開発編

Linux OS 搭載組み込み機器ではアプリケーションの実行環境をユーザーランド上に直接用意し、Systemdなどでアプリケーションを自動実行させるのが一般的です。 Armadillo Base OS 搭載機器では、アプリケーションの実行環境をコンテナ内に用意して、コンテナ起動用設定ファイルを所定の場所に配置することでコンテナ(=アプリケーション)を自動実行させます。

また、Linux OS 搭載組み込み機器では、ストレージの保護のために overlayfs で運用するのが一般的です。 そのため、アプリケーションが出力するログや画像などのデータは、 USBメモリなどの外部デバイスに保存する必要があります。 Armadillo Base OS 搭載機器もルートファイルシステムが overlayfs 化されていますが、内部に USBメモリなどと同じように使用できるユーザーデータディレクトリを持っており、別途外部記録デバイスを用意しておく必要はありません。

Armadillo Base OS 搭載機器は、標準でセキュアエレメントを搭載しており、対応した暗号化方式の認証鍵や証明書を安全に保存・利用することが可能です。

Armadillo Base OS 搭載機器上で動作するソフトウェアの開発は、基本的に作業用PC上で行います。

ネットワークの設定は ABOS Web という機能で、コマンドを直接打たずとも設定可能です。

開発環境として、ATDE(Atmark Techno Development Environment)という仮想マシンイメージを提供しています。 その中で、ABOSDE(Armadillo Base OS Development Environment)という、Visual Studio Code にインストールできる開発用エクステンションを利用してソフトウェア開発を行います。

ABOSDE を使用することで、コンテナ及びコンテナ自動起動用設定ファイルの作成、コンテナ内におけるパッケージのインストール、コンテナ内で動作するアプリケーション本体の開発をすべてVSCode内で行うことができます。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E では、開発・製造・運用時にソフトウェアを書き込む際に、 SWUpdate という仕組みを利用します。

[armadillo ~]# swupdate -d '-u http://server/initial_setup.swu'
SWUpdate v5f2d8be-dirty

Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed copyright notices.

[INFO ] : SWUPDATE running :  [main] : Running on AGX4500 Revision at1
[INFO ] : SWUPDATE running :  [channel_get_file] : Total download size is 25 kB.
[INFO ] : SWUPDATE started :  Software Update started !
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : No base os update: copying current os over
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : Removing unused containers
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : swupdate triggering reboot!
Killed

Armadillo Base OS ではルートファイルシステムに overlayfs を採用しています。

その為、ファイルを変更した後 Armadillo の電源を切ると変更内容は保持されません。 開発中などに rootfs の変更内容を保持するには、変更したファイルに対して persist_file コマンドを使用します。

[armadillo ~]# echo test > test
[armadillo ~]# persist_file -v test
'/root/test' -> '/mnt/root/test'

persist_file コマンドの詳細については、「persist_file について」を参照してください。

また、 SWUpdate によってルートファイルシステム上に配置されたファイルについては、 persist_file を実行しなくても保持されます。 開発以外の時は安全のため、 persist_file コマンドではなく SWUpdate による更新を実行するようにしてください。

3.2.4.1. 電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)

「ファイルの取り扱いについて」 にて、 Armadillo Base OS 上のファイルは通常、 persist_file コマンドを実行せずに電源を切ると変更内容が保存されないと紹介しましたが、表3.1「電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)」に示すディレクトリ内にあるファイルはこの限りでありません。

表3.1 電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)

ディレクトリ	備考
/var/app/volumes	SWUpdate の最中や後も保持され続けます。ロールバックが発生しても、アップデート前の状態には戻りません。ログやデータベースなど、アプリケーションが動作中に作成し続けるようなデータの保存に向いています。
/var/app/rollback/volumes	SWUpdate の最中や後も保持され続けます。ロールバックが発生すると、アップデート前の状態に戻ります。コンフィグファイルなど、アプリケーションのバージョンに追従してアップデートするようなデータの保存に向いています。

	コンテナを前のバージョンに戻した場合(ロールバック)、/var/app/rollback/volumes/ のデータの前のバージョンに戻ります。 その為、アプリケーションのバージョンに依存するようなデータは /var/app/rollback/volumes/ に入れることを推奨します。 mkswu の swdesc_files (--extra-os 無し）と podman_start` の add_volumes では、相対パスはそのディレクトリをベースにします。 /var/app/rollback/volumes/myvolume は myvolume で簡潔に指定できます。

Copy-on-Write (CoW) について。 この二つの volumes ディレクトリは btrfs と呼ばれるファイルシステムに保存されています。 btrfs ではデータは Copy on Write（CoW）を使ってデータ完全性を保証しますが、その保証にはコストがあります。 数百 MB のファイルに小さな変更を頻繁に行う場合 CoW を無効化することを推奨します。 CoW を無効化されたファイルにチェックサムが入らなくなりますので、極端な場合以外に残してください。 [armadillo ~]# cd /var/app/volumes/ [armadillo /var/app/volumes]# mkdir database [armadillo /var/app/volumes]# chattr +C database [armadillo /var/app/volumes]# echo example data > database/example [armadillo /var/app/volumes]# lsattr database/ ---------------C---- database/example 図3.3 chattr によって copy-on-write を無効化する例 chattr +C でディレクトリに NoCow を設定します。これから作成されるファイルが NoCow で作成されます。すでに存在していたファイルに影響ないのでご注意ください。 lsattr 確認します。リストの C の字があればファイルが「no cow」です。

インストールディスクは、 Armadillo の eMMC の中身をまとめて書き換えることのできる microSD カードを指します。 インストールディスクは、インストールディスクイメージを microSD カードに書き込むことで作成できます。

インストールディスクは二つの種類があります。

Armadilloを使用する前に、次のものを必要に応じて準備してください。

アットマークテクノ製品のソフトウェア開発や動作確認を簡単に行うために、VMware仮想マシンのデータイメージを提供しています。このVMware仮想マシンのデータイメージをATDE(Atmark Techno Development Environment)と呼びます。ATDEの起動には仮想化ソフトウェアであるVMwareを使用します。ATDEのデータは、tar.xz圧縮されています。環境に合わせたツールで展開してください。

	仮想化ソフトウェアとして、VMwareの他にOracle VM VirtualBoxが有名です。 Oracle VM VirtualBoxには以下の特徴があります。 GPL v2(General Public License version 2)で提供されている [5] VMware形式の仮想ディスク(.vmdk)ファイルに対応している Oracle VM VirtualBoxからATDEを起動し、ソフトウェア開発環境として使用することができます。

ATDEは、バージョンにより対応するアットマークテクノ製品が異なります。本製品に対応しているATDEは、ATDE9 の v20230123 以降です。

ATDE9 は Debian GNU/Linux 11 (コードネーム bullseye) をベースに、Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E のソフトウェア開発を行うために必要なクロス開発ツールや、Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の動作確認を行うために必要なツールが事前にインストールされています。

3.3.2.1. VMwareのインストール

ATDEを使用するためには、作業用PCにVMwareがインストールされている必要があります。 VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)を参照し、利用目的に合うVMware製品をインストールしてください。 また、ATDEのアーカイブは tar.xz圧縮されていますので、環境に合せたツールで展開してください。

	VMwareは、非商用利用限定で無償のものから、商用利用可能な有償のものまで複数の製品があります。製品ごとに異なるライセンス、エンドユーザー使用許諾契約書(EULA)が存在するため、十分に確認した上で利用目的に合う製品をご利用ください。

	VMwareやATDEが動作しないことを未然に防ぐため、使用するVMwareのドキュメントから以下の項目についてご確認ください。 ホストシステムのハードウェア要件 ホストシステムのソフトウェア要件 ゲストOSのプロセッサ要件 VMwareのドキュメントは、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から取得することができます。

3.3.2.2. ATDEのアーカイブを取得

ATDEのアーカイブは Armadillo サイト(http://armadillo.atmark-techno.com)から取得可能です。

	本製品に対応している ATDE のバージョンは ATDE9 v20230123 以降です。

	作業用PCの動作環境(ハードウェア、VMware、ATDEの対応アーキテクチャなど)により、ATDEが正常に動作しない可能性があります。VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照して動作環境を確認してください。

3.3.2.6. ATDEの起動

ATDEのアーカイブを展開したディレクトリに存在する仮想マシン構成(.vmx)ファイルをVMware上で開くと、ATDEを起動することができます。ATDE9にログイン可能なユーザーを、表3.2「ユーザー名とパスワード」に示します ^[6]。

