Связь

ОС устройства поддерживает несколько способов связи устройств друг с другом и с облаком частиц. Соединение с облаком Particle шифруется и проходит взаимную проверку подлинности с использованием пар открытого и закрытого ключей RSA.

Частица.опубликовать

Particle.publish позволяет отправлять события с устройства в облако, из облака на устройство или между устройствами.

При отправке с устройства в облако публикацию можно использовать для отправки таких вещей, как данные датчиков и запуск событий в облаке. Оказавшись в облаке, событие может активировать веб-перехватчик, который устанавливает соединение с внешней службой или веб-сервером.

Использование публикации и веб-перехватчика особенно выгодно на мобильных устройствах. Можно безопасно отправить событие размером примерно 200 байт. При подключении TLS/SSL к внешней веб-службе напрямую через сотовую связь может использоваться 5000 байт данных на одно соединение. Это может добавить быстро!

Для продуктов можно получать события продукта, отправленные устройствами с помощью веб-перехватчиков или потока данных Server-Sent-Events (SSE). Это позволяет продукту получать события, отправленные с устройств, даже если устройства заявлены для разных учетных записей. Обратите внимание, что поток событий продукта является однонаправленным от устройства к облаку. Невозможно подписаться на события продукта на устройстве.

При использовании SSE ваш сервер устанавливает исходящее соединение с облаком Particle. Это соединение зашифровано по протоколу TLS/SSL и аутентифицировано с помощью токена доступа к вашей учетной записи Particle. Это соединение остается открытым, что позволяет эффективно отправлять события по мере их поступления. Это также позволяет вашему серверу находиться в частной сети за брандмауэром и не требует статического IP-адреса, DNS или сертификата SSL.

Particle.variable

Particle.variable позволяет облаку запрашивать значение с устройства.

• При публикации: при каждой публикации данные отправляются в облако.
• Текущее значение переменной сохраняется на устройстве и отправляется только по запросу.

В зависимости от вашей ситуации, один или другой может быть более эффективным. Также обратите внимание:

• Если вы запрашиваете значение с большого количества устройств, почти всегда более эффективно использовать публикацию, так как вы можете достичь ограничений скорости API, если вам нужно получить переменную для сотен или тысяч устройств.
• Переменные не могут быть запрошены, если устройство находится в автономном режиме, в том числе в спящем режиме. Для этих приложений вместо этого вы захотите опубликовать значение перед сном.

Particle.subscribe

Particle.subscribe позволяет устройству прослушивать события с другого устройства или из облака.

Подписка на личные события безопасна, так как только устройства в вашей учетной записи могут отправлять эти события. Кроме того, подписка работает со всеми типами подключения, такими как Wi-Fi и сотовая связь, и в большинстве случаев не требует каких-либо модификаций брандмауэра для сетей Wi-Fi.

Particle.function

Particle.function позволяет облаку отправлять запрос на одно устройство. Это удобно, если вы хотите управлять устройством из облака.

Устройства не могут отправлять вызовы функций другим устройствам; вместо этого следует использовать публикации и подписки.

TCP

Устройства Particle также могут использовать низкоуровневые сетевые методы связи, такие как TCP. Соединения TCP не используют облако частиц и подходят для приложений с более высокой скоростью передачи данных, очень больших объемов данных и других специализированных приложений. Хотя TCP является гибким, он не включает встроенное шифрование. Шифрование требует использования сторонних библиотек.

Обратите внимание, что режим TCP-сервера не поддерживается сотовыми устройствами. Сотовые устройства могут устанавливать только исходящие клиентские TCP-соединения, хотя после установления соединения данные передаются в обоих направлениях.

UDP

В дополнение к TCP также поддерживается низкоуровневый сетевой протокол UDP.

На сотовых устройствах постоянные прослушиватели UDP не поддерживаются. Пакеты UDP могут быть получены, но только после отправки пакета, только с адреса, на который был отправлен, и только в течение ограниченного периода времени, от 30 секунд до 23 минут, в зависимости от оператора.

