构建结合Azure Sphere安全性和FreeRTOS的漫游者

描述

 

你会学到什么

您将学习如何将负责运行对时间敏感的超声波距离传感器的实时 FreeRTOS 应用程序与 Azure Sphere 的安全性和云连接性进行集成。也请在 Twitter 上关注#JulyOT 。

了解有关 Azure Sphere 的更多信息

Azure Sphere是一个全面的物联网安全解决方案——包括硬件、操作系统和云组件——可主动保护您的设备、业务和客户。

Azure Sphere 由三个相互关联的组件组成：

• Azure Sphere 认证的 MCU
• Azure Sphere 操作系统
• Azure Sphere 安全服务

 

Azure Sphere 架构

Azure Sphere 基于 Mediatec MT3620 构建。这款跨界 MCU 由 5 个内核组成。有一个专用的通信核心、一个专用的安全子系统核心和三个用户应用程序核心。

三个应用核心如下：

• 1 个运行嵌入式 Linux（使用 Yokto 构建）的 ARM Cortex A7 内核，公开一组 POSIX API。开发人员可以构建和部署一个高级应用程序到这个核心。该核心还负责 TrustZone 安全监视器、威胁检测报告以及操作系统和应用程序生命周期管理。
• 2 个 ARM Cortex M4F。开发人员可以构建实时应用程序并将其部署到这些内核。可以针对裸机构建实时应用程序，也可以使用 FreeRTOS 和 Azure RTOS 等实时框架构建实时应用程序。

使用Visual Studio （免费社区版或更高版本）或Visual Studio Code，您可以开发和调试在所有三个内核上运行的应用程序。例如，您可以同时调试在 A7 内核和 M4 内核 FreeRTOS 应用程序上运行的应用程序。

 

应用架构

在 Azure Sphere 上运行的应用程序由两部分组成。

 

实时 FreeRTOS 应用程序

• 在负责运行时序敏感的 HC-SR04 超声波距离传感器的 M4 内核之一上运行的实时 FreeRTOS 应用程序。
• 每 100 毫秒测量一次距离，因此流动站可以决定最佳路线。
• 该传感器需要精确的微秒计时来触发距离测量过程，因此它非常适合作为 FreeRTOS 任务在实时内核上运行。
• 每 5 秒，FreeRTOS 任务将距离遥测数据发送到 Azure Sphere A7 高级应用程序。

Azure IoT 高级应用程序

• 在 Azure Sphere A7 高级应用程序核心上运行的应用程序负责对时间不太敏感的任务，例如建立 WiFi/网络连接、协商安全性和与 Azure IoT Central 连接、更新设备孪生和发送遥测消息。

扩展

• 我正在考虑使用本地 TinyML 模块扩展此解决方案以实现更智能的导航。

零件清单

• 1 x Seeed Studio Seeed Studio MT3620 迷你开发板
• 1 x MT3620 Grove Breakout
• 2 x Grove - 超声波距离传感器
• 1 个 H 桥驱动器。Seeed Studio 有一个Grove - I2C 电机驱动器，或者您可以将自己的 H 桥连接器连接到 Grove Breakout 板。
• 1 x Rover 底盘、电机、车轮等

 

Azure 物联网中心

Azure IoT Central提供了一种简单的方法来大规模连接、监视和管理您的物联网 (IoT) 资产。

我创建了Azure IoT Central的免费试用版，并且很快我就绘制了流动站距离传感器的图表并可以进行更深入的分析。顺便说一句，试用期结束后，您可以继续免费将两台设备连接到 IoT Central。

 

扩展 Azure IoT Central 应用程序并将其与其他云服务集成

Azure IoT Central 也可以使用规则和工作流进行扩展。有关详细信息，请查看使用工作流将 Azure IoT Central 应用程序与其他云服务集成

如何构建解决方案

• 设置Azure Sphere 开发环境。
• 查看将 FreeRTOS 实时房间传感器与 Azure IoT 集成。
• 了解如何将 Azure Sphere 连接到Azure IoT Central或Azure IoT Hub。
• 此解决方案的 IoT Central 设备模板功能模型 JSON 文件包含在此存储库的iot_central目录中。

玩得开心并保持安全，并确保在#JulyOT 上关注我们。