可试验现场晋级设备和组可采用的不同方法。首先将固件晋级部署到较小的设备组，以确保固件晋级没有问题，然后才晋级整个设备集群。利用AWSAma

12、zonCertificateManager创立证书并给固件签名。可以使用第三方认证机构，但假如全部在AWS内完成，该经过会比拟简单。考虑将PIC32MZEFCuriosity板用于OTA实验，由于它是第二款支持OTA测试版演示的a:FreeRTOS开发套件。总结AmazonFreeRTOS生态系统为开发人员提供了一个现场晋级固件的范例。对于可能有不同需求或者系统配置的开发人员，此范例可以轻松扩展。利用现有引导程序可为开发人员节省大量开发时间，以便其专注于产品差异化和价值主张。如本文所述，AmazonFreeRTOS确实可提供空中晋级解决方案，该方案目前用于TexasInstrumentsCC3220，而将来无疑将可用于其他AmazonFreeRTOS产品。