Testar OTA no Espressif ESP32

As instruções a seguir usam o exemplo de app de iluminação do SDK do Matter com uma placa de desenvolvimento M5Stack ESP32.

Configuração do ambiente de build

Primeiro, clone o SDK Matter.

Neste exemplo, confira a confirmação mínima compatível com a Matter versão 5 do Google Home:

$ 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

Em seguida, verificamos a versão usada no fluxo de trabalho do ESP32 no GitHub para determinar qual imagem do Docker é mais adequada à nossa versão:

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

Executamos um contêiner da imagem do Docker, transmitindo sinalizações para ativar o SDK Matter no contêiner e fornecer acesso ao dispositivo ESP32.

$ 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

Interromper e iniciar o contêiner do Matter Docker

Sempre que executar um comando docker run, você criará um novo contêiner com a imagem especificada. Ao fazer isso, os dados antigos, que foram salvos em uma instância de contêiner anterior, serão perdidos. Às vezes, é isso que você quer que aconteça, porque permite que você comece com uma nova instalação. No entanto, neste exemplo, você provavelmente quer salvar sua configuração de trabalho e ambiente entre sessões.

user@host> docker stop container_name

Quando estiver pronto para executar novamente, inicie o contêiner e abra uma janela de terminal:

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

Você pode abrir mais sessões do terminal no seu contêiner com:

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

Ou inicie uma sessão raiz usando:

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

Inicializar o SDK

No contêiner, inicializamos o SDK Matter e o IDF do ESP:

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

Criar e atualizar

A próxima tarefa é criar a imagem e atualizar o kit de desenvolvimento para receber a atualização do firmware OTA Matter.

Para isso, crie uma imagem.

Primeiro, configure a versão usando o utilitário menuconfig do IDF do ESP.

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

No menu interativo, defina as seguintes configurações:

  1. Component config --->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Device Identification Options --->

  4. Defina Vendor ID como o VID atribuído pelo Connectivity Standards Alliance (Alliance).

  5. Defina Product ID como o PID definido na integração Matter no Google Home Developer Console.

Ative a sinalização do OTA Requester:

  1. Component config -->

  2. CHIP Core -->

  3. System options --->

  4. Ativar a sinalização do OTA Requester [*] Enable OTA Requestor

  5. Pressione ESC duas vezes para retornar ao menu de nível superior.

Ative a sinalização de criação da imagem OTA Matter:

  1. Component config -->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Matter OTA Image --->

  4. [*] Generate OTA IMAGE

Defina o número da versão:

  1. Application manager --->

  2. Selecionar [*] Get the project version from Kconfig

  3. Defina Project version (NEW) como 1.0

  4. Pressione s para salvar a configuração, pressione Enter duas vezes e q para sair de menuconfig.

Configurar certificados de teste

Siga as etapas em Criar certificados de teste de dispositivos do Matter para criar certificados de CD, DAC e PAI.

Crie seu dispositivo

Agora, execute a versão e atualize o dispositivo:

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

Criar e fazer upload da imagem OTA

Agora, mude as configurações do build novamente para criar uma imagem OTA. Use a mesma imagem, mas com um número de versão incrementado.

Execute menuconfig.

idf.py menuconfig

No menu interativo, atualize o seguinte:

  1. Application manager --->
  2. Selecionar [*] Get the project version from Kconfig
  3. Defina Project version (NEW) como 2.0
  4. Pressione s para salvar a configuração, pressione Enter duas vezes e q para sair de menuconfig.

Crie e recupere a imagem. O exemplo abaixo demonstra o local da imagem para OTA e a saída ao analisar com o ota_image_tool.py.

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

Como o SDK Matter é ativado a partir do host de contêiner, a imagem OTA está disponível no host de contêiner.

Faça upload da imagem OTA para o Developer Console seguindo as instruções de upload de OTA.

Comissão para o Google Home e observação de OTA

Verifique se o dispositivo está conectado à máquina Linux host com USB. O exemplo a seguir mostra o uso de GNU screen para ler os registros do dispositivo:

screen -L /dev/ttyUSB0 115200

Isso exibe a saída do dispositivo no terminal e grava a mesma saída no arquivo de registro de tela padrão chamado screenlog.0.

É possível abrir o arquivo screenlog.0 em outro editor de texto ou exibi-lo em outro shell com cat, tail, more ou grep.

Pressione o botão vermelho de redefinição na lateral do dispositivo para ver os registros da inicialização.

Na saída do dispositivo, você verá o VID e o PID definidos anteriormente, bem como um URL para a imagem do código QR que será usada para comissionar o dispositivo.

[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

Verifique se o Hub está on-line na sua casa.

Ative o dispositivo com o Google Home app (GHA) usando o código QR do link exibido no arquivo de registros.

Deixe o dispositivo funcionando sem interrupções por vários minutos após a ativação. É necessário observar a saída de registro relacionada ao solicitante de OTA, ao download de imagem OTA e ao OTAImageProcessor.

Depois que a imagem for instalada, observe que o tempo de compilação da imagem corresponde ao do upload para o console e é posterior ao tempo de compilação relatado na primeira inicialização. A execução de grep com o seguinte padrão no modo regex em screenlog.0 pode ilustrar o processo OTA:

$ 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

Após a execução inicial, é possível repetir as etapas na seção Criar e fazer upload de imagem OTA sem fazer upload de uma nova imagem. Desta vez, defina as versões novamente como 1.

Execute menuconfig e nas opções do menu interativo:

  1. Component config -->

  2. CHIP Device Layer --->

  3. Device Identification Options

  4. Defina Version String como v1.0.

  5. Defina Device Software Version Number como 1.

  6. Pressione s para salvar a configuração e q para sair de menuconfig.

Remova o dispositivo da sua casa no GHA.

Crie a imagem, se ela ainda não estiver criada:

idf.py build

Atualizar:

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

Repita as etapas em Comissão para o Google Home e observe a OTA conforme necessário.

Validar a atualização do software OTA

A versão do software do dispositivo pode ser verificada usando o app Google Home (GHA). Depois que um dispositivo for encomendado, siga estes procedimentos:

  1. Toque e mantenha pressionado o bloco do dispositivo na tela principal do GHA
  2. Toque no ícone no canto superior direito.
  3. Toque em Informações técnicas.
  4. Verifique o campo Versão do software.

Tela do app Google Home mostrando o campo de versão do software