AWS IOT 入门（一） FreeRTOS

AWS IOT和azure IOT相似，都是由现场设备收集数据发送到云端，只不过不一样组件叫不一样名字而已。

架构图

边缘软件

边缘计算将计算能力下降到数据源，而没必要将其所有带回云端。AWS IoT 边缘能够为从传感器到风力涡轮机的小型和大型设备提供动力。AWS IoT 设备能够安全地收集数据，保持设备数据同步，并在仍使用云进行管理、分析和持久存储的同时相互通讯。

Amazon FreeRTOS

Amazon FreeRTOS 是一款适用于微控制器的操做系统，可以让您轻松地对低功耗的小型边缘设备进行编程、部署、安全保护、链接和管理。

Amazon FreeRTOS 经过软件库对 FreeRTOS 内核（一款适用于微控制器的常见开源操做系统）进行扩展，从而让您能够轻松地将小型低功耗设备安全链接到 AWS IoT Core 等 AWS 云服务或运行 AWS IoT Greengrass 的功能更强大的边缘设备。

微控制器 (MCU) 是一种单芯片，其中包含一个经常使用于电器、传感器、健身跟踪器、工业自动化和汽车等众多设备的简单处理器。许多此类小型设备均可以经过链接到云或链接到本地的其余设备而获益。例如，智能电表须要链接到云来报告使用状况，大楼安全系统须要进行本地通讯，在您使用身份识别卡进门时将门解锁。微控制器具备有限的计算能力和内存容量，一般执行简单的功能任务。微控制器运行的操做系统每每没有支持链接到本地网络或云的内置功能，从而使 IoT 应用程序成为一项挑战。Amazon FreeRTOS 能够帮助解决这个问题，它不只提供核心操做系统来运行边缘设备，还提供软件库来支持轻松安全地链接到云（或其余边缘设备），让您能够从中为 IoT 应用程序收集数据并执行操做。

Amazon FreeRTOS 架构

Amazon FreeRTOS 设计用于嵌入式微控制器。它一般做为单个已编译映像，与设备应用程序所需的全部组件一块儿，刷入到设备。此映像中结合了嵌入式开发人员针对该应用程序编写的功能、Amazon 提供的软件库、FreeRTOS 内核，以及适用于硬件平台的驱动程序和板卡支持程序包 (BSP)。不论使用的是何种微处理器，对于 FreeRTOS 内核和全部 Amazon FreeRTOS 软件库，嵌入式应用程序开发人员都可以采用相同的标准化接口。

开始使用 Amazon FreeRTOS

要快速开始使用，您能够从 AWS Partner Device Catalog 选择支持 Amazon FreeRTOS 功能的硬件。若是您想快速开始使用，但没有硬件，可使用 Amazon FreeRTOS Windows 模拟器。

接下来，您可使用 Amazon FreeRTOS 控制台，经过选择与使用案例相关的库来自定义下载操做系统。控制台将引导您完成这一过程，以便您能够当即开始开发。

您还能够在 GitHub、SourceForge 或 FreeRTOS.org 上找到 Amazon FreeRTOS。控制台将包含全部库和硬件特定的移植层，您能够根据您的使用案例，在下载以后选择性地包含或移除这些层。您也能够经过任何这些渠道访问独立的 FreeRTOS 内核。对于低功耗蓝牙 (BLE)，您能够从 Amazon FreeRTOS GitHub 存储库中下载源代码以及从 GitHub 中下载 Android 和 iOS 配套软件开发工具包。

Amazon FreeRTOS 是开源的，所以您能够随意扩展、修改或删除任何源代码库。

借助这些简单的入门指南得到实践经验。

git 下载

https://github.com/aws/amazon-freertos

开始使用 FreeRTOS Windows 仿真器

https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/freertos/latest/userguide/getting_started_windows.html

winpcap下载

https://www.winpcap.org/install/default.htm

Visual Studio 2017下载

https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/?rr=https%3A%2F%2Fdocs.aws.amazon.com%2Fzh_cn%2Ffreertos%2Flatest%2Fuserguide%2Fgetting_started_windows.html

最终配置好网卡以后

0 0 [None] FreeRTOS_IPInit 1 0 [None] vTaskStartScheduler 1. rpcap://\Device\NPF_{AD01B877-A0C1-4F33-8256-EE1F4480B70D} (Network adapter 'Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-LM' on local host) 2. rpcap://\Device\NPF_{337F7AF9-2520-4667-8EFF-2B575A98B580} (Network adapter 'Microsoft' on local host) The interface that will be opened is set by "configNETWORK_INTERFACE_TO_USE" which should be defined in FreeRTOSConfig.h Attempting to open interface number 1.

生成并运行 Amazon FreeRTOS 演示项目

将 Amazon FreeRTOS 演示加载到 Visual Studio 中

1. 在 Visual Studio 中，从 File (文件) 菜单，选择 Open (打开)。选择 File/Solution (文件/解决方案)，导航到 <BASE_FOLDER>\demos\pc\windows\visual_studio\aws_demos.sln，而后选择 Open (打开)。
2. 从 Build (生成) 菜单，选择 Build Solution (生成解决方案)，确保解决方案已生成且没有错误或警告。

运行 Amazon FreeRTOS 演示

1. 从新生成 Visual Studio 项目以接受在标头文件中所作的更改。
2. 登陆 AWS IoT 控制台。
3. 在导航窗格中，选择测试以打开 MQTT 客户端。
4. 在订阅主题中，输入 freertos/demos/echo，而后选择订阅主题。
5. 从 Visual Studio 中的 Debug (调试) 菜单，选择 Start Debugging (开始调试)。

在 AWS IoT 控制台 中，MQTT 客户端显示从 FreeRTOS Windows 仿真器收到的消息。

3个demo

低功耗蓝牙演示应用程序（测试版）

https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/freertos/latest/userguide/ble-demo.html

安全套接字 Echo 客户端演示

https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/freertos/latest/userguide/secure-sockets-demo.html

设备影子演示应用程序

https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/freertos/latest/userguide/shadow-demo.html