1. Pengantar
OpenThread yang dirilis oleh Google adalah implementasi open source dari protokol jaringan Thread®. Google Nest telah merilis OpenThread untuk membuat teknologi yang digunakan dalam produk Nest tersedia secara luas bagi developer guna mempercepat pengembangan produk untuk rumah yang terhubung.
Spesifikasi Thread menentukan protokol komunikasi perangkat ke perangkat nirkabel yang andal, aman, dan berdaya rendah berbasis IPv6 untuk aplikasi rumah. OpenThread mengimplementasikan semua lapisan jaringan Thread termasuk IPv6, 6LoWPAN, IEEE 802.15.4 dengan keamanan MAC, Mesh Link Establishment, dan Mesh Routing.
Dalam Codelab ini, Anda akan memprogram OpenThread di hardware sungguhan, membuat dan mengelola jaringan Thread, serta meneruskan pesan antar-node.
Yang akan Anda pelajari
- Mem-build dan mem-flash biner OpenThread CLI ke board developer
- Mem-build RCP yang terdiri dari mesin Linux dan board pengembangan
- Berkomunikasi dengan RCP menggunakan OpenThread Daemon dan
ot-ctl
- Mengelola node Thread secara manual dengan GNU Screen dan OpenThread CLI
- Mengamankan commissioning perangkat ke jaringan Thread
- Cara kerja multicast IPv6
- Meneruskan pesan antar-node Thread dengan UDP
Yang Anda butuhkan
Hardware:
- 3 board developer nRF52840 Nordic Semiconductor
- 3 kabel USB ke Micro-USB untuk menghubungkan board
- Komputer Linux dengan minimal 3 port USB
Software:
- Toolchain GNU
- Alat command line Nordic nRF5x
- Software Segger J-Link
- OpenThread
- Git
2. Memulai
Simulasi OpenThread
Sebelum memulai, sebaiknya Anda menjalankan Codelab Simulasi OpenThread, untuk memahami konsep Thread dasar dan CLI OpenThread.
Terminal port serial
Anda seharusnya telah memahami cara menghubungkan ke port serial melalui terminal. Codelab ini menggunakan GNU Screen dan menyediakan ringkasan penggunaan, tetapi software terminal lainnya dapat digunakan.
Mesin Linux
Codelab ini dirancang untuk menggunakan mesin Linux berbasis i386 atau x86 untuk berfungsi sebagai host perangkat Thread Radio Co-Processor (RCP), dan untuk mem-flash semua board pengembangan Thread. Semua langkah telah diuji di Ubuntu 14.04.5 LTS (Trusty Tahr).
Papan nRF52840 Nordic Semiconductor
Codelab ini menggunakan tiga board PDK nRF52840.
Menginstal SEGGER J-Link
Kita menggunakan SEGGER J-Link untuk memprogram board nRF52840, yang memiliki modul JTAG bawaan. Instal di komputer Linux Anda.
Download paket yang sesuai untuk komputer Anda, lalu instal di lokasi yang tepat. Di Linux, ini adalah /opt/SEGGER/JLink
.
Menginstal Alat Command Line nRF5x
Alat Command Line nRF5x memungkinkan Anda mem-flash biner OpenThread ke board nRF52840. Instal build nRF5x-Command-Line-Tools-<OS> yang sesuai di komputer Linux Anda.
Tempatkan paket yang diekstrak di folder root ~/
Menginstal ARM GNU Toolchain
ARM GNU Toolchain digunakan untuk mem-build.
Sebaiknya tempatkan arsip yang diekstrak di /opt/gnu-mcu-eclipse/arm-none-eabi-gcc/
pada komputer Linux Anda. Ikuti petunjuk dalam file readme.txt
arsip untuk petunjuk penginstalan.
Layar Penginstalan (opsional)
Screen adalah alat sederhana untuk mengakses perangkat yang terhubung melalui port serial. Codelab ini menggunakan Screen, tetapi Anda dapat menggunakan aplikasi terminal port serial yang diinginkan.
$ sudo apt-get install screen
3. Meng-clone repositori
OpenThread
Clone dan instal OpenThread. Perintah script/bootstrap
memastikan toolchain diinstal dan lingkungan dikonfigurasi dengan benar:
$ mkdir -p ~/src $ cd ~/src $ git clone --recursive https://github.com/openthread/openthread.git $ cd openthread $ ./script/bootstrap
Build OpenThread Daemon:
$ script/cmake-build posix -DOT_DAEMON=ON
Sekarang Anda siap mem-build dan mem-flash OpenThread ke board nRF52840.
