野火鲁班猫2(RK3568J)开发边缘计算网关的研发记录

关键技术：

• 边缘计算网关。边缘计算是一种分布式计算范式，边缘计算将使得在离散位置执行计算变得更加容易。是将计算资源和数据处理功能放置在接近数据源的边缘设备上，以降低延迟、提高性能。边缘计算网关作为边缘计算的重要组成部分，负责连接边缘设备与高级服务设备，并提供边缘计算服务。
• Docker容器技术已经在云计算领域取得了巨大成功。它提供了一种轻量级、可移植的方式来打包应用程序和其依赖项，确保在不同环境中的一致性运行。
  1. 可移植性：Docker容器非常便于在不同边缘位置之间移动。无论是在工厂车间、智能城市中的传感器节点，还是远程边缘服务器，容器都可以轻松部署和管理。这种可移植性确保了应用程序的一致性，无论它们在哪个边缘位置运行。
  2. 资源隔离：Docker容器提供了资源隔离的能力，确保不同容器之间不会相互干扰。这对于在资源有限的边缘设备上运行多个应用程序非常重要。资源隔离还可以提供更好的安全性，以防止不良应用程序影响其他正常运行的应用程序。
  3. 自动化部署和伸缩：Docker容器可以轻松进行自动化部署和伸缩。这对于在边缘环境中管理大量设备和应用程序非常重要。使用容器编排工具（如Kubernetes）可以实现自动化部署、伸缩和健康检查，确保应用程序的高可用性。
• Rust语言，Rust运行效率高、开发效率好、适用范围广。作为一门编译型语言，它直接编译输出到汇编代码，通常公认裸机的Rust语言性能略高于C语言级别，拥有较高的运行效率。Rust语言的开发效率很高，文档完善、编译器提示有帮助，能节省软件开发所需的时间。它能应用在多个平台和指令集中。
  • 内存安全性：Rust通过借用检查器和所有权系统，在编译期间就能检测出潜在的内存安全问题，避免了内存泄漏、缓冲区溢出等常见问题。
  • 并发性：Rust的并发模型允许开发者轻松编写安全且高效的并发代码，无需担心数据竞争和死锁等问题。
  • 丰富的类型系统：Rust拥有丰富的类型系统，可以在编译时发现和修复大多数类型错误，从而大大提高了代码的可读性和可维护性。
  • 运行速度：Rust的运行速度和内存使用效率都非常优秀。
  • 跨平台兼容性：Rust支持跨平台开发，意味着可以在多个系统上编译代码而不需要太多的修改代码。

基本目标：

1. 基于国产瑞芯微RK3568芯片

—— 瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，是一款高性能低功耗四核应用处理器，采用22nm制程工艺，集成4核ARM架构A55处理器和Mali G52 2EE图形处理器，支持4K解码和1080P编码。RK3568支持SATA/PCIE/USB3.0等各类型外围接口，内置独立的NPU，可用于轻量级人工智能应用。
—— 理解 Cortex-A55 的真正潜力，先来简要回顾一下其上一代产品：ARM Cortex-A53。采用这款 CPU 的设备已超过 15亿台，该 CPU 依然是当今业界出货量最高的 64 位 Cortex-A 系列 CPU。Cortex-A53 于 2012 年发布，其独一无二的设计，集性能、低功耗以及尺寸扩展性于一身，具备一系列多用途特性，因而可应用于诸多市场，其中包括高端智能手机、网络基础设施、汽车信息娱乐、高级驾驶员辅助系统 (ADAS)、数字电视、入门级移动设备和消费级设备乃至人造卫星。
—— Cortex-A55 支持ARMv8.1，并采用最新的 ARMv8.2 架构，并在其前代产品的基础上打造而成。它在性能方面突破了极限，同时依旧保持了与 Cortex-A53 相同的功耗水平。在相同的频率与工艺条件下，内存性能最高可达 Cortex-A53 的两倍；在相同的频率与工艺条件下，效能比 Cortex-A53 高 15%；扩展性比 Cortex-A53 高十倍以上。

2. 基于瑞芯微为RK3568定制与优化的Debian系统
3. 实现至少2路CAN总线，同时支持CAN2.0与CAN-FD（ISO11898-1）
4. 实现不少于2路串口，不少于2路485总线

研发动线：

• 2024年8月16日，在Linux下将项目运行起来了，基本的Log服务，EdagHub服务都已正确启动；这两天在read canChannel的时候发现了一个与串口与tcp不同的地方，当没有读取到内容或未读取完成时，read动作会阻塞住，这个特殊点折腾了我好几个晚上。
• 2024年8月11日，基本项目架构已搭建完毕，但是从docker容器里映射宿主机的can端口不太灵，还得再学习；另外从windows如何采用socketcan进行调试也太不丝滑，还得再设计，更方便快捷。

• 2024年7月25日，基于实时Linux下的Docker的项目搭建基本成功，难点在于dockerfile的编写与编译，已全部实现。

  
  2024-07-25 222250.png
• 2024年6月27日，完成CAN总线的收发的基本原理实现；下一步进行CAN2.0的实际收发测试。
• 2024年6月26日，基于Docker容器技术的研发模式试验完成并成功，基本达到预期目标。
• 2024年5月22日，个人购买野火鲁班猫2(RK3568J)利用业余时间进行边缘网关的预研。

技术记录

在研发机建立一个docker registy

• 首先，确保本机已经安装了 Docker。
• 通过执行以下命令来运行 Docker Registry 作为一个容器，该命令会下载官方的 Docker Registry 镜像（版本 2），以 registry 为名称运行它作为一个容器，将您本机的 5000 端口绑定到容器的 5000 端口，并确保如果容器崩溃或服务器重启时容器能够自动重启。

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry:2

编译为ARM64/V8，并推送到本机Registry2

第一步：构建镜像。这样做可以在推送之前检查或测试构建的镜像，或者在不同的时间推送镜像。

docker buildx build --platform linux/arm64/v8 -f Dockerfile --tag localhost:5000/jupitercli:1.0.6-arm64 --output type=docker .

第二步：推送镜像：构建完成并确认镜像无误后，使用 docker push 命令将镜像推送到注册表。

docker push localhost:5000/jupitercli:1.0.6-arm64

在网关拉取已编译的镜像

docker pull 192.168.x.xxx:5000/jupitercli:1.0.6-arm64

在网关运行镜像

sudo docker run -d \
    --name jupitercli \
    -p 10101:10101 \
    -p 10100:10100 \
    -v /dev/can/can0:/dev/can/can0 \
    -v /dev/can/can1:/dev/can/can1 \
    192.168.3.18:5000/jupitercli:1.0.6-arm64

这个命令的组成部分解释如下：

• -d: 表示以“分离模式”运行容器，即容器在后台运行。
• --name 后面跟着的是给容器起的名字，这个名字可以自定义。
• 192.168.x.xxx:5000/xxxxxx:5.0-arm64 指定要运行的镜像名称和标签。
• 使用-p参数来映射端口。例如，如果应用在容器内监听 8080 端口，并且希望将其映射到宿主机的99上。

显示运行日志

sudo docker logs -f jupitercli104

实时查看 Docker 容器的日志。如果已经有了一个正在运行的容器，并且想实时查看它的日志输出，可以使用 docker logs 命令加上 -f（follow）选项。这会让命令持续运行并显示任何新产生的日志输出。
想限制显示的日志行数，你可以使用 --tail 选项，例如只显示最新的 10 行日志：

sudo docker logs -f --tail 10 myname