表3.2 ユーザー名とパスワード

ユーザー名	パスワード	権限
atmark	atmark	一般ユーザー
root	root	特権ユーザー

	ATDEを起動する環境によっては、GUIログイン画面が表示されずに以下のようなエラー画面が表示される場合があります。 この場合は、VMwareの設定で「3D グラフィックスのアクセラレーション」をONにした後、ATDEを起動すると 正常にGUIログイン画面が表示されます。設定箇所を以下に示します。

	ATDEに割り当てるメモリおよびプロセッサ数を増やすことで、ATDEをより快適に使用することができます。仮想マシンのハードウェア設定の変更方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

3.3.2.7. 取り外し可能デバイスの使用

VMwareは、ゲストOS (ATDE)による取り外し可能デバイス(USBデバイスやDVDなど)の使用をサポートしています。デバイスによっては、ホストOS (VMwareを起動しているOS)とゲストOSで同時に使用することができません。そのようなデバイスをゲストOSで使用するためには、ゲストOSにデバイスを接続する操作が必要になります。

	取り外し可能デバイスの使用方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eの動作確認を行うためには、表3.3「動作確認に使用する取り外し可能デバイス」に示すデバイスをゲストOSに接続する必要があります。

表3.3 動作確認に使用する取り外し可能デバイス

デバイス	デバイス名
USBシリアル変換IC	Silicon CP2102N USB to UART Bridge Controller

3.3.2.8. コマンドライン端末(GNOME端末)の起動

ATDEで、CUI (Character-based User Interface)環境を提供するコマンドライン端末を起動します。ATDEで実行する各種コマンドはコマンドライン端末に入力し、実行します。コマンドライン端末にはいくつかの種類がありますが、ここではGNOMEデスクトップ環境に標準インストールされているGNOME端末を起動します。

GNOME端末を起動するには、図3.4「GNOME端末の起動」のようにデスクトップ左上のアプリケーションの「ユーティリティ」カテゴリから「端末」を選択してください。

図3.4 GNOME端末の起動

図3.5「GNOME端末のウィンドウ」のようにウィンドウが開きます。

図3.5 GNOME端末のウィンドウ

3.3.2.9. シリアル通信ソフトウェア(minicom)の使用

シリアル通信ソフトウェア(minicom)のシリアル通信設定を、表3.4「シリアル通信設定」のように設定します。また、minicomを起動する端末の横幅を80文字以上にしてください。横幅が80文字より小さい場合、コマンド入力中に表示が乱れることがあります。

表3.4 シリアル通信設定

項目	設定
転送レート	115,200bps
データ長	8bit
ストップビット	1bit
パリティ	なし
フロー制御	なし

1. 図3.6「minicomの設定の起動」に示すコマンドを実行し、minicomの設定画面を起動してください。

   [ATDE ~]$ sudo LANG=C minicom --setup

   図3.6 minicomの設定の起動

   
   

2. 図3.7「minicomの設定」が表示されますので、「Serial port setup」を選択してください。

               +-----[configuration]------+
               | Filenames and paths      |
               | File transfer protocols  |
               | Serial port setup        |
               | Modem and dialing        |
               | Screen and keyboard      |
               | Save setup as dfl        |
               | Save setup as..          |
               | Exit                     |
               | Exit from Minicom        |
               +--------------------------+

   図3.7 minicomの設定

   
   

3. 図3.8「minicomのシリアルポートの設定」が表示されますので、Aキーを押してSerial Deviceを選択してください。

       +-----------------------------------------------------------------------+
       | A -    Serial Device      : /dev/ttyUSB0                              |
       | B - Lockfile Location     : /var/lock                                 |
       | C -   Callin Program      :                                           |
       | D -  Callout Program      :                                           |
       | E -    Bps/Par/Bits       : 115200 8N1                                |
       | F - Hardware Flow Control : No                                        |
       | G - Software Flow Control : No                                        |
       |                                                                       |
       |    Change which setting?                                              |
       +-----------------------------------------------------------------------+

   図3.8 minicomのシリアルポートの設定

   
   

4. Serial Deviceに使用するシリアルポートを入力してEnterキーを押してください。

   シリアル通信用USBケーブル(A-microB)使用時のデバイスファイル確認方法

   Linuxでシリアル通信用USBケーブル(A-microB)を接続した場合、コンソールに以下のようなログが表示されます。 ログが表示されなくても、dmesgコマンドを実行することで、ログを確認することができます。 usb 2-2.1: new full-speed USB device number 4 using uhci_hcd usb 2-2.1: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60, bcdDevice= 1.00 usb 2-2.1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 usb 2-2.1: Product: CP2102N USB to UART Bridge Controller usb 2-2.1: Manufacturer: Silicon Labs usb 2-2.1: SerialNumber: 6a9681f80272eb11abb4496e014bf449 usbcore: registered new interface driver usbserial_generic usbserial: USB Serial support registered for generic usbcore: registered new interface driver cp210x usbserial: USB Serial support registered for cp210x usb 2-2.1: cp210x converter now attached to ttyUSB0 図3.9 例. シリアル通信用USBケーブル(A-microB)接続時のログ 上記のログからシリアル通信用USBケーブル(A-microB)がttyUSB0に割り当てられたことが分かります。

5. Fキーを押してHardware Flow ControlをNoに設定してください。
6. Gキーを押してSoftware Flow ControlをNoに設定してください。

7. キーボードのEキーを押してください。 図3.10「minicomのシリアルポートのパラメータの設定」 が表示されます。

                         +---------[Comm Parameters]----------+
                         |                                    |
                         |     Current: 115200 8N1            |
                         | Speed            Parity      Data  |
                         | A: <next>        L: None     S: 5  |
                         | B: <prev>        M: Even     T: 6  |
                         | C:   9600        N: Odd      U: 7  |
                         | D:  38400        O: Mark     V: 8  |
                         | E: 115200        P: Space          |
                         |                                    |
                         | Stopbits                           |
                         | W: 1             Q: 8-N-1          |
                         | X: 2             R: 7-E-1          |
                         |                                    |
                         |                                    |
                         | Choice, or <Enter> to exit?        |
                         +------------------------------------+

   図3.10 minicomのシリアルポートのパラメータの設定

   
   
8. 図3.10「minicomのシリアルポートのパラメータの設定」では、転送レート、データ長、ストップビット、パリティの設定を行います。

9. 現在の設定値は「Current」に表示されています。 それぞれの値の内容は図3.11「minicomシリアルポートの設定値」を参照してください。

   

   図3.11 minicomシリアルポートの設定値

   
   
10. Eキーを押して、転送レートを115200に設定してください。
11. Qキーを押して、データ長を8、パリティをNone、ストップビットを1に設定してください。
12. Enterキーを2回押して、図3.7「minicomの設定」に戻ってください。
13. 図3.7「minicomの設定」から、「Save setup as dfl」を選択し、設定を保存してください。
14. 「Exit from Minicom」を選択し、minicomの設定を終了してください。

minicomを起動させるには、図3.12「minicom起動方法」のようにしてください。

[ATDE ~]$ sudo LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

図3.12 minicom起動方法

	デバイスファイル名は、環境によって /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB1 など、本書の実行例とは異なる場合があります。

	minicomがオープンする /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB0 といったデバイスファイルは、 root または dialout グループに属しているユーザーしかアクセスできません。 ユーザーを dialout グループに入れることで、以降、sudoを使わずにminicomで /dev/ttyUSB0 をオープンすることができます。 [ATDE ~]$ sudo usermod -aG dialout atmark [ATDE ~]$ LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

minicomを終了させるには、まず Ctrl-a に続いて q キーを入力します。その後、以下のように表示されたら「Yes」にカーソルを合わせてEnterキーを入力するとminicomが終了します。

+-----------------------+
| Leave without reset? |
|     Yes       No     |
+-----------------------+

図3.13 minicom終了確認

	Ctrl-a に続いて z キーを入力すると、minicomのコマンドヘルプが表示されます。

電源入力インターフェースに電源を接続すると Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E が起動します。起動すると CON7 (USB コンソールインターフェース) から起動ログが表示されます。

	Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の電源投入時点での起動デバイス設定スイッチ SW2 の状態によって起動モードが変化します。 詳しくは 「起動デバイス設定スイッチについて」 を参照してください。

以下に起動ログの例を示します。

U-Boot 2020.04-at10(Oct 04 2022 - 11:22:32 +0900)

CPU:   i.MX6ULL rev1.1 at 396 MHz
Model: Atmark Techno Armadillo-IoT Gateway A6E
DRAM:  512 MiB
PMIC: PFUZE3000 DEV_ID=0x30 REV_ID=0x11
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(1)... OK
switch to partitions #0, OK
mmc1 is current device
Net:
Warning: ethernet@2188000 using MAC address from ROM
eth0: ethernet@2188000
Normal Boot
Hit any key to stop autoboot:  0
switch to partitions #0, OK
mmc1 is current device
11659840 bytes read in 518 ms (21.5 MiB/s)
Booting from mmc ...
38603 bytes read in 21 ms (1.8 MiB/s)
Loading fdt boot/armadillo.dtb
43 bytes read in 14 ms (2.9 KiB/s)
1789 bytes read in 18 ms (96.7 KiB/s)
Applying fdt overlay: armadillo-iotg-a6e-ems31.dtbo
## Booting kernel from Legacy Image at 80800000 ...
   Image Name:   Linux-5.10.145-32-at
   Created:      2022-10-13   8:10:47 UTC
   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size:    11659776 Bytes = 11.1 MiB
   Load Address: 82000000
   Entry Point:  82000000
   Verifying Checksum ... OK
## Flattened Device Tree blob at 83500000
   Booting using the fdt blob at 0x83500000
   Loading Kernel Image
   Loading Device Tree to 9ef2d000, end 9ef59fff ... OK

Starting kernel ...