4. Menyiapkan Joiner RCP
Melakukan build dan flashing
Build contoh OpenThread nRF52840 dengan Joiner dan fungsi USB native. Perangkat menggunakan peran Joiner untuk diautentikasi dan diaktifkan dengan aman ke jaringan Thread. USB native memungkinkan penggunaan USB CDC ACM sebagai transpor serial antara nRF52840 dan host.
Selalu bersihkan repo build sebelumnya terlebih dahulu dengan menjalankan rm -rf build
.
$ cd ~/src $ git clone --recursive https://github.com/openthread/ot-nrf528xx.git $ cd ot-nrf528xx $ script/build nrf52840 USB_trans
Buka direktori dengan biner RCP OpenThread, dan konversikan ke format hex:
$ cd ~/src/ot-nrf528xx/build/bin $ arm-none-eabi-objcopy -O ihex ot-rcp ot-rcp.hex
Pasang kabel USB ke port debug Micro-USB di samping pin daya eksternal pada board nRF52840, lalu colokkan ke mesin Linux. Setel tombol sumber daya nRF pada board nRF52840 ke VDD. Jika terhubung dengan benar, LED5 akan menyala.
Jika ini adalah board pertama yang dihubungkan ke mesin Linux, board akan muncul sebagai port serial /dev/ttyACM0
(semua board nRF52840 menggunakan ttyACM
untuk ID port serial).
$ ls /dev/ttyACM* /dev/ttyACM0
Perhatikan nomor seri board nRF52840 yang digunakan untuk RCP:
Buka lokasi Alat Command Line nRFx, dan flash file hex OpenThread RCP ke board nRF52840, menggunakan nomor seri board. Perhatikan bahwa jika Anda tidak menyertakan tanda --verify
, Anda akan melihat pesan peringatan yang memberi tahu bahwa proses flash dapat gagal tanpa error.
$ cd ~/nrfjprog/ $ ./nrfjprog -f nrf52 -s 683704924 --verify --chiperase --program \ ~/src/ot-nrf528xx/build/bin/ot-rcp.hex --reset
Output berikut akan dihasilkan setelah berhasil:
Parsing hex file. Erasing user available code and UICR flash areas. Applying system reset. Checking that the area to write is not protected. Programing device. Applying system reset. Run.
Beri label "RCP" pada papan sehingga nanti Anda tidak akan bingung dengan peran papan.
Menghubungkan ke USB native
Karena build RCP OpenThread memungkinkan penggunaan USB CDC ACM native sebagai transpor serial, Anda harus menggunakan port nRF USB di board nRF52840 untuk berkomunikasi dengan host RCP (komputer Linux).
Lepaskan ujung Micro-USB kabel USB dari port debug board nRF52840 yang di-flash, lalu pasang kembali ke port nRF USB Micro-USB di samping tombol RESET. Setel tombol sumber daya nRF ke USB.
Memulai Daemon OpenThread
Dalam desain RCP, gunakan OpenThread Daemon untuk berkomunikasi dengan dan mengelola perangkat Thread. Mulai ot-daemon
dengan tanda panjang -v
agar Anda dapat melihat output log dan mengonfirmasi bahwa log tersebut sedang berjalan:
$ cd ~/src/openthread $ sudo ./build/posix/src/posix/ot-daemon -v \ 'spinel+hdlc+uart:///dev/ttyACM0?uart-baudrate=460800'
Jika berhasil, ot-daemon
dalam mode panjang akan menghasilkan output yang mirip dengan berikut ini:
ot-daemon[12463]: Running OPENTHREAD/thread-reference-20200818-1938-g0f10480ed; POSIX; Aug 30 2022 10:55:05 ot-daemon[12463]: Thread version: 4 ot-daemon[12463]: Thread interface: wpan0 ot-daemon[12463]: RCP version: OPENTHREAD/thread-reference-20200818-1938-g0f10480ed; SIMULATION; Aug 30 2022 10:54:10
Biarkan jendela terminal ini tetap terbuka agar log dari ot-daemon
dapat dilihat.
Gunakan ot-ctl
untuk berkomunikasi dengan node RCP. ot-ctl
menggunakan CLI yang sama dengan aplikasi OpenThread CLI. Oleh karena itu, Anda dapat mengontrol node ot-daemon
dengan cara yang sama seperti perangkat Thread simulasi lainnya.
Di jendela terminal kedua, mulai ot-ctl
:
$ sudo ./build/posix/src/posix/ot-ctl >
Periksa state
Node 2 (node RCP) yang Anda mulai dengan ot-daemon
:
> state disabled Done
5. Menyiapkan FTD
Dua node Thread lainnya yang digunakan dalam Codelab ini adalah Perangkat Thread Lengkap (FTD) pada desain System-on-Chip (SoC) standar. Dalam setelan Produksi, Anda dapat menggunakan wpantund
, driver antarmuka jaringan kelas produksi, untuk mengontrol instance OpenThread NCP, tetapi dalam codelab ini, kita akan menggunakan ot-ctl
, CLI OpenThread.
