イーサネット用に Azure Sphere を準備する

[アーティクル]
10/27/2023

イーサネット経由で通信するには、Azure Sphere デバイスに外部イーサネットアダプターとボード構成イメージが必要です。イーサネット経由でネットワークを行うためにデバイスを準備するには、次の手順が必要です。

アダプターをデバイスに接続します。
ボード構成イメージを作成してデプロイします。
イーサネットインターフェイスを有効にします。

注意

デバイスがイーサネット経由で接続されている場合は、データの損失やパフォーマンスの低下を防ぐために、トラフィックの少ないネットワークが必要です。ネットワーク上に大量の受信トラフィックがある場合、デバイスは受信 TCP 以外のパケットからデータを失います。 TCP はドロップされたパケットを再送信するため、トラフィック量に関係なく、通常、受信 TCP パケットからデータは失われません。ただし、再送信はパフォーマンスを犠牲にしています。

アダプターをデバイスに接続する

サポートされているイーサネットアダプターの一覧と、Azure Sphere 開発ボードに接続する方法については、「サポートされているイーサネットアダプターボードとモジュール」を参照してください。

ボード構成イメージを作成してデプロイする

Azure Sphere で使用されるイーサネットアダプターごとに 、ボード構成イメージ が必要です。ボード構成イメージには、Azure Sphere Security Service が Azure Sphere OS にイーサネットのサポートを追加するために必要な情報が含まれています。イーサネットアダプター用のボード構成イメージパッケージを作成し、アプリケーションイメージパッケージと共にデプロイする必要があります。開発とデバッグのためにボード構成イメージパッケージをサイドロードできます。フィールドで使用するために、ボード構成イメージパッケージを Azure Sphere アプリケーションと共にクラウドからデプロイすることもできます。ボード構成は、高度なアプリ用に予約されたフラッシュメモリまたは RAM に対してはカウントされません。

ボード構成イメージパッケージを作成する

ボード構成イメージパッケージを作成するには、 azsphere image-package pack-board-config CLI コマンドを使用します。

メモ

pack-board-config は現在、Azure CLI 拡張機能ではサポートされていません。

ボード構成イメージパッケージをサイドロードする

開発およびデバッグ中にボード構成イメージパッケージを使用するには:

開発とデバッグのためにデバイスを準備します。

az sphere device enable-development --resource-group MyResourceGroup --catalog MyCatalog --device <DeviceIdValue>

az sphere device sideload delete コマンドを使用して、既存のアプリケーションをデバイスから削除します。ボード構成イメージパッケージを読み込む前に既存のアプリケーションを削除して、既存のアプリケーションとボード構成間のリソースの競合を回避することが重要です。
ボード構成イメージパッケージをサイドロードします。前のセクションでカスタムボード構成ファイルを作成した場合は、サイドロードできます。プリセットオプションには、次のものが含まれます。

「マイクロチップ ENC28J60 NIC 用 MT3620 イーサネットシールド」を参照してください。
```
az sphere device sideload deploy --image-package lan-enc28j60-isu0-int5.imagepackage
```
Avnet Rev1 Devkit Click Module for Wiznet W5500 NIC:
```
az sphere device sideload deploy --image-package lan-w5500-isu1-int2.imagepackage
```
Avnet Rev2 Devkit Click Module for Wiznet W5500 NIC:
```
az sphere device sideload deploy --image-package lan-w5500-isu0-int5.imagepackage
```
Visual Studio を使用するか、 az sphere device sideload deploy コマンドを使用して、アプリケーションをサイドロードします。

クラウドでボード構成イメージパッケージをデプロイする

クラウド経由でボード構成イメージパッケージをデプロイするには、デバイスに製品があり、デバイスグループに属している必要があり、AppDevelopment 機能がインストールされていない必要があります。これらを設定する方法については、「デプロイの作成」を参照してください。

デバイスの準備ができたら、ボード構成イメージとアプリケーションイメージを 1 つのデプロイにデプロイできます。

デプロイを作成するには:

az sphere image add を使用して、イメージパッケージを Azure Sphere カタログにアップロードします。
az sphere deployment create を使用して、アップロードされたイメージのデバイスグループの新しい デプロイを作成します。

az sphere deployment create --resource-group <resource-group-name> --catalog <catalog-name> --product <product-name> --device-group <device-group-name> --images <image-ID>

image-ID を>イメージパッケージのイメージ ID に置き換えます<。

サイドローディングされたボード構成を削除する

開発中にボード構成をサイドロードする場合は、後でその構成を削除して、他のアプリケーションがボードが予約するリソースを使用できるようにする必要がある場合があります。ボード構成が Azure Sphere デバイスに読み込まれているときにこれらのリソースを使用するアプリケーションを実行しようとすると、ピン競合エラーが発生します。

ボード構成を削除するには、次の手順に従います。

デバイスにインストールされているイメージを一覧表示します。
```
az sphere device image list-installed
```

一覧でボード構成のコンポーネント ID を見つけます。

 {
 "does_image_type_require_restart": true,
 "image_type": "Board configuration",
 "images": [
   {
     "length_in_bytes": 428,
     "replica_type": 0,
     "uid": "839e699a-1b23-44de-bc56-f2b19e472098",
     "uncompressed_length_in_bytes": 428
   }
 ],
 "is_update_staged": false,
 "name": "lan-enc28j60-isu0-int5_29f10d",
 "uid": "29f10d1e-29aa-4ae0-a48c-cc24305b288a"
 }

コンポーネント ID はボード構成に関連付けられた uid であるため、上の出力では "29f10..." が開始されます。

コンポーネント ID を指定して、ボード構成イメージパッケージを削除します。
```
az sphere device sideload delete --component-id 29f10d1e-29aa-4ae0-a48c-cc24305b288a
```
[リセット] ボタンを押すか、 az sphere device restart コマンドを発行して、デバイスを再起動します。