BLE (Bluetooth LE)

BLE можно использовать для передачи данных между BLE-совместимыми устройствами на короткие расстояния, обычно в пределах 10 метров. BLE не требует сопряжения (как с Bluetooth-гарнитурами A2DP), но не имеет встроенной поддержки шифрования. Поддерживаются как периферийные, так и центральные режимы, поэтому устройство Particle может быть любой стороной соединения BLE.

BLE поддерживается только на устройствах Gen 3 (Argon, Boron, B Series SoM).

Веб-перехватчики

Веб-перехватчики позволяют событию, обычно генерируемому устройством, инициировать исходящее соединение с сервером в Интернете. Это может быть ваш собственный сервер, облачный сервер, такой как Heroku, Amazon EC2 или lambda, Google Cloud AppEngine или облачная функция и т. д.

Server-Sent-Events

SSE позволяет вашему серверу или облачному серверу, такому как Heroku, Amazon EC2 или Google AppEngine, подключаться к облаку Particle и держать его открытым для приема событий. Это может быть более эффективным и иметь меньшую задержку.

Поскольку подключение осуществляется с вашего сервера, вы можете сделать это из домашней или офисной сети без изменения брандмауэра и без необходимости сертификатов сервера SSL, сохраняя при этом полную безопасность TLS/SSL.

Одним из распространенных способов является использование частиц-api-js из node.js (серверный Javascript), но можно использовать любой язык.

Cloud API

Cloud API позволяет любому REST-совместимому серверу совершать вызовы в облако Particle. Это включает в себя публикацию событий, вызов функций и чтение переменных.

Версии

Команда Particle регулярно вводит новые функции, исправления безопасности и исправления ошибок в новые версии ОС устройства. Эти изменения в ОС устройства объединены в выпуски , версии которых основаны на передовых методах семантического управления версиями.

Версии ОС устройства с суффиксом -rc.x называются предварительными выпусками ("rc" означает кандидата на выпуск). Эти предварительные выпуски содержат изменения, которые в конечном итоге станут выпуском по умолчанию, но все еще нуждаются в более тщательном использовании и тестировании. Мы рекомендуем вам не устанавливать предварительно выпущенную микропрограмму на ваши производственные единицы, развернутые в полевых условиях.

Каждый выпуск тщательно задокументирован, чтобы дать вам полную картину того, что изменилось в новой версии. Полный список выпусков ОС устройства и их описания см. на странице выпуска на GitHub для репозитория встроенного ПО.

Модули прошивки

Прошивка Particle разделена на модули: два или более модулей для ОС устройства (код, который пишет и поддерживает Particle) и один модуль для прикладной прошивки (код вы пишете для своего приложение для устройства).

Каждый модуль может обновляться независимо. Вот почему беспроводные обновления пользовательского приложения настолько быстры: вы можете обновить только модуль пользовательского приложения без необходимости обновления ОС устройства системные модули.

Зависимости прошивки

Прошивка приложения, написанная на Интернет или Рабочий стол IDE скомпилированы против конкретной версии ОС устройства. прошивка до отправляется на устройство для запуска. То есть ОС устройства действует как переводчик - берет удобочитаемый код, который вы пишете, и переводит в двоичный файл, который устройство может запустить.

Это создает зависимость, которой необходимо тщательно управлять. Прошивка приложения может работать только на устройстве с таким же или более новым Версия ОС устройства, используемая для его компиляции. Это связано с тем, что прошивка приложения может использовать новые функции, которые не были доступны в более старой версии ОС устройства. Разрешение запуск нового приложения с более старой версией ОС устройства может привести к крушение.

Например, представьте, что в ОС устройства версии 1.0.0 , Particle.travelInTime() был введен новый микропрограммный примитив. Как начинающий путешественник во времени, вы быстро добавляете новую функцию в логику прошивки и отправляете код для компиляции и прошивки в свой Electron.

Однако Electron на вашем столе работает под управлением Device OS версии 0.9.0 , версии, предшествующей функциям путешествий во времени. Указание устройству использовать новый метод прошивки в прошивке приложения до того, как оно поймет, как это сделать, конечно, не сработает. Вы можете увидеть, как приложение прошивки зависит от совместимой версии ОС устройства.

Так что же происходит в этих случаях?