Satu perangkat berfungsi sebagai Komisaris, untuk mengautentikasi dan mengaktifkan perangkat ke jaringan tersebut dengan aman. Perangkat lain berfungsi sebagai Joiner yang dapat diautentikasi oleh Komisaris ke jaringan Thread.
Melakukan build dan flashing
Build contoh FTD OpenThread untuk platform nRF52840, dengan peran Komisaris dan Joiner diaktifkan:
$ cd ~/src/ot-nrf528xx $ rm -rf build $ script/build nrf52840 USB_trans -DOT_JOINER=ON -DOT_COMMISSIONER=ON
Buka direktori dengan biner CLI OpenThread Full Thread Device (FTD), lalu konversikan ke format hex:
$ cd ~/src/ot-nrf528xx/build/bin $ arm-none-eabi-objcopy -O ihex ot-cli-ftd ot-cli-ftd.hex
Pasang kabel USB ke port Micro-USB di samping pin daya eksternal pada board nRF52840, lalu colokkan ke mesin Linux. Jika RCP masih terpasang ke mesin Linux, board baru ini akan muncul sebagai port serial /dev/ttyACM1
(semua board nRF52840 menggunakan ttyACM
untuk ID port serial).
$ ls /dev/ttyACM* /dev/ttyACM0 /dev/ttyACM1
Seperti sebelumnya, catat nomor seri board nRF52840 yang digunakan untuk FTD:
Buka lokasi Alat Command Line nRFx, dan flash file hex FTD OpenThread CLI ke board nRF52840, menggunakan nomor seri board:
$ cd ~/nrfjprog/ $ ./nrfjprog -f nrf52 -s 683704924 --verify --chiperase --program \ ~/src/ot-nrf528xx/build/bin/ot-cli-ftd.hex --reset
Beri label pada papan "Komisi".
Menghubungkan ke USB native
Karena build FTD OpenThread memungkinkan penggunaan USB CDC ACM native sebagai transpor serial, Anda harus menggunakan port nRF USB di board nRF52840 untuk berkomunikasi dengan host RCP (komputer Linux).
Lepaskan ujung Micro-USB kabel USB dari port debug board nRF52840 yang di-flash, lalu pasang kembali ke port nRF USB Micro-USB di samping tombol RESET. Setel tombol sumber daya nRF ke USB.
Memverifikasi build
Verifikasi build yang berhasil dengan mengakses OpenThread CLI menggunakan GNU Screen dari jendela terminal.
$ screen /dev/ttyACM1
Di jendela baru, tekan tombol Kembali di keyboard beberapa kali untuk menampilkan perintah >
OpenThread CLI. Tampilkan antarmuka IPv6 dan periksa alamat:
> ifconfig up Done > ipaddr fe80:0:0:0:1cd6:87a9:cb9d:4b1d Done
Gunakan Ctrl+a →
d
untuk melepaskan dari layar FTD Commissioner CLI dan kembali ke terminal Linux sehingga board berikutnya dapat di-flash. Untuk masuk kembali ke CLI kapan saja, gunakan screen -r
dari command line. Untuk melihat daftar layar yang tersedia, gunakan screen -ls
:
$ screen -ls There is a screen on: 74182.ttys000.mylinuxmachine (Detached) 1 Socket in /tmp/uscreens/S-username.
Menyiapkan Joiner FTD
Ulangi proses di atas untuk mem-flash board nRF52840 ketiga, menggunakan build ot-cli-ftd.hex
yang ada. Setelah selesai, pastikan untuk menghubungkan kembali board ke PC menggunakan port USB nRF dan setel tombol sumber daya nRF ke VDD.
Jika dua node lainnya terpasang ke mesin Linux saat board ketiga ini terpasang, node tersebut akan muncul sebagai port serial /dev/ttyACM2
:
$ ls /dev/ttyACM* /dev/ttyACM0 /dev/ttyACM1 /dev/ttyACM2
Beri label papan "Joiner".
Saat memverifikasi menggunakan Screen, alih-alih membuat instance Screen baru dari command line, pasang kembali ke instance yang ada dan buat jendela baru di dalamnya (yang Anda gunakan untuk Komisioner FTD):
$ screen -r
Buat jendela baru dalam Screen dengan Ctrl+a → c
.