[    0.601992] imx6ul-pinctrl 2290000.iomuxc-snvs: no groups defined in /soc/bus@2200000/iomuxc-snvs@2290000

   OpenRC 0.44.10 is starting up Linux 5.10.145-32-at (armv7l)

 * Mounting /proc ... [ ok ]
 * Mounting /run ... * /run/openrc: creating directory
 * /run/lock: creating directory
 * /run/lock: correcting owner
 * Caching service dependencies ... [ ok ]
 * Starting atmark firstboot script ... * Mounting /sys ... * Remounting devtmpfs on /dev ... * Starting rngd ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting security filesystem ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting config filesystem ... [ ok ]
 * Mounting /dev/mqueue ... * Mounting fuse control filesystem ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting /dev/pts ... [ ok ]
 * Mounting /dev/shm ... [ ok ]
udev                     | * Starting udev ... [ ok ]
Warning: The kernel is still using the old partition table.
The new table will be used at the next reboot or after you
run partprobe(8) or kpartx(8)
The operation has completed successfully.
Could not create partition 2 from 0 to 614399
Could not create partition 3 from 0 to 102399
Could not create partition 4 from 0 to 409599
Could not create partition 5 from 0 to 20479
Error encountered; not saving changes.
 * partitionning disk failed
fsck                     | * Checking local filesystems  ... [ ok ]
root                     | * Remounting filesystems ... [ ok ]
localmount               | * Mounting local filesystems ... [ ok ]
overlayfs                | * Preparing overlayfs over / ... [ ok ]
hostname                 | * Setting hostname ... [ ok ]
sysctl                   | * Configuring kernel parameters ...udev-trigger
       | * Generating a rule to create a /dev/root symlink ... [ ok ]
 [ ok ]
udev-trigger             | * Populating /dev with existing devices through uevents ... [ ok ]
bootmisc                 | * Migrating /var/lock to /run/lock ... [ ok ]
bootmisc                 | * Creating user login records ... [ ok ]
bootmisc                 | * Wiping /var/tmp directory ... [ ok ]
syslog                   | * Starting busybox syslog ...dbus
 | * /run/dbus: creating directory
 [ ok ]
dbus                     | * /run/dbus: correcting owner
dbus                     | * Starting System Message Bus ... [ ok ]
klogd                    | * Starting busybox klogd ... [ ok ]
networkmanager           | * Starting networkmanager ... [ ok ]
dnsmasq                  | * /var/lib/misc/dnsmasq.leases: creating file
dnsmasq                  | * /var/lib/misc/dnsmasq.leases: correcting owner
dnsmasq                  | * Starting dnsmasq ... [ ok ]
buttond                  | * Starting button watching daemon ... [ ok ]
reset_bootcount          | * Resetting bootcount in bootloader env ...Environment OK, copy 0
reset_bootcount          | [ ok ]
zramswap                 | [ ok ]
zramswap                 | * Creating zram swap device ...podman-atmark
   | * Starting configured podman containers ... [ ok ]
atmark-power-utils       | * Starting atmark-power-utils ... [ ok ]
chronyd                  | * Starting chronyd ... [ ok ]
 [ ok ]
local                    | * Starting local ... [ ok ]

Welcome to Alpine Linux 3.16
Kernel 5.10.145-32-at on an armv7l (/dev/ttymxc2)

armadillo login:

U-Boot プロンプト

ユーザースイッチ(SW1) を押しながら電源を投入すると、 U-Boot のプロンプトが表示されます。

U-Boot 2020.04-at10 (Oct 04 2022 - 11:22:32 +0900)

CPU:   i.MX6ULL rev1.1 at 396 MHz
Model: Atmark Techno Armadillo-IoT Gateway A6E
DRAM:  512 MiB
PMIC: PFUZE3000 DEV_ID=0x30 REV_ID=0x11
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(1)... OK
switch to partitions #0, OK
mmc1 is current device
Net:   eth0: ethernet@2188000
Normal Boot
=>

起動が完了するとログインプロンプトが表示されます。「root」か一般ユーザーの「atmark」でログインすることができます。

initial_setup.swu を適用しない場合、「root」ユーザーは初回ログイン時にパスワードを入力せずに新しいパスワードを促されます。 「atmark」ユーザーは、初期状態ではロックされています。そのロックを解除するには、「root」ユーザーでログインし、 passwd atmark コマンドで「atmark」ユーザーのパスワードを設定してください。

設定するパスワードには大文字のアルファベット、小文字のアルファベット、0から9までの数字、その他(記号・句読点など)を含める事ができます。

	Armadillo BaseOS ではルートファイルシステムに overlayfs を採用しており、そのままではシステムが OFF すると内容は消えてしまいます。そのため persist_file コマンドが用意されています。このコマンドを利用することでファイル単位で変更を反映することができます。パスワードを設定した後には以下のコマンドを実行してください。 [armadillo ~]# persist_file /etc/shadow persist_file コマンドに関する詳細は「persist_file について」を参照してください。

安全に終了させる場合は、次のようにpoweroffコマンドを実行し、「reboot: Power down」と表示されたのを確認してから電源を切断します。

armadillo:~# poweroff
armadillo:~# zramswap                 | * Deactivating zram swap device ...podman-atmark            | * Stopping all podman containers ...local
   | * Stopping local ... [ ok ]
 [ ok ]
atmark-power-utils       | * Stopping atmark-power-utils ...rngd
     | * Stopping rngd ...chronyd                  | * Stopping chronyd ...dnsmasq                  | * Stopping dnsmasq ...buttond                  | * Stopping button watching daemon ... [ ok ]
 [ ok ]
 * start-stop-daemon: no matching processes found
 [ ok ]
 [ ok ]
atmark-power-utils       | [ ok ]
klogd                    | * Stopping busybox klogd ... [ ok ]
networkmanager           | * Stopping networkmanager ... [ ok ]
syslog                   | * Stopping busybox syslog ... [ ok ]
udev                     | * Stopping udev ... [ ok ]
dbus                     | * Stopping System Message Bus ...nm-dispatcher: Caught signal 15, shutting down...
 [ ok ]
cgroups                  | * cgroups: waiting for podman-atmark (50 seconds)
 [ ok ]
localmount               | * Unmounting loop devices
localmount               | * Unmounting filesystems
localmount               | *   Unmounting /var/tmp ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/app/volumes ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/app/rollback/volumes ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/lib/containers/storage_readonly ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/log ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /tmp ... [ ok ]
killprocs                | * Terminating remaining processes ...mount-ro
         | * Remounting remaining filesystems read-only ... *   Remounting / read only ... [ ok ]
mount-ro                 | [ ok ]
indicator_signals        | * Signaling external devices we are shutting down ... [ ok ]
The system is going down NOW!
Sent SIGTERM to all processes
Sent SIGKILL to all processes
Requesting system poweroff
[   99.211013] reboot: Power down

	電源を再投入する際は、コンデンサに蓄えられた電荷を抜くため、電源を切断後、一定時間以上待つ必要があります。 開発セット付属のACアダプタの場合に必要な時間は以下のとおりです。 DCプラグ側で電源を切断した場合 : 約5秒 ACプラグ側で電源を切断した場合 : 約1分 コンデンサに蓄えられた電荷が抜ける前に電源を再投入した場合、 電源シーケンスが守られず、起動しない等の動作不具合の原因となります。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の開発には、 VSCode を使用します。 開発前に以下の手順を実施して、 ATDE に VSCode 開発用エクステンションをインストールしてください。

以下の手順は全てATDE上で実施します。

3.3.7.1. ソフトウェアのアップデート

ATDE のバージョン v20230123 以上には、 VSCode がインストール済みのため新規にインストールする必要はありませんが、 使用する前には最新版へのアップデートを行ってください。