イーサネットインターフェイスを有効にする

ボード構成が読み込まれ、デバイスが再起動されると、インターフェイスが自動的に有効になります。インターフェイスを無効にする場合は、 az sphere device network disable コマンドを使用するか、ネットワーク構成 API の一部である Networking_SetInterfaceState 関数を呼び出します。

すべてのインターフェイスでは、既定で動的 IP アドレスが使用されます。 Azure Sphere アプリケーションで使用できるサービスの種類の詳細については、「ネットワークサービスを使用する」を参照してください。

イーサネット用に Azure Sphere を構成する

Azure Sphere デバイスをサポートされているイーサネットアダプターに接続し、ボード構成イメージをデプロイした後、コマンドライン (CLI) または Azure Sphere SDK アプリケーションライブラリ (Applibs) を使用してアプリケーションからネットワークに接続するように Azure Sphere デバイスを構成できます。

CLI を使用したイーサネット構成

コマンドラインからイーサネット構成を管理するには、 az sphere device network CLI コマンドを使用します。たとえば、 デバイスネットワーク enable コマンドを使用すると、接続されているデバイスでイーサネットインターフェイスが有効になります。

az sphere device network enable --interface "eth0"

構成されたイーサネットネットワークを使用するには、ネットワークインターフェイス (eth0) がアクティブである必要があります。 デバイスネットワーク list-interfaces コマンドを使用して、インターフェイスがアクティブかどうかを判断します。


az sphere device network list-interfaces

デバイスネットワーク enable コマンドを使用して、必要に応じてアクティブ化します。


az sphere device network enable --interface eth0

Applibs を使用したイーサネット構成

イーサネットを構成するには、アプリケーションで applibs ネットワーク API を使用する必要があります。

アプリケーションに次のヘッダーファイルを含めます。

#include <applibs/networking.h>

アプリケーションマニフェストには、NetworkConfig 機能が含まれている必要があります。

 "Capabilities": {
  "NetworkConfig" : true
}

Networking_GetInterfaceConnectionStatus関数を使用して、ネットワークインターフェイスがアクティブかどうかを判断します。

Networking_GetInterfaceConnectionStatus("eth0", &currentInterfaceStatus);

ネットワークインターフェイスをアクティブにするには、 Networking_SetInterfaceState 関数を使用します。

Networking_SetInterfaceState("eth0", true);

メモ

ネットワークインターフェイス (wlan0 と eth0) の両方がアクティブで接続されている場合、デバイスが通信に使用する特定のインターフェイスは決定論的ではありません。アプリケーションで任意の時点で使用されるネットワークインターフェイスを制御する場合は、Networking_SetInterfaceState() 関数を使用して目的のインターフェイスを明示的にオンにし、もう一方のインターフェイスをオフにする必要があります。 DHCP クライアントの概要アプリサンプルでは、特に、2 つのインターフェイスのいずれかを表す値をグローバル変数に割り当てることでインターフェイスを切り替える方法を示します。

サンプル

Azure IoT では、Azure Sphere アプリケーションで Azure IoT SDK C API を使用して、Azure IoT Hubまたは Azure IoT Central と通信する方法を示します。

DHCP クライアントの概要アプリは、ネットワークの DHCP サーバーが MT3620 デバイスに割り当てた現在の IP アドレスを更新または解放する方法を示しています。

HTTPS cURL Easy は、cURLの 'easy' API を使用して HTTPS 経由でコンテンツをフェッチする方法を示しています

HTTPS cURL Multi は、cURLの "マルチ" API を使用して HTTPS 経由でコンテンツをフェッチする方法を示しています。

Power Down の概要アプリは、Azure Sphere プラットフォームの Power Down 機能を示しています。

プライベートネットワークサービスは、Azure Sphere デバイスをプライベートネットワークに接続し、ネットワークサービスを使用する方法を示しています。

WolfSSL の概要アプリでは、概要レベルのアプリケーションで Ssl ハンドシェイクに WolfSSL を使用する方法を示します。

メモ

次のサンプルは、Microsoft のメンテナンスされていないソフトウェアとハードウェアのサンプルのコレクションである Azure Sphere ギャラリーからのサンプルです。詳細については、「 Azure Sphere ギャラリー」を参照してください。

ネットワークインターフェイスの MAC アドレスと IP アドレスを印刷すると、指定したネットワークインターフェイスの MAC アドレスと IP アドレスが出力されます。

OSNetworkRequirementChecker-HLApp は、2 つのデバイス (MT3620) ネットワーク診断テストを実行します。

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イーサネット用に Azure Sphere を準備する

アダプターをデバイスに接続する

ボード構成イメージを作成してデプロイする

ボード構成イメージパッケージを作成する

ボード構成イメージパッケージをサイドロードする

クラウドでボード構成イメージパッケージをデプロイする

サイドローディングされたボード構成を削除する

イーサネットインターフェイスを有効にする

イーサネット用に Azure Sphere を構成する

CLI を使用したイーサネット構成

Applibs を使用したイーサネット構成

サンプル

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その他のリソース

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アダプターをデバイスに接続する

ボード構成イメージを作成してデプロイする

ボード構成イメージ パッケージを作成する

ボード構成イメージ パッケージをサイドロードする

クラウドでボード構成イメージ パッケージをデプロイする

サイドローディングされたボード構成を削除する

イーサネット インターフェイスを有効にする

イーサネット用に Azure Sphere を構成する

CLI を使用したイーサネット構成

Applibs を使用したイーサネット構成

サンプル

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