Ottenere l'output di debug del dispositivo Azure Sphere

Quando si sviluppa una soluzione IoT, spesso è necessario avere accesso all'output di debug dai dispositivi. Anche se questa operazione può essere ottenuta tramite una connessione di debug a Visual Studio/Code (ma può essere ottenuta anche dalla riga di comando), potrebbe essere necessario visualizzare anche l'output di debug per i dispositivi non connessi a Visual Studio/Code. Tali dispositivi possono eseguire test a lungo termine o eventualmente distribuiti nell'ambiente di produzione. Sono disponibili diverse opzioni per ottenere l'accesso ai dati di debug:

• Ottenere l'output di debug da un dispositivo connesso a un PC di sviluppo
• Ottenere l'output di debug per un dispositivo non connesso a un PC di sviluppo
• Registrazione nell'archiviazione esterna
• Registrazione in Azure

Ottenere l'output di debug da un dispositivo connesso a un PC di sviluppo

Problema: Come ottenere l'output di debug durante il debug con Visual Studio/Visual Code?

Opzioni:

• Applicazione di alto livello

  Un'applicazione di alto livello di Azure Sphere può usare l'API Log_Debug per inviare l'output di debug con la formattazione dello stile printf a un PC collegato durante il debug. Questo output può essere visualizzato usando la finestra di debug di Visual Studio o Visual Studio Code o dalla riga di comando.

  È consigliabile configurare flag di dettaglio di debug nell'applicazione e usare le definizioni di compilazione di CMake per controllare la quantità di output di debug visualizzata durante l'esecuzione dell'applicazione. Nel file CMakeLists.txt è possibile creare una definizione in fase di compilazione:

  add_compile_definitions(DEBUG_FLAG)

  Nel codice dell'applicazione di alto livello è quindi possibile aumentare o ridurre la quantità di output di debug visualizzata dall'applicazione usando #ifdef, ad esempio:

    #ifdef DEBUG_FLAG
        Log_Debug("My Message\n");
    #endif

• Applicazione con funzionalità in tempo reale

  Un'applicazione con funzionalità in tempo reale di Azure Sphere (in esecuzione in uno dei core M4) può scrivere informazioni di debug/log in un UART di trasmissione M4 dedicato. Ciò richiede un adattatore USB/seriale, ad esempio un amico FTDI e un emulatore di terminale.

  L'esempio Hello World di Azure Sphere illustra come stampare nell'UART di debug M4.

  Sono disponibili anche applicazioni di esempio da CodeThink e MediaTek:

  • Esempi di CodeThink M4
  • Esempi di MediaTek M4

  Le definizioni in fase di compilazione del flag di debug possono essere usate anche nelle applicazioni con supporto in tempo reale (M4).

• Uso delle comunicazioni tra core per inviare lo stato da un'applicazione con funzionalità in tempo reale a un'applicazione di alto livello

  Se si sta creando un sistema che combina un'applicazione di alto livello e con funzionalità in tempo reale, è possibile usare l'applicazione di alto livello per registrare lo stato del sistema per entrambe le applicazioni. È possibile usare le comunicazioni inter-core. L'esempio di comunicazione tra core di Azure Sphere implementa un'interfaccia semplice per passare un messaggio tra un'applicazione con funzionalità di alto livello e in tempo reale.

  Questo modulo di apprendimento di Azure Sphere illustra come usare Azure Sphere e Azure RTOS, combinati con un modello di messaggistica tra core per passare messaggi personalizzati tra i core.

Ottenere l'output di debug per un dispositivo non connesso a un PC di sviluppo

Problema: come registrare l'output di debug quando il dispositivo non è connesso a un PC di sviluppo?

Opzioni:

• Inviare l'output di debug tramite la rete o un UART

  Ottenere informazioni di log di debug quando un dispositivo è connesso a un PC di sviluppo è piuttosto semplice. Tuttavia, potresti anche voler raccogliere informazioni di debug/log quando un dispositivo non è connesso a un PC. Ad esempio, potrebbe essere disponibile un set di dispositivi che eseguono test a lungo termine.