[ATDE ~]$ sudo apt update
[ATDE ~]$ sudo apt upgrade

図3.16 ソフトウェアをアップデートする

VSCode を起動するには code コマンドを実行します。

[ATDE ~]$ code

図3.17 VSCode を起動する

	VSCode を起動すると、日本語化エクステンションのインストールを提案してくることがあります。 その時に表示されるダイアログに従ってインストールを行うと VSCode を日本語化できます。

3.3.7.2. VSCode に開発用エクステンションをインストールする

VSCode 上でアプリケーションを開発するためのエクステンションをインストールします。

エクステンションはマーケットプレイスからインストールすることができます。 VSCode を起動し、左サイドバーのエクステンションを選択して、検索フォームに「abos」と入力してください。

図3.18 VSCode に開発用エクステンションをインストールする

表示された「Armadillo Base OS Development Environment」の 「Install」ボタンを押すとインストールは完了します。

ここでは VSCode を使用した Armadillo のセットアップ方法を紹介します。 VSCode を使用して以下のセットアップを行うことができます。

3.3.8.1. プロジェクトの作成

VSCode を起動するには code コマンドを実行します。

VSCode の左ペインの [A6E] から [Armadillo Setup New Project] を実行し、表示されるディレクトリ選択画面からプロジェクトを保存する ディレクトリを選択してください。実行するためには右に表示されている三角形ボタンを押してください。 保存先を選択すると、プロジェクト名を入力するダイアログが表示されるので、任意のプロジェクト名を入力してエンターキーを押してください。 ここでは、ホームディレクトリ直下に my_project として保存しています。

図3.19 プロジェクトを作成する

図3.20 プロジェクト名を入力する

プロジェクト作成後、プロジェクトディレクトリへ移動して VSCode を起動してください。

[ATDE ~]$ cd my_project
[ATDE ~/my_project]$ code ./

図3.21 プロジェクトディレクトリへ移動して VSCode を起動する

3.3.8.2. initial_setup.swu の作成

initial_setup.swu ファイルの作成を行います。 VSCode の左ペインの [my_project] から [Generate initial setup swu] を実行すると、 initial_setup.swu が作成されます。

図3.22 initial_setup.swu を作成する

初回実行時には各種設定の入力を求められます。 入力する設定の内容を 図3.23「initial_setup.swu 初回生成時の各種設定」 に示します。

Executing task: ./scripts/generate_initial_setup_swu.sh

mkdir: ディレクトリ '/home/atmark/mkswu' を作成しました
設定ファイルを更新しました：/home/atmark/mkswu/mkswu.conf
証明書のコモンネーム(一般名)を入力してください: [COMMON_NAME] 
証明書の鍵のパスワードを入力ください（4-1024文字）
証明書の鍵のパスワード（確認）:
Generating an EC private key
writing new private key to '/home/atmark/mkswu/swupdate.key'
 -----
アップデートイメージを暗号化しますか？ (N/y) 
アットマークテクノが作成したイメージをインストール可能にしますか？ (Y/n) 
rootパスワード: 
root ユーザのパスワード（確認）:
atmarkユーザのパスワード（空の場合はアカウントをロックします）: 
atmark ユーザのパスワード（確認）:
BaseOSイメージのarmadillo.atmark-techno.comサーバーからの自動アップデートを行いますか？ (N/y) 
abos-web のパスワードを設定してください。
パスワードを設定しない場合 abos-web は使用できなくなります。
abos-webユーザのパスワード（空の場合はアカウントをロックします）: 
abos-web ユーザのパスワード（確認）:
/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu を作成しました。

"/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu" をそのまま使うことができますが、
モジュールを追加してイメージを再構築する場合は次のコマンドで作成してください：
  mkswu "/home/atmark/mkswu/initial_setup.desc" [他の.descファイル]

インストール後は、このディレクトリを削除しないように注意してください。
鍵を失うと新たなアップデートはデバイスの /etc/swupdate.pem
を修正しないとインストールできなくなります。
 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

[ATDE ~]$ ls ~/mkswu
initial_setup.desc  initial_setup.swu  mkswu.conf
swupdate.aes-key    swupdate.key       swupdate.pem 

図3.23 initial_setup.swu 初回生成時の各種設定

	COMMON_NAME には証明鍵の「common name」として会社や製品が分かるような任意の名称を入力してください。
	証明鍵を保護するパスフレーズを2回入力します。
	swuイメージ自体を暗号化する場合に「y」を入力します。詳細は 「SWUpdate と暗号化について」 を参考にしてください。
	アットマークテクノのアップデートをインストールしない場合は「n」を入力します。
	rootのパスワードを2回入力します。
	atmarkユーザーのパスワードを2回入力します。何も入力しない場合はユーザーをロックします。
	自動アップデートを無効のままで進みます。ここで「y」を入れると、定期的に アットマークテクノのサーバーからアップデートの有無を確認し、自動的にインストールします。
	abos-webを使用する場合はパスワードを設定してください。
	作成したファイルを確認します。「swupdate.aes-key」は暗号化の場合にのみ作成されます。

ファイルは my_project/initial_setup/initial_setup.swu に保存されています。 この SWU イメージを 「SWU イメージのインストール」 を参照して Armadillo へインストールしてください。

インストール後に ~/mkswu ディレクトリ以下にある mkswu.conf と、鍵ファイルの　swupdate.* をなくさないようにしてください。

アットマークテクノ製品をご利用のユーザーに対して、 購入者向けの限定公開データの提供や大切なお知らせをお届けするサービスなど、 ユーザー登録すると様々なサービスを受けることができます。 サービスを受けるためには、「アットマークテクノ Armadilloサイト」 にユーザー登録をする必要があります。

ユーザー登録すると次のようなサービスを受けることができます。

詳しくは、「アットマークテクノ Armadilloサイト」をご覧ください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eの各種信頼性試験データを、「アットマークテクノ Armadilloサイト」から 「購入者向けの限定公開データ」としてダウンロード可能ですのでご確認ください。

CON8(拡張インターフェース)を使用して、Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eと拡張基板を接続すると、 放射ノイズが問題になる場合があります。放射ノイズを減らすために、以下の対策が効果的です。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6EのESD耐性を向上させるために、以下の対策が効果的です。

また、Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eに接続されたケーブルが屋外に露出するような設置環境では、 ケーブルに侵入した雷サージ等のストレスによりインターフェース回路が破壊される場合があります。 ストレスへの耐性を向上させるために、以下の対策が効果的です。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の拡張インターフェース(CON8)には、複数の機能をもった信号線が接続されており、様々な機能拡張が可能です。 垂直方向に拡張して標準ケースに収める場合と、水平方向に拡張して拡張ケースに収める場合の制限事項について説明します。

	拡張インターフェースのピン配置マルチプレクス表はアットマークテクノ Armadillo サイト <https://armadillo.atmark-techno.com>からダウンロード可能です。

3.4.4.1. 垂直方向に拡張基板を配置した場合の接続例

垂直方向に拡張基板を配置することで、ケースのサイズを変えることなく機能拡張が可能です。

CON8(拡張インターフェース)と拡張基板はストレートアングルのピンヘッダおよびピンソケットで接続します。

一般的なピンソケットを実装した場合、嵌合高さは約 11mm となります。

拡張ボード固定用に、φ2.3mm の穴を 2 箇所用意しており、M2のスペーサーとねじで拡張基板を固定することが可能です。

図3.24 垂直方向に拡張基板を配置した場合の接続例

3.4.4.2. 水平方向に拡張した場合の接続例

水平方向に拡張基板を配置し、拡張ケースを使用することで、外部コネクタの増設が可能になります。

CON8(拡張インターフェース)と拡張基板はライトアングルのピンヘッダおよびピンソケットで接続します。

図3.25 水平方向に拡張基板を配置した場合の接続例

本製品と拡張基板を接続するための推奨コネクタは表3.5「推奨コネクタ」のとおりです。

表3.5 推奨コネクタ

	メーカー	型番
本製品側推奨コネクタ	Sullins Connector Solutions	PRPC017DBAN-M71RC
拡張基板側推奨コネクタ	Sullins Connector Solutions	PPPC172LJBN-RC

拡張ケース搭載例は以下のとおりです。

図3.26 拡張ケース搭載例

拡張ケースのメーカーと型番は以下のとおりです。

表3.6 拡張ケースのメーカーと型番

メーカー	型番
Italtronic	35.0907000.BL

3.4.4.3. 水平方向に拡張する場合の基板形状図

図3.27 水平方向に拡張する場合の基板形状図

3.4.4.4. 水平方向に拡張する場合の部品搭載制限

図3.28 水平方向に拡張する場合の部品搭載制限(A面側)

