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在 Espressif ESP32 上测试 OTA

以下说明使用 Matter SDK 中的照明应用示例以及 M5Stack ESP32 开发板。

构建环境设置

首先，克隆 Matter SDK。

在此示例中，我们将检查 Google Home 的 Matter 版本 5 支持的最低提交：

$ mkdir otaprep
$ cd otaprep
git clone https://github.com/project-chip/connectedhomeip.git
cd connectedhomeip
git fetch origin v1.0-branch
git checkout FETCH_HEAD
git submodule update --init --recursive
source ./scripts/activate.sh

接下来，我们检查 ESP32 GitHub 工作流中使用的版本，以确定哪个 Docker 映像最适合我们的构建：

$ cat .github/workflows/examples-esp32.yaml | grep chip-build | head -n 1
            image: connectedhomeip/chip-build-esp32:0.5.99

我们从 Docker 映像运行容器，传递标志以在容器中挂载 Matter SDK 并提供对 ESP32 设备的访问权限。

$ docker run --name container_name -it --user $(id -u):$(id -g) --mount source=$(pwd),target=/workspace,type=bind --device=/dev/ttyUSB0 connectedhomeip/chip-build-esp32:0.5.99 /bin/bash

停止并启动 Matter Docker 容器

每当您运行 docker run 命令时，都会使用指定映像创建一个新容器。执行此操作后，保存在之前容器实例中的旧数据会丢失。有时，您希望发生这种情况，因为这样您就可以从全新安装开始。但在此示例中，您很可能希望在会话之间保存工作和环境配置。

user@host> docker stop container_name

准备好重新运行后，启动容器并打开一个终端窗口：

user@host> docker start container_name
user@host> docker exec -it container_name /bin/bash

您可以使用以下命令打开与容器的其他终端会话：

user@host> docker exec -it container_name /bin/bash

或者，使用以下命令启动 root 会话：

user@host> docker exec -u 0 -it container_name /bin/bash

初始化 SDK

在容器中，我们初始化 Matter SDK 和 ESP IDF：

cd /workspace
git submodule update --init --recursive
source ./scripts/activate.sh
source /opt/espressif/esp-idf/export.sh

构建和刷写

下一个任务是构建映像并刷写开发套件，以接收 Matter OTA 固件更新。

为此，您必须创建映像。

首先，使用 ESP IDF 中的 menuconfig 实用程序配置 build。

cd examples/lighting-app/esp32
idf.py menuconfig

在互动式菜单中，配置以下设置：

Component config --->
CHIP Device Layer --->
Device Identification Options --->
将 Vendor ID 设置为 Connectivity Standards Alliance (Alliance) 分配的 VID。
将 Product ID 设置为您在 Google Home Developer Console 中的 Matter 集成中设置的 PID。

启用 OTA 请求方标志：

Component config -->
CHIP Core -->
System options --->
启用 OTA 请求方标志 [*] Enable OTA Requestor
按两次 ESC 键可返回顶级菜单。

启用 Matter OTA 映像创建标志：

Component config -->
CHIP Device Layer --->
Matter OTA Image --->
[*] Generate OTA IMAGE

设置版本号：

Application manager --->
选择[*] Get the project version from Kconfig
将 Project version (NEW) 设置为 1.0
按 s 保存配置，按两次 Enter，然后按 q 退出 menuconfig。

设置测试证书

按照创建 Matter 设备测试证书中的步骤创建 CD、DAC 和 PAI 证书。

构建设备

现在，运行 build 并刷写设备：

idf.py build
idf.py -p /dev/ttyUSB0 erase_flash
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash

创建并上传 OTA 映像

现在，再次更改 build 设置以创建 OTA 映像。使用相同的映像，但版本号递增。

运行 menuconfig。

idf.py menuconfig

在交互式菜单中，更新以下内容：

Application manager --->
选择[*] Get the project version from Kconfig
将 Project version (NEW) 设置为 2.0
按 s 保存配置，按 Enter 键两次，然后按 q 退出 menuconfig。

构建并检索映像。以下示例演示了 OTA 映像的位置以及使用 ota_image_tool.py 解析时的输出。

cd build
/workspace/src/app/ota_image_tool.py show ./chip-lighting-app-ota.bin
Magic: 1beef11e
Total Size: 1243360
Header Size: 64
Header TLV:
  [0] Vendor Id: XXXXX (0x000)
  [1] Product Id: XXXXX (0x000)
  [2] Version: 2 (0x2)
  [3] Version String: v2.0
  [4] Payload Size: 1243280 (0x12f890)
  [8] Digest Type: 1 (0x1)
  [9] Digest: e367f4d71e2ccd554b9a399c864abbf2c039382ef1def1b986fb2f59a99923a8

