泰凌微電子Thread RCP和NCP方案介紹（二）

1

介紹

接著本教程的上一篇文章：泰凌微電子Thread RCP和NCP方案介紹（一），本篇將演示使用LinuxBDT工具將OpenThread RCP和 NCP固件燒錄到 Telink B91 開發(fā)板，并且分別與樹莓派協(xié)同工作，創(chuàng)建和管理Thread網(wǎng)絡(luò)的所必須的步驟。

學(xué)習(xí)內(nèi)容

分別將OpenThread Co-Processor固件（ ot-ncp-ftd 和 ot-rcp ）燒錄到兩塊Telink B91開發(fā)板上。

在Raspberry Pi 3B+或更高版本上，使用Docker和RCP搭建OpenThread邊界路由器（OTBR）。

在Raspberry Pi 3B+或更高版本上，使用 Pyspinel 驗證NCP功能。

所需條件

硬件：

2塊B91開發(fā)套件。

1臺Raspberry Pi 3B+或更高版本，并安裝Raspbian操作系統(tǒng)映像。

1臺Linux主機(jī)，至少帶有兩個USB端口。

1個已連接互聯(lián)網(wǎng)的交換機(jī)（或路由器）和若干條以太網(wǎng)電纜。

軟件：

Telink燒錄和調(diào)試工具 —— LinuxBDT。

其他工具，比如Git和West。

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固件燒錄

泰凌LinuxBDT設(shè)置

下載Telink Linux BDT燒錄工具，并將其解壓到Linux主機(jī)的本地目錄，例如 ~，以允許用戶將固件燒錄到B91開發(fā)板。

$cd~
$wgethttp://wiki.telink-semi.cn/tools_and_sdk/Tools/BDT/LinuxBDT.tar.bz2
$tar-vxfLinuxBDT.tar.bz2

將BDT通過USB接口連接到Linux主機(jī)上，在命令行輸入如下指令。

$cdLinuxBDT
$sudo./bdtlsusb-v
Bus002Device001:ID1d6b:0003xHCIHostController
Bus001Device003:ID0bda:565aIntegrated_Webcam_HD
Bus001Device023:ID413c:301aDellMS116USBOpticalMouse
Bus001Device037:ID248a:826aTelinkWebDebuggerv3.6
Bus001Device001:ID1d6b:0002xHCIHostController

能搜索到Telink Web Debugger v3.6，代表BDT燒錄器順利連接到Linux主機(jī)。

固件燒錄

如下圖所示，使用USB連接線將一塊Telink B91開發(fā)板連接到Telink燒錄板。

在命令行輸入如下指令（以燒錄ot-ncp-ftd固件為例）。

$cd~/zephyrproject/build_ot_ncp_ftd/zephyr
$cpzephyr.bin~/LinuxBDT/bin/ot-ncp-ftd.bin
$cd~/LinuxBDT
$sudo./bdt9518ac
ActivateOK!
$sudo./bdt9518wf0-ibin/ot-ncp-ftd.bin
EraseSectorsize...
TotalTime:2181ms
Flashwriting...
[100%][-][##################################################]
FileDownloadtoFlashataddress0x000000:491700bytes
TotalTime:30087ms

ot-rcp 的燒錄方法和 ot-ncp-ftd 的基本一樣，不同之處在于固件名稱。燒錄完成后分別將兩塊B91開發(fā)板做好標(biāo)記區(qū)分，燒錄 ot-ncp-ftd 的開發(fā)板標(biāo)記為“NCP”，燒錄 ot-rcp 的開發(fā)板標(biāo)記為“RCP”。

3

固件應(yīng)用

本教程使用樹莓派來驗證RCP和NCP兩種固件功能。

樹莓派安裝Docker作為OTBR的Host端，驗證RCP功能。

樹莓派安裝并運(yùn)行Pyspinel，驗證NCP功能。

樹莓派

1、確保寫入SD卡中的是Raspbian Bullseye Lite OS image或Raspbian Bullseye with Desktop。

2、您可以選擇通過SSH連接到樹莓派，也可以直接在Raspbian桌面上操作。本教程將使用SSH。

3、在下一步安裝OTBR Docker或Pyspinel之前，先更新本地代碼庫和軟件包管理器。

$sudoapt-getupdate
$sudpapt-getupgrade

無線電協(xié)處理器（RCP）

ot-rcp固件的燒錄步驟參考o(jì)t-ncp-ftd燒錄過程，將B91開發(fā)板連接到樹莓派的USB端口上，連接方式如下圖所示。

安裝Docker

重新啟動樹莓派并打開一個SSH終端窗口。

1、安裝Docker。

$curl-sSLhttps://get.docker.com|sh

2、將當(dāng)前用戶添加到Docker組中，授予權(quán)限，這樣在每個命令前都不需要加上sudo。

$sudousermod-aGdocker$USER

你需要重啟樹莓派來使改動生效。

3、若Docker尚未啟動，請將其啟動：

$sudodockerd

4、OTBR 防火墻腳本在 Docker 容器內(nèi)創(chuàng)建規(guī)則。運(yùn)行 modprobe 以加載 iptables 的內(nèi)核模塊。

$sudomodprobeip6table_filter

配置并運(yùn)行Docker

本教程直接從OpenThread Docker Hub拉取OTBR Docker鏡像，該鏡像已經(jīng)過OpenThread團(tuán)隊的測試和驗證。

1、拉取鏡像：

$dockerpullopenthread/otbr:latest

2、查看Docker容器中的鏡像列表：

$dockerimages
REPOSITORYTAGIMAGEIDCREATEDSIZE
openthread/otbrlatestdb081f4de15f6daysago766MB

3、通過檢查 /dev 確定RCP設(shè)備的串行端口名稱, 出現(xiàn) ttyACM0表示RCP正確連接。

$ls/dev/tty*
...
/dev/ttyACM0
...