図3.29 水平方向に拡張する場合の部品搭載制限(B面側)

	microSDカードの取り付けは、ケースの組み立て前に行う必要があります。取り付け手順については、を参照してください。

以下の手順に従い、ケースを組み立ててください。

	WLAN+BT コンボモジュールを搭載した製品におきましては、ケーストップに貼り付けられているWLAN基板アンテナのケーブルが製品基板のANT3と接続しています。 ケースを分解する際は、ANT3に無理な力が加わらないよう慎重に作業してください。

	ツメに強い力を加えますと破損する恐れがありますので、十分ご注意ください。

マイナスドライバーなどの工具を用意してください。以下の手順に従い、ケースを分解してください。

フックはツメで固定されていますので、図3.35「フックのツメ」を参考にツメを押しながらフックを引き出してください。

図3.35 フックのツメ

ケースボトムはツメ4か所で固定されていますので、図3.36「ケースボトムのツメ」を参考にマイナスドライバーをケースの隙間に差し込み順に外してください。

図3.36 ケースボトムのツメ

Cat.1モデル, Cat.M1モデルではアンテナコネクタがケース開口部より飛び出しているため、反対側のLANコネクタ側から先にケーストップから出すようにしてください。基板を取り外す際、LANコネクタの突起部がケーストップに当たらないよう、ケースを広げながら基板を取り外すようにしてください。

カバーはツメ1か所でケーストップに固定されています。図3.37「カバーのツメ」を参考にマイナスドライバーをケースの隙間に差し込み外してください。

図3.37 カバーのツメ

microSD/microSDHC/microSDXC カードを使用する際に必要な情報を以下に示します。 以降の説明では、共通の操作が可能な場合に、 microSD/microSDHC/microSDXC カードを microSD カードと表記します。

3.6.1.1. ハードウェア仕様

ハイスピード(最大クロック周波数: 49.5MHz)に対応したSDインターフェースです。

信号線はi.MX6ULLのSDホストコントローラ(uSDHC2)に接続されています。

SDカードに供給される電源はi.MX6ULLのNAND_ALEピン(GPIO4_IO10)で制御が可能です。 Highレベル出力で電源が供給され、Lowレベル出力で電源が切断されます。

	CON1は活線挿抜に対応していません。microSDカードの挿抜は、電源を切断してから行ってください。

	SD コントローラ(uSDHC2)は WLAN+BT コンボモジュールと排他使用となります。 そのため、WLAN 搭載モデルはインストールディスク以外で SD を使用できません。量産用インストールディスクを WLAN 搭載モデルで作成する場合は、「開発したシステムをインストールディスクにする」 をご覧ください。

機能

• カードタイプ: microSD/microSDHC/microSDXC/microSDIO
• バス幅: 1bit or 4bit
• スピードモード: Default Speed(26MHz), High Speed(52MHz), UHS-I (50MHz)
• カードディテクトサポート

インターフェース仕様

表3.9 CON1 信号配列

ピン番号	ピン名	I/O	説明
1	DAT2	In/Out	SDデータバス(bit2)、i.MX6ULLのNAND_DATA02ピンに接続
2	CD/DAT3	In/Out	SDデータバス(bit3)、i.MX6ULLのNAND_DATA03ピンに接続
3	CMD	In/Out	SDコマンド/レスポンス、i.MX6ULLのNAND_WE_Bピンに接続
4	VDD	Power	電源(VCC_3.3V)
5	CLK	Out	SDクロック、i.MX6ULLのNAND_RE_Bピンに接続
6	VSS	Power	電源(GND)
7	DAT0	In/Out	SDデータバス(bit0)、i.MX6ULLのNAND_DATA00ピンに接続
8	DAT1	In/Out	SDデータバス(bit1)、i.MX6ULLのNAND_DATA01ピンに接続

3.6.1.2. microSDカードの挿抜方法

1. 上からカバーを軽く押し、約1.2mmスライドさせて、ロックを解除します。

   

   図3.40 カバーのロックを解除する

   
   

2. カバーを開けます。

   

   図3.41 カバーを開ける

   
   

   	カバーは過度な力で回転させたり、回転方向以外の方向へ力を加えると、 破損の原因となりますので、ご注意ください。

3. 任意の角度までトレイを開いた状態で、microSDカードを挿抜します。

   

   図3.42 microSDカードの挿抜

   
   

   	microSDカード挿入方向については、カバーに刻印されているカードマークを目安にしてください。 図3.43 カードマークの確認

4. カバーを閉めます。

   

   図3.44 カバーを閉める

   
   

5. 上からカバーを軽く押し、約1.2mmスライドさせて、ロックします。

   

   図3.45 カバーをロックする

   
   

	microSDカード装着後のカードの抜き取り手順は挿入時と同じです。

set_image docker.io/alpine
add_args --cap=SYS_ADMIN 
set_command sleep infinity

[armadillo]# podman_start sd_example
Starting 'sd_example'
1d93ecff872276834e3c117861f610a9c6716c06eb95623fd56aa6681ae021d4

[armadillo]# podman exec -it sd_example sh
[container]#

[container]# mount /dev/mmcblk1p1 /mnt

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の WLAN を搭載しているモデルには、Laird Connectivity製 Sterling LWB5+ が搭載されています。Sterling LWB5+ のWLANは「ハードウェア仕様」に示す uSDHC2 に接続されています。

3.6.3.4. 注意事項

	Sterling LWB5+ のファームウェアは、ATDEにインストールされているfirmware-brcm80211パッケージに含まれています。ファームウェアはLinuxカーネルイメージ内に改変無く配置されます。 firmware-ti-connectivityの著作権およびライセンス情報については、ATDE上で/usr/share/doc/firmware-brcm80211/copyrightを参照してください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E には、Laird Connectivity製 Sterling LWB5+ が搭載されています。Sterling LWB5+ の BT は UART2 に接続されています。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/bt_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
set_network host
add_args --cap-add=NET_ADMIN
[armadillo ~]# podman_start bt_example
Starting 'bt_example'
45fe1eb6b25529f0c84cd4b97ca1aef8451785fc9a87a67d54873c1ed45b70a4

[armadillo ~]# podman exec -it bt_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add bluez
[container ~]# mkdir /run/dbus
[container ~]# dbus-daemon --system
[container ~]# /usr/lib/bluetooth/bluetoothd &

[container ~]# bluetoothctl
Agent registerd
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Pairable: yes
[bluetooth]# power on 
Changing power on succeeded
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Powered: yes
[bluetooth]# scan on 
Discovery started
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Discovering: yes
[..NEW..] Device AA:AA:AA:AA:AA:AA AA-AA-AA-AA-AA-AA
[..NEW..] Device BB:BB:BB:BB:BB:BB BB-BB-BB-BB-BB-BB
[..NEW..] Device CC:CC:CC:CC:CC:CC CC-CC-CC-CC-CC-CC
[..NEW..] Device DD:DD:DD:DD:DD:DD DD-DD-DD-DD-DD-DD
[..NEW..] Device EE:EE:EE:EE:EE:EE EE-EE-EE-EE-EE-EE
[bluetooth]# pair AA:AA:AA:AA:AA:AA 
[bluetooth]# exit 
[container ~]#

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E のシリアルは、i.MX6ULLのUART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) を利用しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の標準状態では、UART3 (CON7) をシリアルコンソールとして利用しています。UART5(CON6 のピン 10 ～ 12) を RS-485 のインタフェースとして利用できます。

拡張インターフェース(CON8)でシリアル(UART)を最大2ポート拡張することが可能です。信号線は i.MX6ULL の UART(UART1、UART7)に接続されています。

3.6.9.3. ハードウェア仕様 (SW3:RS485 終端抵抗設定スイッチ)

SW3はRS485の終端抵抗設定スイッチです。 SW3を操作することで、終端抵抗 120ΩのON/OFFを切り替えることができます。

図3.77 スイッチの状態と終端抵抗のON/OFF

終端抵抗 120Ω がONになります。

終端抵抗 120Ω がOFFになります。

	終端はRS485の信号線の最遠端で行います。 Armadillo-IoT A6Eが最遠端になる場合は終端抵抗をONにしてください。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/serial_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttymxc0
[armadillo ~]# podman_start serial_example
Starting 'serial_example'
3999f09d51253371cacffd68967c90fdd5250770888a82f59d7810b54fcc873e

[armadillo ~]# podman exec -it serial_example sh
[container ~]# setserial -a /dev/ttymxc0
/dev/ttymxc0, Line 0, UART: undefined, Port: 0x0000, IRQ: 29
        Baud_base: 5000000, close_delay: 50, divisor: 0
        closing_wait: 3000
        Flags: spd_normal

