在 Espressif ESP32 上測試 OTA

以下操作說明使用 Matter SDK 中的照明應用程式範例，以及 M5Stack ESP32 開發板。

設定建構環境

首先，複製 Matter SDK。

在本例中，我們會檢查 Google Home Matter 5 版支援的最低提交版本：

$ 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

接下來，我們會檢查 ESP32 GitHub 工作流程中使用的版本，以決定哪個 Docker 映像檔最適合我們的建構作業：

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

我們會透過 Docker 映像檔執行容器，傳遞標記來在容器中掛載 Matter SDK，並提供 ESP32 裝置的存取權。

$ 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

停止及啟動 Matter Docker 容器

每次執行 docker run 指令時，您都會使用指定的映像檔建立新的容器。執行這項操作後，儲存在先前容器執行個體中的舊資料就會遺失。有時這正是您想要的結果，因為這樣一來，您就能從全新安裝開始。但在本例中，您很可能會在工作階段之間儲存工作和環境設定。

user@host> docker stop container_name

準備再次執行時，請啟動容器並開啟終端機視窗：

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

您可以使用下列方法，為容器開啟其他終端機工作階段：

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

或者，您也可以使用以下指令啟動 root 工作階段：

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

初始化 SDK

在容器中，我們會初始化 Matter SDK 和 ESP IDF：

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

建構及閃現

接下來要執行的任務是建構映像檔，並刷新開發套件，以便接收 Matter OTA 韌體更新。

如要這樣做，您必須建立映像檔。

請先使用 ESP IDF 中的 menuconfig 公用程式設定建構作業。

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

在互動式選單中，設定下列選項：

  1. Component config --->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Device Identification Options --->

  4. 將 Vendor ID 設為 Connectivity Standards Alliance (Alliance) 指派的 VID。

  5. 將 Product ID 設為 Google Home Developer Console 中 Matter 整合作業所設定的 PID。

啟用 OTA Requestor 標記：

  1. Component config -->

  2. CHIP Core -->

  3. System options --->

  4. 啟用 OTA 要求者標記 [*] Enable OTA Requestor

  5. 按兩下 ESC 鍵可返回頂層選單。

啟用 Matter OTA 映像檔建立旗標：

  1. Component config -->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Matter OTA Image --->

  4. [*] Generate OTA IMAGE

設定版本號碼：

  1. Application manager --->

  2. 選取「[*] Get the project version from Kconfig」

  3. 將 Project version (NEW) 設為 1.0

  4. 按 s 鍵儲存設定，按兩下 Enter 鍵，然後按 q 鍵退出 menuconfig。

設定測試憑證

請按照「建立 Matter 裝置測試憑證」一文中的步驟建立 CD、DAC 和 PAI 憑證。

建構裝置

接著執行版本並刷新裝置：

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

建立並上傳 OTA 映像檔

現在請再次變更建構設定，以便建立 OTA 映像檔。使用相同的映像檔，但版本號碼會遞增。

執行 menuconfig。

idf.py menuconfig

在互動式選單中，更新下列項目：

  1. Application manager --->
  2. 選取「[*] Get the project version from Kconfig」
  3. 將 Project version (NEW) 設為 2.0
  4. 按下 s 鍵儲存設定，然後按兩下 Enter 鍵，接著按下 q 鍵退出 menuconfig。

建構並擷取映像檔。以下範例示範 OTA 圖片的位置，以及使用 ota_image_tool.py 剖析時的輸出內容。

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

由於 Matter SDK 是從容器主機掛載，因此 OTA 映像檔可在容器主機上使用。

按照OTA 上傳操作說明，將 OTA 映像檔上傳至 Developer Console。

將佣金支付給 Google Home，並觀察 OTA

請確認裝置已透過 USB 連接到主機 Linux 機器。以下範例說明如何使用 GNU screen 讀取裝置記錄：

screen -L /dev/ttyUSB0 115200

這會將裝置的輸出內容顯示至終端機，並將相同的輸出內容寫入名為 screenlog.0 的預設螢幕記錄檔。

您可以在其他文字編輯器中開啟 screenlog.0 檔案，或使用 cat、tail、more 或 grep 在其他殼層中顯示該檔案。

按下裝置側邊的紅色重設按鈕，查看啟動時的記錄。

在裝置輸出內容中，您應該會看到先前設定的 VID 和 PID，以及用於啟用裝置的 QR code 圖片網址。

[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

確認家中的中控台已連上網路。

使用記錄檔中顯示的連結 QR code，將裝置與 Google Home app (GHA) 配對。

讓裝置在調試後連續運作幾分鐘。您應該會看到與 OTA 要求方、OTA 映像檔下載和 OTAImageProcessor 相關的記錄輸出內容。

安裝映像檔後，請觀察映像檔的編譯時間是否與上傳至主控台的編譯時間相符，並且晚於首次開機時回報的編譯時間。在 screenlog.0 上以規則運算式模式執行 grep，並使用下列模式，即可說明 OTA 程序：

$ 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

初次執行後，您可以重複建立並上傳 OTA 映像檔一節中的步驟，但不上傳新映像檔。這次請將版本設回 1。

執行 menuconfig，然後在互動式選單選項中：

  1. Component config -->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Device Identification Options

  4. 將 Version String 設為 v1.0。

  5. 將 Device Software Version Number 設為 1。

  6. 按下 s 鍵儲存設定，然後按下 q 鍵退出 menuconfig。

在 GHA 中將裝置從住家中移除。

如果尚未建構圖片，請建構圖片：

idf.py build

閃光燈：

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

視需要重複將裝置委派給 Google Home 並觀察 OTA 更新中的步驟。

驗證 OTA 軟體更新

你可以使用 Google Home 應用程式 (GHA) 檢查裝置軟體版本。裝置調試完成後，請按照下列程序操作：

  1. 長按 GHA 主畫面上的裝置圖塊
  2. 輕觸右上方的 圖示
  3. 輕觸「技術資訊」
  4. 查看「軟體版本」欄位

Google Home 應用程式畫面，顯示軟體版本欄位