Безопасный режим

При загрузке устройство Particle проверит зависимости между прошивка приложения и версия ОС устройства. В случае несовместимости между ними устройство автоматически перейдет в безопасный режим (дышащий пурпурный).

Безопасный режим позволяет устройству подключаться к облаку частиц, но не запускает прошивку приложения. Безопасный режим можно использовать по-разному, но он особенно актуален, когда устройство получает прошивку приложения, скомпилированную для более новой версии операционной системы устройства, чем та, которая используется в настоящее время. В этом случае безопасный режим не позволяет устройству запускать несовместимую прошивку приложения, которая может привести к серьезному сбою.

Целитель в безопасном режиме

Целитель в безопасном режиме делает еще один шаг вперед, автоматически устранение несовместимости прошивки при входе устройства в безопасный режим режим. Поскольку устройство в безопасном режиме по-прежнему подключено к сети, оно может отправить событие в облако устройств Particle, уведомив его о несоответствии прошивки.

По этому событию Облако устройств частиц определяет причину несовместимость и доставляет на устройство новую версию Device OS по воздуху. Когда это произойдет, вы увидите, что устройство быстро мигает. становится пурпурным при получении пакетов, содержащих новую версию ОС устройства. По завершении на устройстве будет все необходимое для успешного запуска ранее прошитого приложения.

Комбинация безопасного режима и целителя в безопасном режиме дает вам уверенность при прошивке новых прикладных прошивок на устройства. Независимо от версии ОС устройства приложение было скомпилировано В отличие от этого, Particle Device Cloud гарантирует, что на устройстве есть все необходимое для бесперебойной работы.

Несколько важных замечаний:

• Версии ОС устройств обратно совместимы . То есть вы можете прошить на устройство приложение, скомпилированное для более старой версии ОС устройства, без перехода устройства в безопасный режим. Устройство не будет автоматически переведено на более раннюю версию Device OS 9.0034 ОС устройства
• является модульной и состоит из нескольких частей. То есть ваше устройство получит 2 или более двоичных файла при получении обновления ОС устройства. При получении системных модулей через целитель безопасного режима устройство будет сбрасываться между каждым прошиваемым на него бинарником

Управление ОС устройства

Опытным пользователям может потребоваться возможность активного управления ОС устройства на множестве устройств. Необходимые инструменты управления включают:

• Видимость версии операционной системы устройства, работающей на устройстве
• Возможность простого обновления версии ОС устройства, работающей на устройстве

Какая версия работает на моем устройстве?

Проще всего найти версию ОС устройства, работающую на вашем устройстве, в Web IDE. В главном представлении щелкните значок устройства () на боковой панели. Это открывает ящик устройства. Отсюда найдите нужное устройство и щелкните стрелку (), чтобы развернуть сведения об устройстве. Теперь вы должны увидеть версию операционной системы устройства, работающую на устройстве:

Это устройство работает под управлением версии ОС устройства 0.6.2

Вы также можете найти эту информацию в консоли, открыв сведения об устройстве:

Теперь, когда мы знаем версию ОС устройства на устройство, как мы можем обновить его до другой версии?

Удаленное обновление

Для устройств, к которым у вас нет физического доступа, вы можете обновить ОС устройства по беспроводной сети.

Прошивка прикладной прошивки

Один из самых простых и безопасных способов обновить ОС устройства — просто прошить прошивку приложения, которая была скомпилирована для более новой версии ОС устройства. Устройство получит несовместимое приложение встроенного ПО и будет использовать средство безопасного режима для автоматической загрузки новых системных модулей.

В Web IDE это можно сделать, воспользовавшись раскрывающимся списком Целевая ОС устройства и выбрав более новую версию, чем та, что в данный момент установлена ​​на устройстве.

В этом случае приложение будет скомпилировано против 0.7.0-rc.3 , предварительная версия ОС устройства

Теперь скомпилируйте и прошейте прошивку, щелкнув значок прошивки ( ). Ваше устройство получит новую прошивку приложения и перезагрузится. Затем он автоматически перейдет в безопасный режим и запустит облако для устранения несовместимости, отправив ему версию ОС устройства 0.7.0-rc.3.

