【源码】基于Arm架构的物联网关键字检测与OTA更新解决方案

项目简介

本项目是基于Arm架构的物联网解决方案，提供关键字检测与OTA固件更新功能。利用AWS FreeRTOS运行DS - CNN模型进行关键字检测，通过Arm Virtual Hardware模拟硬件环境，支持与AWS IoT云连接，实现关键字识别信息的发布和OTA固件更新。同时包含Blinky应用演示，软件支持多种配置，满足不同需求。

项目的主要特性和功能

1. 关键字检测功能：在AWS FreeRTOS上运行DS - CNN模型检测关键字并通知用户，音频数据通过Arm Virtual Hardware音频驱动注入，可连接AWS IoT云发布识别的关键字。
2. OTA固件更新：支持通过AWS IoT云进行OTA固件更新，使用Trusted Firmware - M安全应用更新。
3. Blinky应用演示：通过Arm Virtual Hardware演示LED闪烁，已包含AWS FreeRTOS和FreeRTOS，便于新开发。
4. 多配置支持：软件支持Arm Corstone™ - 300子系统的多种配置，适应不同需求。

安装使用步骤

1. 启动Arm Virtual Hardware实例

使用AWS网络控制台启动

• 若无AWS账户，需先创建。
• 在AWS网络控制台的EC2中选择“Launch Instances”，按向导操作：选择Amazon Machine Image (AMI)时搜索 Arm Virtual Hardware 并选择Arm提供的该项；选择实例类型，推荐 c5.large。
• 启动实例后，选择实例ID管理实例，点击“Connect”，确保用户名设置为 ubuntu 后再次点击“Connect”打开SSH终端会话。

使用本地终端启动

• 安装AWS CLI 2并配置访问密钥、密钥和区域。
• 创建新密钥对：aws ec2 create - key - pair --key - name MyKeyPair，保存密钥材料到 .pem 文件并设置权限为 400：chmod 400 MyKeyPair.pem。
• 启动新实例：./scripts/vht_cli.py -k MyKeyPair start。
• 获取实例IP：./scripts/vht_cli.py -k MyKeyPair status，使用SSH和私钥连接实例：ssh -i "MyKeyPair.pem" ubuntu@<instance ip address>。

2. 构建并执行应用程序

• 连接到AVH AMI实例：ssh ubuntu@<your - ec2 - instance>。
• 同步git子模块，设置ML并应用所需补丁：./ats.sh bootstrap。
• 安装运行测试和签名二进制文件所需的额外Python依赖项：pip3 install click imgtool pytest。
• 构建关键字检测应用程序：./ats.sh build kws，运行：./ats.sh run kws，启动集成测试：pytest -s kws/tests。
• 若要构建、运行和测试Blinky应用程序，将 kws 替换为 blinky。
• 也可使用Keil MDK构建项目，blinky.uvmpw 和 kws.uvmpw 分别包含 blinky 和 kws 项目。

3. 更新音频数据

将根目录下的 test.wav 文件替换为符合以下配置的音频文件：格式为PCM，音频通道为单声道，采样率为16位、16kHz。

4. 持续集成设置

启动Arm Virtual Hardware实例：./scripts/vht_cli.py -k <key pair> start。

5. 设置AWS连接

• AWS账户IoT设置：创建IoT事物并创建策略附加到事物。
• 配置应用程序连接到AWS账户：编辑 bsp/aws_configs/aws_clientcredential.h 和 bsp/aws_configs/aws_clientcredential_keys.h 文件，设置相关值和密钥。
• 观察MQTT连接：登录AWS IoT控制台，查看应用程序连接和消息发送情况。

6. OTA固件更新

• 创建更新固件：构建过程中会创建更新的固件，更新二进制文件位于 build/kws/tfm_ns_signed_update.bin。
• 创建AWS IoT固件更新作业：创建Amazon S3存储桶、OTA更新服务角色、OTA用户策略，在AWS IoT界面创建作业并配置相关参数。

7. 结束时终止AMI实例

• 使用AWS网络控制台：在EC2中选择实例，点击“Instance state”并选择“Stop Instance”。
• 使用本地终端：./scripts/vht_cli.py -k MyKeyPair stop

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