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生産に対応した Linuxシステムを構築する方法をご紹介します。 Raspberry Pi Compute Module 5(CM5)

カスタムイメージ、A/Bアップデート、自動プロビジョニングが特徴です。

生産に対応した Linuxシステムを構築する方法をご紹介します。 Raspberry Pi Compute Module 5(カスタム・イメージ、A/Bアップデート、自動プロビジョニングが特徴です。

CM5 Raspberry Pi Compute Module 5は、PCIe、NVMe、LPDDR4X、強固なBSP基盤など、本格的な組み込み性能を提供します。しかし、開発ボードから保守可能な量産グレードの環境へ移行するには、新たな課題が生じます。 Linuxイメージのカスタマイズ、プロビジョニング、信頼性の高いOTA(Over-the-Air)アップデートなどです。

コンピュートモジュール5 IOボード

このシリーズでは、CM5用の無駄のない再現可能なシステムを作成する方法を探ります。 Linuxを使用せずに、CM5 用の無駄のない再現可能なシステムを作成する方法を探ります。 Yocto.ディストリビューション全体をゼロから構築する代わりに、実用的なツールとワークフローを使用します。 rpi-image-genカスタムイメージを生成する方法、A/B rootfs レイアウトで安全なアップデートを可能にする方法、デバイスのセットアップを自動化する方法、. rpi-sb-provisionerデバイスのセットアップを自動化する方法、そして SWUpdateフィールドでのファームウェア配布を管理します。

完成品ではなく、エコシステムのマップです。各ツールがどこに適合し、どのような問題を解決するのか、そしてそれらをどのように組み合わせて、CM5ベースのプロジェクト用の柔軟なビルドとアップデートのパイプラインにするのかを学ぶことができます。

このシリーズが終了する頃には、ストックイメージから制御され、アップグレード可能な組み込みイメージへと進化させる方法を理解できるでしょう。 Raspberry Pi OSイメージから制御され、アップグレード可能な組み込みプラットフォームへと進化させる方法を理解できるようになります。 Yoctoまたは Buildroot.

はじめに - ストックOSからプロダクション・プラットフォームへ

なぜ Yocto特に小規模なチームやペースの速い製品サイクルの場合、必ずしも最適な選択とは限りません。私たちは、慣れ親しんだ Raspberry Pi OSを紹介します。

キーポイント

  • なぜ "production-ready "は単にブートするだけではないのか
  • Piベースの製品に YoctoPiベースの製品
  • 代替スタックの概要 Raspberry Pi OS, rpi-image-genデュアルルート(A/B)、プロビジョニング、および SWUpdate
  • 最終目標:再現可能で保守可能なシステム・パイプライン

参照ストックOSからプロダクション・プラットフォームへ

画像生成 - カスタマイズ Raspberry Pi OSと rpi-image-gen

に頼ることなく、再現可能なシステム・イメージを構築する方法を学びます。 Yoctoまたは Buildrootセットアップに頼らずに、再現可能なシステム・イメージを構築する方法を学びましょう。この記事では rpi-image-gen最小限のスクリプトで、ハードウェアやアプリケーションのニーズに合わせて Raspberry Pi OSを紹介します。

主なポイント

  • イメージの構造 Raspberry Piイメージの構造 (ブート、ルートファイル、コンフィグ)
  • イメージの rpi-image-genを使ったイメージの組み立てとカスタマイズ
  • カスタムファイル、サービス、カーネルモジュールの追加
  • CI/CD環境のためのビルドの自動化

を参照してください: Customizing Raspberry Pi OS with rpi-image-gen

システムの堅牢性 - A/Bルートファイルシステムレイアウトの設計

A/Bパーティショニングは、安全なシステムアップデートとロールバックのバックボーンです。この記事では、2つのルートパーティションを設定・管理し、起動時に切り替えて、信頼できるOTAメカニズムに備える方法を説明します。

キーポイント

  • CM5上のA/B rootfsのパーティションスキーム
  • ブートローダーとカーネルのコマンドライン設定
  • アクティブ/非アクティブ・スロットの管理と状態追跡
  • systemdと更新ロジックの統合 SWUpdate

を参照してください:システムの堅牢性 - A/Bルートファイルシステムレイアウトの設計

プロビジョニング - ファーストブートの自動化 rpi-sb-provisioner

プロビジョニングはソフトウェアとハードウェアが出会う場所です。ここでは rpi-sb-provisionerを、新しいデバイスを初期化し、設定を注入し、バックエンド・サービスに安全に登録するための軽量ツールとして探ります。

キーポイント

  • 組込みシステムにおけるプロビジョニングの役割
  • 組み込みシステムにおけるプロビジョニングの役割 rpi-sb-provisionerを使用してデバイスの ID とパラメータを設定します。
  • ファーストブート用の自動化スクリプトの例
  • デバイスID、証明書、コンフィグレーション・インジェクションの概念

を参照してください: Provisioning — Automating First Boot with rpi-sb-provisioner

OTAとライフサイクル - ソフトウェアのアップデート SWUpdate

A/Bアップデートは SWUpdate現場のデバイスにソフトウェアを安全に配信するための堅牢なオープンソースのフレームワークです。この記事では SWUpdateがどのようにイメージやパーティション・レイアウトと統合し、アップデートがアトミックでリカバリ可能であることを保証するかを紹介します。

キーポイント

  • 概要 SWUpdateアーキテクチャ(ハンドラ、アップデータ、ウェブインターフェース)
  • アップデートバンドルの作成と署名
  • A/Bシステムとの統合
  • アップデートとロールバックのフロー例

参照 OTA and Lifecycle — Software Updates with SWUpdate