構建結合Azure Sphere安全性和FreeRTOS的漫游者

描述

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你會學到什么

您將學習如何將負責運行對時間敏感的超聲波距離傳感器的實時 FreeRTOS 應用程序與 Azure Sphere 的安全性和云連接性進行集成。也請在 Twitter 上關注#JulyOT 。

了解有關 Azure Sphere 的更多信息

Azure Sphere是一個全面的物聯網安全解決方案——包括硬件、操作系統和云組件——可主動保護您的設備、業務和客戶。

Azure Sphere 由三個相互關聯的組件組成：

• Azure Sphere 認證的 MCU
• Azure Sphere 操作系統
• Azure Sphere 安全服務

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Azure Sphere 架構

Azure Sphere 基于 Mediatec MT3620 構建。這款跨界 MCU 由 5 個內核組成。有一個專用的通信核心、一個專用的安全子系統核心和三個用戶應用程序核心。

三個應用核心如下：

• 1 個運行嵌入式 Linux（使用 Yokto 構建）的 ARM Cortex A7 內核，公開一組 POSIX API。開發人員可以構建和部署一個高級應用程序到這個核心。該核心還負責 TrustZone 安全監視器、威脅檢測報告以及操作系統和應用程序生命周期管理。
• 2 個 ARM Cortex M4F。開發人員可以構建實時應用程序并將其部署到這些內核。可以針對裸機構建實時應用程序，也可以使用 FreeRTOS 和 Azure RTOS 等實時框架構建實時應用程序。

使用Visual Studio （免費社區版或更高版本）或Visual Studio Code，您可以開發和調試在所有三個內核上運行的應用程序。例如，您可以同時調試在 A7 內核和 M4 內核 FreeRTOS 應用程序上運行的應用程序。

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應用架構

在 Azure Sphere 上運行的應用程序由兩部分組成。

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實時 FreeRTOS 應用程序

• 在負責運行時序敏感的 HC-SR04 超聲波距離傳感器的 M4 內核之一上運行的實時 FreeRTOS 應用程序。
• 每 100 毫秒測量一次距離，因此流動站可以決定最佳路線。
• 該傳感器需要精確的微秒計時來觸發距離測量過程，因此它非常適合作為 FreeRTOS 任務在實時內核上運行。
• 每 5 秒，FreeRTOS 任務將距離遙測數據發送到 Azure Sphere A7 高級應用程序。

Azure IoT 高級應用程序

• 在 Azure Sphere A7 高級應用程序核心上運行的應用程序負責對時間不太敏感的任務，例如建立 WiFi/網絡連接、協商安全性和與 Azure IoT Central 連接、更新設備孿生和發送遙測消息。

擴展

• 我正在考慮使用本地 TinyML 模塊擴展此解決方案以實現更智能的導航。

零件清單

• 1 x Seeed Studio Seeed Studio MT3620 迷你開發板
• 1 x MT3620 Grove Breakout
• 2 x Grove - 超聲波距離傳感器
• 1 個 H 橋驅動器。Seeed Studio 有一個Grove - I2C 電機驅動器，或者您可以將自己的 H 橋連接器連接到 Grove Breakout 板。
• 1 x Rover 底盤、電機、車輪等

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Azure 物聯網中心

Azure IoT Central提供了一種簡單的方法來大規模連接、監視和管理您的物聯網 (IoT) 資產。

我創建了Azure IoT Central的免費試用版，并且很快我就繪制了流動站距離傳感器的圖表并可以進行更深入的分析。順便說一句，試用期結束后，您可以繼續免費將兩臺設備連接到 IoT Central。

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擴展 Azure IoT Central 應用程序并將其與其他云服務集成

Azure IoT Central 也可以使用規則和工作流進行擴展。有關詳細信息，請查看使用工作流將 Azure IoT Central 應用程序與其他云服務集成

如何構建解決方案

• 設置Azure Sphere 開發環境。
• 查看將 FreeRTOS 實時房間傳感器與 Azure IoT 集成。
• 了解如何將 Azure Sphere 連接到Azure IoT Central或Azure IoT Hub。
• 此解決方案的 IoT Central 設備模板功能模型 JSON 文件包含在此存儲庫的iot_central目錄中。

玩得開心并保持安全，并確保在#JulyOT 上關注我們。