  Se i dispositivi sono connessi a una rete, è possibile inviare l'output di debug in rete a un'applicazione in grado di raccogliere e analizzare le informazioni. Questa applicazione della raccolta di Azure Sphere illustra come eseguire l'override del comportamento di Log_Debug predefinito per inviare e ricevere tale output su un socket UDP.

  Si noti che il meccanismo usato per eseguire l'override del comportamento predefinito dell'applicazione high-evel Log_Debug può essere usato anche per inviare le informazioni del log di debug ad altre posizioni, ad esempio per restituire i dati in uno degli UART di Azure Sphere. È possibile usare questo esempio UART come riferimento per combinare l'applicazione UDPDebugLog Gallery per registrare i messaggi in un UART.

• Inviare l'output di debug a hub IoT di Azure/Azure IoT Central

  Anche se l'output di debug può essere utile per diagnosticare i problemi man mano che si verificano, può anche essere utile archiviare i dati di telemetria/log da un dispositivo per la post-elaborazione.

  La configurazione di un'istanza di hub IoT di Azure o Azure IoT Central offre un endpoint per inviare dati di telemetria del dispositivo che possono essere usati come parte della logica di business, è anche possibile inviare informazioni sullo stato/log del dispositivo che possono essere trattate separatamente dai dati di telemetria/business.

  • Hub IoT di Azure

    L'istanza di hub IoT di Azure può essere configurata per inviare dati a un database di Azure per l'archiviazione o l'analisi, è anche possibile filtrare i messaggi, che possono essere ottenuti tramite EventHub e una funzione di Azure.

    Per hub IoT di Azure è possibile inviare dati a una funzione di Azure che può quindi elaborare i messaggi. L'articolo hub IoT di Azure trigger per Funzioni di Azure illustra come collegare una funzione di Azure a un'istanza di hub IoT di Azure.

  • Azure IoT Central

    Azure IoT Central include la possibilità di esportare continuamente i dati in diversi endpoint, tra cui:

    • Hub eventi di Azure
    • Coda del bus di servizio di Azure
    • Argomento del bus di servizio di Azure
    • Archiviazione BLOB di Azure
    • Webhook

    Il webhook è un endpoint DELL'API REST creato, potrebbe trattarsi di una funzione di Azure.

  Si noti che è possibile filtrare i messaggi nella funzione di Azure in base all'ID dispositivo che invia i dati, è possibile ottenere l'ID dispositivo usando il codice seguente nella funzione di Azure:

    public static async Task Run(EventData message, ILogger log)
    {
        var deviceId=message.SystemProperties["iothub-connection-device-id"];

        // Code to filter the messages goes here...
    }

supporto di hub IoT di Azure e Azure IoT CentralDispositivi gemelli, che include lo stato desiderato (impostato nell'applicazione hub IoT/centrale) e lo stato segnalato (stato dal dispositivo). È possibile usare hub IoT di Azure/Central Device Twin per impostare uno stato desiderato per il dettaglio dei dati di log (aumento/riduzione della frequenza di registrazione o ricchezza dei dati di registrazione). L'esempio di Azure IoT illustra come gestire le modifiche dei dispositivi gemelliDesired State.

Registrazione dei dati nell'archiviazione

Azure Sphere supporta fino a 64 KB di spazio di archiviazione modificabile per un'applicazione di alto livello, che può essere usato per rendere persistenti le impostazioni, lo stato dell'applicazione o altri dati, gli sviluppatori di applicazioni sono responsabili della serializzazione/deserializzazione dei dati nell'archiviazione modificabile. La raccolta di Azure Sphere include un progetto che illustra come usare una coppia chiave/valore (dizionario) per scrivere/leggere lo stato per l'archiviazione modificabile (fino a 64 KB a seconda della configurazione del manifesto dell'applicazione).

È possibile scrivere più di 64 KB di dati di log/stato in una forma di archiviazione esterna, può essere utile per i dispositivi con connettività intermittente o che devono archiviare/recuperare più di 64 KB di dati.

Un'opzione consiste nell'aggiungere spazio di archiviazione esterno, ad esempio usando spi flash per archiviare i dati. Questo progetto usa flash SPI per archiviare un aggiornamento over-the-air per un dispositivo downstream e potrebbe essere modificato per supportare la registrazione dei dati di telemetria/stato da un'applicazione Azure Sphere.