第二届大会回顾第25期 | OpenHarmony上的Python设备应用开发

演讲嘉宾 | 唐佐林

回顾整理 | 廖 涛

排版校对 | 宋夕明

嘉宾介绍

OpenHarmony技术俱乐部分论坛

唐佐林，电子科技大学OpenHarmony技术俱乐部指导老师、电子科技大学信息与软件工程学院培训中心企业导师、四川知识产权运营中心平台智库专家、成都市开源专委会专家委员、开放原子开源基金会开源讲师、蜀鸿会创始人，研究方向：操作系统，编译原理，计算机视觉。

视频回顾

打开哔哩哔哩APP，观看更清晰视频

正文内容

Python以其简单、易学和功能强大而闻名，有着广泛的用户群体。采用Python开发有助于降低OpenHarmony的学习门槛。如何在OpenHarmony上用Python开发设备应用，有哪些关键技术？电子科技大学技术俱乐部指导老师唐佐林在第二届OpenHarmony技术大会上进行了精彩分享。

自2020年9月开源以来，在产业界和学术界的大力支持下，OpenHarmony已经成为智能终端领域发展速度最快的开源操作系统。将Python引入 OpenHarmony，能扩大OpenHarmony的应用场景，吸引更多开发者参与代码共建。

基于此，作者本人提出了“Py4OH”，即：Python for OpenHarmony，是OpenHarmony设备上的Python应用程序开发框架，能够将硬件设备的差异所屏蔽，提供统一的接口和开发方式，极大的提高了设备应用程序的可移植性。完整的Py4OH框架主要分为三个部分：

Py4OH引擎：OpenHarmony上的Python语言解析器以及内置接口。

Py4OH REPL：PC上的Python设备开发工具链，用于与Py4OH引擎通信完成设备编程。

Py4OH库：为OpenHarmony硬件定制开发的Python库，方便设备编程。其中，核心库集成于引擎中，由底层语言写成，不可动态更改；扩展库动态加载执行，由Python语言写成，可随意修改和动态加载。

Py4OH的引擎架构主要分为硬件层、操作系统层、API层以及应用程序层。其中，应用程序中包含了Python解释器，可读取、解析、执行Python编程语言源代码的程序。

Py4OH的开发环境架构主要分为IDE / Low Code / AIGC、Py4OH REPL、Middleware Runtime以及Windows/Linux/Mac四层。其中，Middleware Runtime中间层的原理类似虚拟机，为Py4OH的跨平台开发提供了虚拟环境；Py4OH REPL层与设备间的通信通过TCP、UDP以及Serial Port实现。

基于Py4OH框架开发的优势主要有：语言简单：轻松上手；接口统一：无需担心接口剧烈变动；应用程序可以在线升级：能够实现远程升级；可作为已有开发平台中间件（间接接入设备）。

如何基于Py4OH-REPL实现与Py4OH引擎通信完成设备编程？主要步骤为：

一、预备工作：

下载CH340驱动并安装

将设备连接至PC并确认串口（如：COM14）

烧写Py4OH镜像文件（如：Py4OH-Hi3861-v1.0.1.bin，Py4OH-RK2206-v1.0.1.bin）

二、内置函数：

%config( port, wifi, id, pwd )：用于对设备进行配置

%connect( [IP] )：用于连接设备

%workspace( [path] )：用于设置当前工作目录（Python文件应放置于工作目录中）

%install( file )：用于将工作目录中的Python文件从PC传输至设备中

%run( file )：用于执行已安装到设备的Python文件

%query( port )：用于查询设备状态

三、设备运行模式：

主要分为REPL模式和APP模式。REPL模式主要用于开发阶段，可方便的验证方案和调试程序；APP模式主要用于部署阶段，设备启动后从main.py文件开始执行。设备运行模式可通过%config()函数切换，并于重启后生效，例如：REPL模式：%config( COM14, mode, repl )；APP模式：%config( COM14, mode, app )。此外，通过扩展不同的设备连接方式（如：蓝牙，星闪，等），可进行空中编程（Device Programming Over the Air）。

后续，作者本人及其团队，将继续进行Py4OH的OpenCV、Inference Engine、LVGL以及Mqtt/OneNet等核心库开发。电子科技大学OpenHarmony技术俱乐部也将持续深入OpenHarmony技术生态贡献，进行OpenHarmony低代码开发环境、OpenHarmony推理引擎适配、OpenHarmony图像处理框架等方面的研究。

附：外设控制示例