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ZDS 2023技术报告分享第9篇:CHESTER平台的介绍


前言

2023年Zephyr开发者大会(ZDS)于6月27日至30日在捷克布拉格隆重举行。与以往两次不同,本次ZDS由Zephyr项目规划和管理,并作为首届嵌入式开源峰会(EOSS)的一部分进行。在这个令人期待已久的盛会中,全球Zephyr开发者们共同探讨了Zephyr实时操作系统(RTOS)的最新技术与发展趋势。作为一款开源、灵活和可扩展的嵌入式实时操作系统,Zephyr项目在2014年由英特尔发起,2016年作为Linux基金会项目正式面向公众启动,得到了全球范围内的广泛关注和采用。


ZDS 2023共70余个技术报告,涵盖了使用指导与展示、新功能与技术、架构修改与操作系统、多核异构与虚拟化、模拟器、测试、工业流程与代码管理、安全性、应用案例、工具与调试等丰富多样的内容。湖大嵌入式实验室的小伙伴们将对本次大会的所有技术报告进行逐一收集、整理与分享,尽最大努力为Zephyr开发者提供ZDS 2023技术报告的开发经验、实践成果以及解决方案的参考。



今天分享第9篇技术报告,题目为:

CHESTER平台的介绍



作者简介

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Pavel Hübner

Pavel Hübner是一名电子工程师、固件开发人员和开源爱好者。二十多年来,他一直致力于家庭自动化与安全、消费电子产品和工业物联网等领域的项目。



CHESTER是如何开始的


在几年以前:

我们的一个客户需要在森林中使用NB-IoT温度计来关联树皮甲虫的出现…


我们的现状:

一个开放的多用途物联网硬件平台,全球各地的企业都依赖它


我们的目标受众:


  • 互联硬件爱好者

  • 嵌入式软件工匠

  • 任何喜欢看到实际情况的人




CHESTER的简介

❏ 具有开放式Zephyr SDK的可配置物联网硬件端点

❏ HARDWARIO合作伙伴的开放平台,可进行完全OEM定制

❏ 应用的领域:工业物联网加上所有应该连接的东西



CHESTER的主板功能

如下图所示:

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CHESTER的特点


丰富的连接性


  • 短距离:蓝牙低能耗

  • 蜂窝:NB-IoT(需要SIM卡)

  • 蜂窝:LTE-M(需要SIM卡)

  • ISM电台:LoRaWAN

  • 卫星:Astrocast(带L波段通信的顶盖模块)

  • 定位:GNSS(GPS/Gileo/GLONASS/北斗)

  • 所有这些组合或目标主板的变体



硬件可扩展性


三种类型:

  • 背面模块

  • 顶盖模块

  • 承载板



(低)动力灵活性


  • 一次锂3.6 V电池(LiSoCl2)-通常为7.700毫安时

  • 集成超级电容器(用于高电流需求的能量库)

  • 可充电锂离子电池(扩展模块CHESTER-Z)

  • 太阳能光伏板(与可充电电池相连)

  • 空载电流(包括BLE)~230 uA

  • 电池寿命,包括NB-IoT通信(ECL为0)~3年

  • 多个电源可以组合在一起




现实中的应用

967C6

英国森林环境监测


6BF03

桥梁倾斜度监测


559AF

零售数字化



可使用的生态系统

1616C



CHESTER与Zyphyr相结合的优势

❏ 可扩展、安全

❏ 对低功耗应用程序友好

❏ 设计时考虑到物联网项目

❏ 丰富的连接选项

❏ 与MCUboot引导加载程序集成

❏ 鼓励可移植性和代码可重用性

❏ 通过强制实施低维护要求来保护对代码的投资



CHESTER的固件环境


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CHESTER的软件堆栈与硬件抽象

软件堆栈:

Zephyr的West工具使构建Git存储库变得方便

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硬件抽象:

实践:让我们将LED指示从CHESTER主板移到由I2C扩展器驱动的承载板上

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CHESTER的模块化

❏ 目标:保持独立块真正独立(尽可能避免交叉依赖)

❏ 通过Kconfig定义符号(启用/禁用正在构建的模块)add_ subdirectory_ ifdef(CONFIG_ SERIAL串行)

❏ Zephyr模块(添加源,不更改CMake)

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CHESTER的过去&未来

已经做出的贡献:

❏ 单线子系统的测试和改进:Thomas Stranger(单线子系统)和Caspar Friedrich(单线总线主机的驱动程序)

❏ 几个小的增强(也是对nRFConnect SDK的增强)

下一步发展:

❏ 考虑用Zephyr片段替换Zephyr防护罩

❏ 采用Zephyr zbus pub/sub消息



现在已开源

包括以下信息:


  • 发布于2023年6月26日

  • 5条款开源许可证(继承自北欧半导体)

  • CHESTER SDK:

    https://github.com/hardwario/chester-sdk

  • CHESTER Skeleton应用程序:

    https://github.com/hardwario/chester-skeleton

  • CHESTER文件:

    https://docs.hardwario.com/chester/




让我们开始吧

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