由于 Matter SDK 是从容器主机装载的，因此 OTA 映像在容器主机上可用。

按照 OTA 上传说明将 OTA 映像上传到 Developer Console。

调试以添加到 Google Home 并观察 OTA

确保您的设备已通过 USB 连接到宿主 Linux 计算机。以下示例展示了如何使用 GNU screen 读取设备日志：

screen -L /dev/ttyUSB0 115200

这会将设备的输出显示到终端，并将相同的输出写入名为 screenlog.0 的默认屏幕日志文件。

您可以在其他文本编辑器中打开 screenlog.0 文件，也可以使用 cat、tail、more 或 grep 在其他 Shell 中显示该文件。

按设备侧边的红色重置按钮，查看启动日志。

在设备输出中，您应该会看到之前设置的 VID 和 PID，以及用于配置设备的二维码图片的网址。

[0;32mI (2388) chip[DIS]: Advertise commission parameter vendorID=XXXXX productID=XXXX discriminator=3840/15 cm=1[0m

[0;32mI (1928) chip[SVR]: SetupQRCode: [MT:E59-000000000000000][0m

https://project-chip.github.io/connectedhomeip/qrcode.html?data=MT%3AE59-000000000000000

确保住宅中的 Hub 已联网。

使用日志文件中显示的链接中的二维码，通过 Google Home app (GHA) 对设备进行配置。

让设备在调试几分钟后不间断运行。您应该会看到与 OTA 请求方、OTA 映像下载和 OTAImageProcessor 相关的日志输出。

安装映像后，请注意映像的编译时间与上传到控制台的映像的编译时间一致，并且晚于首次启动时报告的编译时间。在 screenlog.0 上使用正则表达式模式执行以下模式的 grep 可以说明 OTA 过程：

$ grep -E "(Compile time|OTA)" screenlog.0
I (76) boot:  1 otadata          OTA data         01 00 0000f000 00002000
I (91) boot:  3 ota_0            OTA app          00 10 00020000 00177000
I (99) boot:  4 ota_1            OTA app          00 11 001a0000 00177000
I (645) cpu_start: Compile time:     Oct 15 2022 06:21:59
I (135558) chip[SWU]: OTA Requestor received AnnounceOTAProvider
I (540658) chip[SWU]: OTA image downloaded to offset 0x1a0000
I (541348) OTAImageProcessor: Applying, Boot partition set offset:0x1a0000
I (76) boot:  1 otadata          OTA data         01 00 0000f000 00002000
I (91) boot:  3 ota_0            OTA app          00 10 00020000 00177000
I (99) boot:  4 ota_1            OTA app          00 11 001a0000 00177000
I (645) cpu_start: Compile time:     Oct 15 2022 07:35:31
I (76) boot:  1 otadata          OTA data         01 00 0000f000 00002000
I (91) boot:  3 ota_0            OTA app          00 10 00020000 00177000
I (99) boot:  4 ota_1            OTA app          00 11 001a0000 00177000
I (645) cpu_start: Compile time:     Oct 15 2022 07:35:31

初次执行后，您可以重复创建和上传 OTA 映像部分中的步骤，而无需上传新映像。这次，将版本设回 1。

运行 menuconfig，然后在交互式菜单选项中执行以下操作：

Component config -->
CHIP Device Layer --->
Device Identification Options
将 Version String 设置为 v1.0。
将 Device Software Version Number 设置为 1。
按 s 保存配置，然后按 q 退出 menuconfig。

请在GHA中将此设备从您的住宅中移除。

如果尚未构建映像，请构建映像：

idf.py build

刷写：

idf.py -p /dev/ttyUSB0 erase_flash
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash

根据需要重复委托给 Google Home 并观察 OTA 中的步骤。

验证 OTA 软件更新

您可以使用 Google Home 应用 (GHA) 检查设备的软件版本。设备调试完毕后，请按以下步骤操作：

长按 GHA 主屏幕上的设备功能块
点按右上角的图标
点按技术信息
检查软件版本字段

显示软件版本字段的 Google Home 应用界面