在 Espressif ESP32 上測試 OTA

以下操作說明使用 Matter SDK 的淺色應用程式範例和 M5Stack ESP32 開發板。

設定建構環境

首先，請複製 Matter SDK。

在此範例中，我們查看 Google Home Matter 5 版本支援的最低修訂版本：

$ 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

接著，請查看 ESP32 GitHub 工作流程中使用的版本，判斷哪個 Docker 映像檔最適合我們的版本：

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

我們從 Docker 映像檔執行容器，傳送標記以在容器中掛接 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，都會使用指定映像檔建立新容器。如果這麼做，舊資料 (儲存在先前的容器執行個體中) 會遺失。這有時是您想要達成的目標，因為這可讓您從新的安裝作業開始。但在此範例中，您可能會想要在工作階段之間儲存工作和環境設定。

user@host> docker stop container_name

當您準備好再次執行時，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

您可以使用下列指令開啟容器的其他終端機工作階段：

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

或使用以下指令啟動根工作階段：

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

建構及刷新

下一項工作是建構映像檔並刷新開發套件，以便接收 Matter OTA 韌體更新。

為此，您必須建立映像檔。

請先使用 ESP IDF 的 menuconfig 公用程式設定建構作業。

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

在互動式選單中進行以下設定：

  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 設為您在 Google Home Developer Console 的 Matter 整合上設定的 PID。

啟用 OTA 要求者標記：

  1. Component config -->

  2. CHIP Core -->

  3. System options --->

  4. 啟用 OTA 要求者旗標 [*] Enable OTA Requestor

  5. 按兩下 ESC 即可返回頂層選單。

啟用 Matter OTA 映像檔建立標記：

  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. 按下 s 儲存設定，按兩次 Enter 鍵，然後按 q 結束 menuconfig。

設定測試憑證

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

打造您的裝置

現在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

建立及上傳 OTA 映像檔

現在請再次變更建構設定，藉此建立 OTA 映像檔。請使用相同的映像檔，但版本號碼會更高。

執行 menuconfig。

idf.py menuconfig

請在互動式選單中更新以下內容：

  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 儲存設定，按兩次 Enter 鍵，然後按 q 退出 menuconfig。

建構及擷取映像檔。以下範例示範 OTA 映像檔的位置和使用 ota_image_tool.py 進行剖析時的輸出內容。

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 是從容器主機掛接，因此您可在容器主機上使用 OTA 映像檔。

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

執行 Google Home 佣金並觀察網路旅行社

確保使用 USB 將裝置連接至主機 Linux 電腦。以下範例顯示如何使用 GNU screen 讀取裝置記錄：

screen -L /dev/ttyUSB0 115200

這個指令會將裝置輸出內容顯示在終端機中，並將相同的輸出內容寫入名為 screenlog.0 的預設螢幕記錄檔。

您可以利用其他文字編輯器開啟 screenlog.0 檔案，或在另一個殼層中使用 cat、tail、more 或 grep 顯示檔案。

按下裝置側邊的紅色重設按鈕，即可查看開機記錄。

在裝置輸出內容中，您應該會看到您先前設定的 VID 和 PID，以及您將用來調控裝置的 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 Nest Hub 已連上網路。

使用記錄檔中顯示的連結，透過 QR code 讓裝置接受 Google Home app (GHA)。

執行後，讓裝置持續運作幾分鐘。您應該觀察與 OTA 要求者、OTA 映像檔下載和 OTAImageProcessor 相關的記錄輸出。

安裝映像檔後，請發現映像檔的編譯時間與上傳至主控台的圖片相符，且晚於初次啟動時回報的編譯時間。在 screenlog.0 上的規則運算式模式下，使用以下模式執行 grep 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

首次執行後，您可以重複按照「建立及上傳 OTA 映像檔」一節中的步驟，不要上傳新映像檔。這次請將版本改回 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 儲存設定，然後按 q 結束 menuconfig。

將裝置從 GHA中的住家移除。

如果尚未建構映像檔，請建構：

idf.py build

刷新裝置：

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

重複按照「Commission to Google Home」(向 Google Home 裝置佣金) 一節的步驟執行操作，並視情況觀察 OTA。

驗證 OTA 軟體更新

你可以透過 Google Home 應用程式 (GHA) 查看裝置軟體版本。裝置停用後，請採取下列程序：

  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. 檢查「軟體版本」欄位

Google Home 應用程式畫面顯示軟體版本欄位