SW2は起動デバイス設定スイッチです。 SW2を操作することで、起動デバイスを設定することができます。

3.6.13.1. ハードウェア仕様

図3.90 スイッチの状態と起動デバイス

起動デバイスはeMMCになります。

起動デバイスはmicroSDになります。

LED は SYS、APP、WWAN が実装されており、Armadillo Base OS にて表3.29「LED状態と製品状態の対応について」に示す状態を表示しています。

LTE モジュール非搭載の LAN モデル及び WLAN モデルは、 WWAN LED をユーザー開放しております。

3.6.15.2. ソフトウェア仕様

Linuxでは、GPIO接続用LEDドライバ(leds-gpio)で制御することができます。

sysfs LEDクラスディレクトリ

• /sys/class/leds/app
• /sys/class/leds/sys
• /sys/class/leds/wwan

表3.29 LED状態と製品状態の対応について

LED状態\LED名称	SYS	APP	WWAN
OFF	電源OFF	アプリ起動不可	SIM 未検出または認識中、または LTE モデム未検出
ON	電源ON	アプリ起動可能	LTE 接続済み
Blink Slow	シャットダウン中	アプリ起動完了	SIM 検出、LTE 未接続 [a]
Blink Fast	アップデート中	アプリエラー	SIM 検出、LTE 未接続、電波品質が低い [a]
[a] LTE コネクションが未作成、設定間違いの場合もこの状態となります

	WLAN/LAN モデルでは WWAN KED を自由に使用することができます。

CON8は機能拡張用のインターフェースです。複数の機能(マルチプレクス)を持つ、 i.MX6ULL の信号線が接続されており、GPIO、UART、I2C、SPI、CAN、PWM等の機能を拡張することができます。

	拡張できる機能の詳細につきましては、 Armadilloサイトからダウンロードできる 「Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E マルチプレクス表」をご参照ください。

拡張基板の設計に関しては、「拡張基板の設計」も参照ください。

ここでは、Wi-SUN デバイスが UART で接続されている場合の例を示します。 この場合、コンテナ内で動作するアプリケーションから Wi-SUN デバイスで通信を行うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側のデバイスファイル /dev/ttymxcN のうち、 Wi-SUN と対応するものを渡す必要があります。 以下は、/dev/ttymxc0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/wisun_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttymxc0
[armadillo ~]# podman_start wisun_example
Starting 'wisun_example'
ef9a5a2f7eee4236cb28c1fbf5090a6f0db9d6dfe7f3a34573867e0833dd3122
[armadillo ~]# podman exec -it wisun_example sh
[container ~]# ls /dev/ttymxc0
/dev/ttymxc0

コンテナ内から、/dev/ttymxc0 を使って Wi-SUN データの送受信ができるようになります。

ここでは、EnOcean デバイスが UART で接続されている場合の例を示します。 この場合、コンテナ内で動作するアプリケーションから EnOcean デバイスで通信を行うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側のデバイスファイル /dev/ttymxcN のうち、 EnOcean と対応するものを渡す必要があります。 以下は、/dev/ttymxc0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/enocean_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttymxc0
[armadillo ~]# podman_start enocean_example
Starting 'enocean_example'
a808b491a100f9078d8c72a7b36966d9182614f3657fe054fb8d7f87b0d4b31c
[armadillo ~]# podman exec -it enocean_example sh
[container ~]# ls /dev/ttymxc0
/dev/ttymxc0

コンテナ内から、/dev/ttymxc0 を使って EnOcean データの送受信ができるようになります。

Armadillo Base OS では、組み込み機器において必要になる様々な機能を標準で搭載しています。

図3.103「開発者が開発するもの、開発しなくていいもの」と図3.104「ゲートウェイコンテナ使用時、開発者が開発するもの、開発しなくていいもの」は、 Armadillo Base OS 搭載製品において、開発者が開発するものと開発しなくていいものをまとめた図です。

図3.103 開発者が開発するもの、開発しなくていいもの

図3.104 ゲートウェイコンテナ使用時、開発者が開発するもの、開発しなくていいもの

開発しなくていいものについては設計を考える必要はありません。 開発するものに絞って設計を進めることができます。

	拡張ボードを追加するためにデバイスツリーのカスタマイズが必要となる場合は、デバイスツリー(dtbo)の追加が必要となります。 使用するデバイスによっては、Linux カーネルドライバの追加が必要となり、Linux カーネルのカスタマイズが必要となります。

Armadillo Base OSでは基本的にユーザーアプリケーションを Podman コンテナ上で実行します。 そのため、実行環境として Armadillo Base OS を意識する必要はありません。

Podmanは、同じくコンテナを扱えるソフトウェアである Docker と基本的に互換性があります。

アットマークテクノでは、アットマークテクノが提供する Debian GNU/Linux ベースのコンテナイメージを提供しておりますが、それ以外のlink:Docker Hub などから使い慣れたディストリビューションのコンテナイメージを取得して開発することができます。

また Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E では、ゲートウェイコンテナというコンテナイメージをプリインストールしています。必要な機能がゲートウェイコンテナに全て含まれているのであれば、VS Code にて設定を実施して Armadillo にインストールするだけでクラウドへの計測データーの送信や Armadillo の簡易な制御が可能となります。

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E は、バッテリー駆動などで必要となる、省電力・間欠動作での動作を行う為の制御を用意しております。 必要があれば、どのタイミングでスリープ・シャットダウンモードへ遷移するか、なにをトリガーとして起床するかを設計します。 次の章「間欠動作モード・起床条件と状態遷移図」にて、省電力・間欠動作の起床条件・状態遷移を説明します。詳細な使用方法は「省電力・間欠動作機能を使う」に記載しております。

3.7.3.1. 間欠動作モード・起床条件と状態遷移図

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E の動作モード・起床条件と状態遷移を次に示します。

図3.105 状態遷移図

3.7.3.5. スリープモード

「CPU:待機」、「LTE-M:停止」 状態のモードです。

CPU(i.MX6ULL)はパワーマネジメントのSuspend-to-RAM状態になり、LinuxカーネルはPauseの状態になります。 シャットダウンモードと比較すると消費電力は高いですが、Linuxカーネルの起動は不要であるため数秒程度でアクティブモードに遷移が可能です。 ユーザスイッチの投下、RTCアラーム割り込み、GPIO割り込み、USBデバイスの接続、UARTによるデータ受信、によってアクティブモードへの遷移ができます。

Armadillo Base OS バージョン 3.17.3-at5 以降、Cat.M1 モデルで LTE 接続中にスリープモードをご利用になる場合、スリープモードからアクティブモードへ遷移するタイミングで ping による LTE 通信の導通確認を実施します。 ping 導通確認先の IP アドレスは以下の順序・ルールで決定します。「LTE再接続サービス」 で使用している設定ファイルを参照しています。 /etc/atmark/connection-recover/gsm-ttyMux0_connection-recover.conf が存在してファイル内に PING_DEST_IP があれば、この値を使用します。 /etc/atmark/connection-recover.conf が存在してファイル内に PING_DEST_IP があれば、この値を使用します。 両方とも存在しない場合は、8.8.8.8 を導通先として使用します。

ユーザーアプリケーションのログは、不具合発生時の原因究明の一助になるため必ず残しておくことを推奨します。

Armadillo Base OS(以降、 ABOS) には、 Armadillo と作業用 PC が同一 LAN 内に存在していれば Web ブラウザからネットワークの設定や、 SWU イメージのインストールなどを行うことが可能となる、 ABOS Web という機能があります。 この機能は、バージョン v3.17.4-at.7 以降の ABOS に標準で組み込まれています。

現在、ネットワークに関して ABOS Web で設定できるのは以下のものです。

	ABOS Webで設定できる項目はネットワーク関連以外にもありますが、それらについては「Web UI から Armadillo をセットアップする (ABOS Web)」で紹介します。

LTE モジュールを搭載した Armadillo をお使いで、LTE モジュールによる WWAN 接続でインターネットにアクセスする場合に、Armadillo に LAN で接続した機器から Armadillo をルーターとして利用したい場合には、NAT設定機能が役に立つでしょう。 LTE モジュールによる WWAN 通信でクラウドサービスに接続し、WLAN や LAN で接続した機器から集めたデータをクラウドサービスに転送したり、それらの機器を、クラウドサービスから Armadillo 経由で遠隔制御するようなシステムを構成する場合にご利用ください。

以下では、 ABOS Web を利用した各種ネットワーク設定の方法について紹介します。

Armadillo と PC を有線 LAN で接続して、Armadillo の電源を入れて PC で Web ブラウザを起動したら、Web ブラウザのアドレスバーに次の URL を入力してください。 　https://armadillo.local:58080