Сладко! Вы только что обновили ОС устройства на своем устройстве.

Обратите внимание на пару вещей:

• Этот подход также будет работать для прошивка продукта . Когда бинарный файл встроенного ПО продукта будет выпущен для парка, любое устройство, которое его получит, перейдет в безопасный режим и восстановит себя, загрузив требуемую ОС устройства
.
• Этот подход инициирует обновление ОС устройства , но не понижение версии . Как упоминалось ранее, ОС устройства обратно совместима, что означает, что устройства могут успешно запускать прошивку приложения, скомпилированную для более старой версии ОС устройства, чем текущая версия
.

Workbench (Remote)

Вы также можете обновить устройство удаленно с помощью Particle Workbench.

Команда Particle: Configure Workspace for Device позволяет вам выбрать нужную версию.

В руководстве по Workbench есть дополнительные инструкции.

CLI (Remote)

Вы также можете использовать CLI Particle для удаленного обновления устройства устройства. Версия ОС без изменения прошивки приложения. Это более продвинутый подход, требующий некоторых технических навыков.

Для этого сначала посетите страницу выпусков ОС устройства на GitHub и найдите версию, которую хотите отправить на устройство.

Когда вы найдете нужный выпуск, прокрутите вниз до раздела Downloads . Здесь вы найдете двоичные файлы ОС устройства. Помните, что эти двоичные файлы зависят от типа устройства, а полная ОС устройства состоит из нескольких частей. Оттачивайте файлы, начинающиеся с системная часть :

Доступные загрузки для выпуска 0.7.0-rc.3

Найдите файлы, относящиеся к вашему устройству (каждый двоичный файл имеет суффикс типа устройства) и щелкните, чтобы загрузить их на свой компьютер. Обратите внимание, что вам нужно будет выполнить этот шаг только один раз, чтобы сохранить копию двоичных файлов на вашем компьютере.

Далее вы прошьете эти файлы на устройство с помощью команды Particle flash в CLI. Если вы еще этого не сделали, вам необходимо загрузить интерфейс командной строки Particle. Откройте терминал и выполните следующие команды, чтобы прошить системные модули на устройство:

 частиц flash YOUR_DEVICE_NAME_OR_ID path/to/system-part1.bin
частица flash YOUR_DEVICE_NAME_ID path/to/system-part2. bin
# Иногда требуется
частица flash YOUR_DEVICE_NAME_ID path/to/system-part3.bin
 

Будьте осторожны при использовании этого метода. Дважды проверьте, что вы прошиваете правильные двоичные файлы для данного типа устройства и что вы прошиваете все необходимые части системы.

Локальное обновление

Для устройств, к которым у вас есть физический доступ, также существуют методы обновления ОС устройства по сети.

Workbench (локальный)

Вы также можете обновить устройство локально через USB с помощью Particle Workbench.

Используя Particle: Install Local Compiler , вы можете выбрать версию, которую хотите установить через USB.

Затем используйте команду Particle: Flash application & Device OS (local) для прошивки приложения и ОС устройства. Этот параметр можно использовать как для обновления, так и для понижения версии ОС устройства.

В руководстве по Workbench есть дополнительные инструкции.

Интерфейс командной строки (локальный)

Интерфейс командной строки Particle предлагает два различных метода локального обновления ОС устройства. Оба требуют, чтобы устройство было подключено к компьютеру через USB. Если вы еще этого не сделали, вам необходимо загрузить интерфейс командной строки Particle и убедиться, что вы используете версию 1.24.1 или более позднюю. Вы можете проверить с помощью частицы --version .

Первый подход — запустить обновление частиц . Откройте терминал и выполните следующую команду, чтобы установить на устройство последнюю версию операционной системы устройства:

 # сначала переведите устройство в режим DFU, затем обновите ОС устройства
обновление частиц $
> Ваше устройство готово к обновлению системы.
> Этот процесс должен занять около 30 секунд. Вот оно!
! Обновление ОС устройства успешно завершено!
> Теперь ваше устройство должно перезагрузиться автоматически.
 

Обязательно переведите устройство в режим DFU перед запуском команды.