4、第一次運(yùn)行OTBR Docker, 并引用RCP的串行端口（ttyACM0），此后若要繼續(xù)使用該OTBR Docker，請使用命令 docker start otbr。

$dockerrun--name"otbr"--sysctl"net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=0net.ipv4.conf.all.forwarding=1net.ipv6.conf.all.forwarding=1"-p8080:80--dns=127.0.0.1-it--volume/dev/ttyACM0:/dev/ttyACM0--privilegedopenthread/otbr--radio-urlspinel+hdlc+uart:///dev/ttyACM0

5、新開一個SSH終端窗口，測試樹莓派和RCP的連通性，并建立Thread網(wǎng)絡(luò)。

$dockerexec-tiotbrsh-c"sudoot-ctl"
>state
disabled
Done
>panid0x1022
Done
>ifconfigup
Done
>threadstart
Done
>state
detached
Done
>state
leader
Done

可選用的Docker命令：

獲取正在運(yùn)行的Docker容器信息：

$dockerps-aq

停止OTBR Docker：

$dockerstopotbr

移除OTBR Docker：

$dockerrmotbr

重新加載OTBR Docker：

$dockerrestartotbr

網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器（NCP）

關(guān)閉樹莓派，拔掉RCP。將NCP連接到樹莓派的USB端口上，再重新啟動樹莓派。連接方式如下圖。

安裝Pyspinel

在樹莓派上打開一個新的SSH終端窗口。

1、安裝依賴項：

$sudoaptinstallpython3-pip
$pip3install--userpyserialipaddress

2、下載 pyspinel 的源碼到本地：

$gitclonehttps://github.com/openthread/pyspinel

3、安裝Pyspinel：

$cdpyspinel
$sudopython3setup.pyinstall

驗證NCP功能

1、配置NCP連接。

$sudochmoda+rw/dev/ttyACM0

2、運(yùn)行Pyspinel CLI。

$spinel-cli.py-u/dev/ttyACM0-n1
spinel-cli>

3、查詢NCP版本。

spinel-cli>version
OPENTHREAD/aabbee49c;Zephyr;Aug1020231437
Done

4、建立Thread網(wǎng)絡(luò)。

spinel-cli>ifconfigup
Done
spinel-cli>threadstart
Done
spinel-cli>state
detached
Done
spinel-cli>state
leader
Done

可以看到NCP已成為leader，Thread網(wǎng)絡(luò)被成功創(chuàng)建。

可選用的spinel-cli命令：

查看幫助菜單獲取可用命令。

spinel-cli>help

Availablecommands(typehelpformoreinformation):
============================================================
bufferinfoextaddrncp-filterreleaserouterid
channelextpanidncp-ll64reset
childhncp-ml64rloc16
childmaxhelpncp-rawroute
childtimeouthistoryncp-tunrouter
clearifconfignetdatarouterdowngradethreshold
commissioneripaddrnetworkidtimeoutrouterselectionjitter
contextreusedelayjoinernetworkkeyrouterupgradethreshold
counterskeysequencenetworknamescan
debugleaderdatapanidstate
debug-memleaderweightparentthread
diagmacpingtxpower
discovermacfilterprefixv
eidcachemfgqvendor
exitmodequitversion

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總結(jié)

您現(xiàn)在已經(jīng)知道：

如何搭建并使用Telink Zephyr開發(fā)環(huán)境。

如何構(gòu)建 ot-ncp-ftd 和 ot-rcp 兩種二進(jìn)制文件并將其燒錄到B91開發(fā)板。

如何使用Docker和RCP將Raspberry Pi 3B+ 或更高版本設(shè)置為OpenThread邊界路由器（OTBR）。

在Raspberry Pi 3B+或更高版本上，使用 Pyspinel 驗證NCP功能。

由此可見，RCP和NCP方案都可以實現(xiàn)OTBR的功能。不過，從目前的社區(qū)的支持力度看，RCP更適合用于OTBR的開發(fā)。

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深入閱讀

查看openthread.io和GitHub，了解各種OpenThread資源，包括：

Supported Platforms

https://openthread.io/platforms/

— discover all the platforms that support OpenThread

Build OpenThread

https://openthread.io/guides

— further details on building and configuring OpenThread

Thread Primer

https://openthread.io/guides/thread-primer

— covers all the Thread concepts featured in this codelab

參考文檔：

OpenThread Co-Processor Designs：

https://openthread.io/platforms/co-processor

OpenThread Pyspinel：

https://openthread.io/guides/pyspinel

OpenThread Border Router：

https://openthread.io/guides/border-router

關(guān) 于 泰 凌

泰凌微電子致力于為客戶提供一站式的低功耗高性能無線連接SoC芯片解決方案，包括經(jīng)典藍(lán)牙，藍(lán)牙低功耗，藍(lán)牙Mesh，Zigbee，Thread，Matter，Apple HomeKit，Apple“查找（Find My）”，和私有協(xié)議等低功耗2.4GHz多協(xié)議無線連接系統(tǒng)級芯片和豐富的固件協(xié)議棧。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能照明，智能家居/樓宇，智能遙控，無線外設(shè)，智能零售，穿戴設(shè)備，無線音頻，智能玩具，物流追蹤，智慧城市等各類消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用場景中。