	ABOS Web が動作する Armadillo が、同じ LAN 上に複数あると、ABOS Web に接続する URL のホスト名部分（armadillo.local）は、2台めでは armadillo-2.local、3台めでは armadillo-3.local のように、違うものが自動的に割り当てられます。 どのホスト名が、どの Armadillo のものなのかを判別するのが難しいので、複数台の Armadillo で同時に ABOS Web を動かすときは、LAN に固定 IP アドレスを設定して、IP アドレスで指定できるようにするのがよいでしょう。

「SWUイメージの作成」で ABOS Web のログイン用パスワードを設定していない場合、 ABOS Web 初回ログイン時に、 "初回ログイン"のパスワード登録画面が表示されますので、パスワードを設定してください。

図3.107 パスワード登録画面

"初回ログイン"のパスワード登録画面で、"パスワード" フィールドと "パスワード(確認)" フィールドに、登録したいパスワードを入力してから、"登録" ボタンをクリックしてください。 パスワード登録完了画面が表示されたら、パスワード登録の完了です。

図3.108 パスワード登録完了画面

パスワード登録完了画面にある "ログインページ" というリンクをクリックすると、ログイン画面が表示されますので、先ほど登録したパスワードを入力して "ログイン" ボタンをクリックしてください。

ABOS Web に対応した Armadillo が正常に起動していれば、Web ブラウザに ABOS Web のログイン画面が表示されます。

図3.109 ログイン画面

ログイン画面で ABOS Web のパスワードを入力して認証されれば、ABOS Web の設定画面に表示が変わり、設定操作を行うことができます。

図3.110 トップページ

ABOS Web で Armadillo の動作設定を行うには、ログイン後に表示されるトップページで、設定したい機能へのリンクをクリックしてください。 リンクをクリックすると、リンク先の設定画面が表示されますので、設定画面で、現在の設定内容の確認や設定変更を行ってください。 現在の設定内容を確認するには、"各接続設定"をクリックしてください。 各機能の設定ページへのリンクは、それぞれの設定ページでも、左端にサイドメニュー形式で表示されます。 以後、サイドメニュー形式で表示されたリンクをクリックすることを、「サイドメニューから xxx を選択する」と表記します。 ログイン後に表示されるトップページと、それぞれの設定ページには、左端のサイドメニューに加え、上端右側に、現在の接続状態が表示されます。 現在の接続状態は、WWAN、WLAN、LAN、のそれぞれについて表示されます。 WWAN と WLAN は、それらの通信モジュールが Armadillo に搭載されていなければ、表示されません。

ABOS Web で必要なセットアップを行なったら、サイドメニューから "ログアウト" を選択してログアウトしてください。 ログアウトすると、ログイン画面が再び表示されますので、ABOS Web をすぐに使わないのであれば、Web ブラウザを閉じてください。

LTE をはじめとする WWAN 通信モジュールを搭載した Armadillo の、WWAN 設定を行います。 この設定画面では、WWAN 接続設定の登録と、WWAN 接続の状態（現在のアドレス情報）の表示、登録済み WWAN 接続設定の編集と削除を行うことができます。 設定項目のうち、"MCC/MNC" は、通常は空欄にしてください。 MCC/MNC 以外の項目を正しく設定しても WWAN 通信が動作しない場合、特に SIM カードがマルチキャリア SIM の場合は、ご契約の通信事業者に MCC/MNM を問い合わせ、通信事業者から提示された MCC/MNC の値を設定してください。 それぞれの入力フィールドに設定値を入力して "接続して保存" ボタンをクリックすると、WWAN 接続の設定を登録して、WWAN 接続動作を実行します。 WWAN 通信設定が行われ、ネットワーク接続が確立した状態では、割当たっている IP アドレスなどを "現在のWWAN接続情報" に表示します。 図3.111「WWAN設定画面」に、WWAN 設定を行った状態を示します。

図3.111 WWAN設定画面

無線 LAN モジュールを搭載した Armadillo の、WLAN（無線 LAN）設定を行います。 この設定画面では、WLAN クライアント（子機）としての設定または、WLAN アクセスポイントとしての設定を行うことができます。 クライアントとアクセスポイントのどちらか一方について、接続設定の登録と接続の状態の表示、登録済み設定の削除を行なえます。 クライアントとアクセスポイントのどちらに設定するかは、"動作モード選択"欄で指定します。

クライアント設定とアクセスポイント設定の、それぞれについて、以下に説明します。

3.8.7.1. WLAN 設定（クライアントとしての設定）

"動作モード選択"欄で"クライアントとして使用する"を選択すると、クライアント設定画面が表示されます。 もしアクセスポイントに設定済みの場合は、アクセスポイントの設定を削除してください。 そうしないと、動作モードをクライアントに切り替えることができません。 設定項目のうち、ネットワーク名(SSID) は、リストから選択してください。 WLAN アクセスポイントを Armadillo が何も検出できない場合は、このリストが空になります。 セキュリティ方式も、リストから選択してください。 DHCP と 固定 は、DHCP を選択すると DHCP サーバーから IP アドレスを取得します。 固定 を選択すると、固定 IP アドレス設定用の入力フィールドを表示します。 それぞれの入力フィールドに設定値を入力して "接続して保存" ボタンをクリックすると、WLAN クライアント設定を登録して、WLAN 接続動作を実行します。 WLAN 接続設定が行われ、WLAN 接続が確立した状態では、割当たっている IP アドレスなどを "現在のWLAN接続情報" に表示します。

ABOS-WEB上では複数のネットワーク設定を保存することが可能です。 設定項目のうちにネットワーク情報を入力した後、 "保存" ボタンをクリックすると、入力した内容の登録のみを行い、接続は行いません。 登録した設定の一覧は WLAN ページの中央にあるリストに表示されます。 このリストでは WLAN 設定の接続／編集／削除を行うことができます。 保存した設定に接続先を変更したい場合はリストから選択して、"接続" ボタンをクリックしてください。 保存した設定を編集したい場合はリストから選択して、"設定を編集" ボタンをクリックしてください。 保存した設定を削除したい場合はリストから選択して、"設定を削除" ボタンをクリックしてください。

図3.112「WLAN クライアント設定画面」に、WLAN クライアント設定を行った状態を示します。

図3.112 WLAN クライアント設定画面

登録済み WLAN クライアント設定を削除して、WLAN アクセスポイントとの接続を切断するには、"設定を削除" ボタンをクリックしてください。

3.8.7.2. WLAN 設定（アクセスポイントとしての設定）

"動作モード選択"欄で"アクセスポイントとして使用する"を選択すると、アクセスポイント設定画面が表示されます。 もしクライアントに設定済みの場合は、クライアントの設定を削除してください。 そうしないと、動作モードをアクセスポイントに切り替えることができません。 設定項目のうち、ブリッジアドレス は、WLAN アクセスポイントに割り当てる IP アドレスを入力してください。 サブネットマスク は、アクセスポイントのサブネットのものを入力してください。 使用周波数は、5GHz と 2.4GHz のうち使用するものを選択してください。 両方の周波数を同時に使用することはできません。 使用チャンネルは、リストから選択してください。 SSID と パスワード に入力した値は、アクセスポイントに設定した Armadillo に WLAN 子機を接続する際に使用します。

それぞれの入力フィールドに設定値を入力して "設定" ボタンをクリックすると、WLAN アクセスポイント設定を登録して、WLAN アクセスポイント動作を開始します。 WLAN アクセスポイント設定が行われ、アクセスポイント動作中の状態では、"現在のアクセスポイント情報" に設定内容を表示します。

図3.113「WLAN アクセスポイント設定画面」に、WLAN アクセスポイント設定を行った状態を示します。

図3.113 WLAN アクセスポイント設定画面

	アクセスポイントモードのセキュリティ方式は、WPA2 を使用します。

設定されたネットワーク接続の一覧を表示します。表示した接続のそれぞれについて、接続の有効化（「接続」）や無効化（「切断」）、および接続設定内容の編集や削除を行うことができます。 接続の操作を行う時は、操作したい接続をラジオボタンで選択してください。

図3.114 現在の接続情報画面

ここで、「ネットワーク接続」は、Linux のネットワーク接続管理機能（NetworkManager）が管理するコネクションです。 ネットワーク接続に対する設定項目の詳細は、NetworkManager のリファレンス（https://developer-old.gnome.org/NetworkManager/stable/nmcli.html）をご覧ください。 接続設定内容を編集したい接続を選択して "設定を編集" ボタンをクリックすると、設定内容の編集画面を表示します。 LAN の接続以外、つまり、WWANと WLAN の接続に対する設定は、"WWAN設定" や "WLAN設定" の設定画面をお使いいただくのが簡単です。

それぞれの接続設定画面では、IPv4 と IPv6 のそれぞれについて、IP アドレスを自動割り当てするかまたは固定 IP アドレスにするかを選択して設定できます。 IP アドレスの割り当ては、デフォルトでは自動割り当てです。 Armadillo を接続した LAN や WLAN で、Armadillo を DHCP サーバーとして運用する場合は、それらのネットワーク接続を固定 IP アドレスに設定してください。

3.8.8.1. LAN 接続設定

LAN 接続の接続名は、デフォルトでは "Wired conneciton 1" です。 LAN ポートを二つ搭載した Armadillo では、二つめの LAN ポートに対応する "Wired connection 2" も有効です。 Armadillo を LAN と WWAN との間で IPv4 ルーターとして運用する場合は、LAN 接続の設定で IPv4 アドレスを固定 IP アドレスに設定して下さい。 図3.115「LAN 接続設定で固定 IP アドレスに設定した画面」に、LAN 接続の設定編集画面で固定 IP アドレスに設定した状態を示します。

図3.115 LAN 接続設定で固定 IP アドレスに設定した画面

ネットワークインターフェースごとに、接続したネットワーク上で Armadillo を DHCP サーバーとして動作させる設定を行うことができます。 接続済みの DHCP サーバー情報を、画面上部の"現在のDHCP情報"に表示します。 DHCPサーバーの設定を登録する場合は、"DHCP情報入力"欄に設定内容を入力して"設定"ボタンをクリックしてください。 図3.116「eth0 に対する DHCP サーバー設定」に、一つめの LAN ポート（eth0）に対する設定を行った状態を示します。

図3.116 eth0 に対する DHCP サーバー設定

たとえば、LAN ポートが二つある Armadillo で、それぞれの LAN ポートを異なる LAN に接続して、それぞれの LAN 上で Armadillo を DHCP サーバーとして運用する場合は、eth0 と eth1 に対して DHCP サーバー設定を行ってください。 DHCP サーバー設定を削除するには、"現在のDHCP情報"の一覧で削除したい設定を選択して、"削除"ボタンをクリックしてください。

この設定画面では、ルーター機能での宛先インターフェース設定と、Armadillo を接続した LAN 上の機器用のポートフォワーディング設定を行うことができます。 Armadillo を LAN や WLAN と WWAN との間でルーターとして運用する場合は、NAT設定の宛先インターフェースを WWAN のインターフェースに設定してください。 そして、LAN や WLAN 上の機器を、WWAN 接続したインターネットにサーバーとして公開したい場合は、ポートフォワーディング設定を使ってください。

3.8.10.1. NAT 設定

ルーター機能での宛先インターフェース設定を行なえます。 図3.117「LTE を宛先インターフェースに指定した設定」に、宛先インターフェースに ppp0 を指定した場合の画面を示します。

図3.117 LTE を宛先インターフェースに指定した設定

3.8.10.2. ポートフォワーディング設定

受信インターフェースごとに、ポートフォワーディング設定を登録できます。 図3.118「LTE からの受信パケットに対するポートフォワーディング設定」 に、受信インターフェース ppp0 について、ポート8080番宛の tcp パケットをポートフォワーディングする設定を行った状態を示します。

図3.118 LTE からの受信パケットに対するポートフォワーディング設定

3.8.10.3. VPN設定

Armadillo の VPN 接続設定を行います。 この設定画面では、認証方式や VPN クライアントの設定ファイル、認証用の証明書と鍵の設定を行うことができます。 VPN 接続を設定していれば、現在の接続状態も表示します。 現在の接続状態表示欄にある "接続" ボタンと "切断" ボタンで、VPN 接続の接続と切断を行なえます。 VPN クライアントは、現在 OpenVPN をサポートしています。

図3.119「VPN 設定」に、VPN 接続設定を行った状態を示します。

図3.119 VPN 設定

認証方式は、"ユーザ名とパスワード" と "証明書" のどちらか一方を選択できます。 認証方式が "証明書" の場合、.ovpn ファイルに証明書や鍵が埋め込まれていれば、それらのファイルを指定する必要はありません。

ABOS Web は、VPN 接続を設定する際に abos_web_openvpn という名前のコンテナを自動的に作成し、このコンテナで VPN クライアントを実行します。 VPN 接続動作を実行する時には、進行状況を示すログを表示します。

登録済み VPN 設定を削除して、VPN 接続を切断するには、"設定を削除" ボタンをクリックしてください。

各設定画面で行った設定の現在状態を、設定ごとに区切って一覧表示します。

ゲートウェイコンテナアプリケーションを開発する流れは以下のようになります。

図3.120 ゲートウェイコンテナアプリケーション開発の流れ

「VSCode のセットアップ」 の手順は完了している前提です。

3.9.2.1. プロジェクトの作成

VSCode の左ペインの [A6E] から [GW New Project] を実行し、表示されるディレクトリ選択画面からプロジェクトを保存する ディレクトリを選択してください。実行するためには右に表示されている三角形ボタンを押してください。 保存先を選択すると、プロジェクト名を入力するダイアログが表示されるので、任意のプロジェクト名を入力してエンターキーを押してください。 ここでは、ホームディレクトリ直下に my_project として保存しています。

図3.121 プロジェクトを作成する

図3.122 プロジェクト名を入力する

3.9.2.2. 初期設定

初期設定では主に Armadillo と SSH で接続するための秘密鍵と公開鍵の生成を行います。 mkswu を用いて Armadillo の初期設定用の SWU イメージを作成するため、事前に 「SWUイメージの作成」 を参照して SWU の初期設定を行ってください。 作成したプロジェクトディレクトリへ移動して VSCode を起動してください。

[ATDE ~]$ cd my_project
[ATDE ~/my_project]$ code ./

図3.123 初期設定を行う

VSCode の左ペインの [my_project] から [Generate development swu] を選択します。 選択すると、 VSCode の下部に以下のようなターミナルが表示されます。

図3.124 VSCode のターミナル

このターミナル上で以下のように入力してください。

 *  Executing task: ./scripts/setup_armadillo.sh

Generating public/private rsa key pair.
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in config/ssh/id_rsa
Your public key has been saved in config/ssh/id_rsa.pub
:(省略)

 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.  

図3.125 SSH 用の鍵を生成する

	パスフレーズを設定します。設定しない場合は何も入力せず Enter を押します。
	ここで何か任意のキーを押すとターミナルが閉じます。

Armadillo の初期設定を行う scripts/setup_armadillo.swu が作成されたことを確認してください。

[ATDE ~/my_project]$ code config/ssh_config
Host Armadillo
    Hostname x.x.x.x 
    User root
    Port 22
    IdentityFile config/ssh/id_rsa

3.9.2.4. タスク一覧

ゲートウェイコンテナアプリケーションプロジェクトでは現在以下のタスクが実行可能です。 実行するためには VSCode の左ペインの [my_project] から選択します。

図3.127 タスク一覧

• App run on Armadillo

  ゲートウェイコンテナアプリケーションを実行します。

• App stop on Armadillo

  ゲートウェイコンテナアプリケーションを停止します。

• Generate release swu

  リリース用の SWU を作成します。

• Gererate development swu

  初期設定用の SWU を作成します。「初期設定」 で使用したタスクになります。

• Get device certificate file from Armadillo

  デバイス証明書を取得します。

ゲートウェイコンテナアプリケーションは、ゲートウェイコンテナ上で動作します。 ゲートウェイコンテナについての詳細は 「ゲートウェイコンテナの概要」 をご参照ください。

[CLOUD]
SERVICE = ;AWS or AZURE

[LOG]
FILE_LOG = true
STREAM_LOG = true

[AWS]
AWS_IOT_HOST =
AWS_IOT_REGION =
AWS_IOT_ACCOUNTID =
AWS_IOT_ENDPOINT =
AWS_IOT_CERT_FILE = /cert/device/device_cert.pem
AWS_IOT_POLICY_FILE = /config/aws_iot_policy.json
AWS_IOT_SHADOW_ENDPOINT =
AWS_IOT_CA_FILE = /cert/ca/AmazonRootCA1.pem
AWS_IOT_PKCS11_PATH = /usr/lib/plug-and-trust/libsss_pkcs11.so
AWS_IOT_KEY_LABEL = sss:100100F0
AWS_ACCESS_KEY =
AWS_SECRET_KEY =
AWS_IOT_PORT = 443
AWS_IOT_PIN =

[AZURE]
AZURE_IOT_DEVICE_DPS_ENDPOINT = global.azure-devices-provisioning.net
AZURE_IOT_DEVICE_DPS_ID_SCOPE =
AZURE_IOT_KEY_FILE = /cert/device/key.pem
AZURE_IOT_CERT_FILE = /cert/device/device_cert.pem