Perintah command line baru akan muncul. Akses CLI OpenThread untuk Joiner FTD:
$ screen /dev/ttyACM2
Di jendela baru ini, tekan tombol Kembali di keyboard beberapa kali untuk menampilkan perintah >
CLI OpenThread. Tampilkan antarmuka IPv6 dan periksa alamat:
> ifconfig up Done > ipaddr fe80:0:0:0:6c1e:87a2:df05:c240 Done
Setelah CLI Joiner FTD berada di instance Layar yang sama dengan Komisaris FTD, Anda dapat beralih di antara keduanya menggunakan Ctrl+a → n
.
Gunakan Ctrl+a →
d
kapan saja untuk keluar dari Layar.
6. Penyiapan jendela terminal
Ke depannya, Anda akan sering beralih antar-perangkat Thread, jadi pastikan semuanya aktif dan mudah diakses. Sejauh ini, kita telah menggunakan Screen untuk mengakses dua FTD, dan alat ini juga memungkinkan layar terpisah di jendela terminal yang sama. Gunakan ini untuk melihat bagaimana satu node bereaksi terhadap perintah yang dikeluarkan di node lain.
Idealnya, Anda harus memiliki empat jendela yang siap digunakan:
- Layanan / log
ot-daemon
- RCP Joiner melalui
ot-ctl
- Komisioner FTD melalui OpenThread CLI
- FTD Joiner melalui OpenThread CLI
Jika Anda ingin menggunakan konfigurasi atau alat terminal / port serial Anda sendiri, lanjutkan ke langkah berikutnya. Konfigurasikan jendela terminal untuk semua perangkat dengan cara yang paling sesuai untuk Anda.
Menggunakan Layar
Untuk memudahkan penggunaan, hanya mulai satu sesi Layar. Anda seharusnya sudah memilikinya sejak menyiapkan kedua FTD.
Semua perintah dalam Screen dimulai dengan Ctrl+a.
Perintah Layar dasar:
Melampirkan kembali ke sesi Screen (dari command line) |
|
Keluar dari sesi Layar | Ctrl+a → |
Membuat jendela baru dalam sesi Layar | Ctrl+a → |
Beralih antarjendela dalam sesi Layar yang sama | Ctrl+a → |
Menutup jendela saat ini di sesi Screen | Ctrl+a → |
Layar Terpisah
Dengan Screen, Anda dapat membagi terminal menjadi beberapa jendela:
Perintah di screen
diakses menggunakan Ctrl+a. Setiap perintah harus dimulai dengan kombinasi kunci akses ini.
Jika telah mengikuti Codelab dengan tepat, Anda akan memiliki dua jendela (FTD Commissioner, FTD Joiner) di instance Layar yang sama. Untuk membagi layar di antara keduanya, pertama-tama masukkan sesi Layar yang ada:
$ screen -r
Anda harus berada di salah satu perangkat FTD. Ikuti langkah-langkah berikut di Layar:
- Ctrl+a →
S
untuk memisahkan jendela secara horizontal - Ctrl+a →
Tab
untuk memindahkan kursor ke jendela kosong baru - Ctrl+a →
n
untuk beralih jendela baru tersebut ke jendela berikutnya - Jika sama dengan jendela atas, tekan Ctrl+a →
n
lagi untuk melihat perangkat FTD lainnya
Keduanya kini dapat dilihat. Beralih di antara keduanya menggunakan Ctrl+a → Tab
. Sebaiknya beri judul ulang setiap jendela dengan Ctrl+a → A
untuk menghindari kebingungan.
Penggunaan lanjutan
Untuk membagi layar menjadi kuadran lebih lanjut dan melihat log ot-daemon
serta RCP Joiner ot-ctl
, layanan tersebut harus dimulai dalam instance Layar yang sama. Untuk melakukannya, hentikan ot-daemon
dan keluar dari ot-ctl
, lalu mulai ulang dalam jendela Screen baru (Ctrl+a → c
).
Penyiapan ini tidak diperlukan dan dibiarkan sebagai latihan bagi pengguna.
Pisahkan dan beralih antar-jendela dengan perintah berikut:
Membuat jendela baru | Ctrl+a → |
Memisahkan jendela secara vertikal | Ctrl+a → |
Memisahkan jendela secara horizontal | Ctrl+a → |
Beralih ke jendela berikutnya yang ditampilkan | Ctrl+a → |
Mengalihkan jendela yang ditampilkan ke depan atau belakang | Ctrl+a → |
Mengganti nama jendela saat ini | Ctrl+a → |
Keluar dari Screen kapan saja dengan Ctrl+a → d
dan pasang kembali dengan screen -r
dari command line.
Untuk informasi selengkapnya tentang Screen, lihat referensi cepat GNU Screen.
7. Membuat jaringan Thread
Setelah Anda mengonfigurasi semua jendela dan layar terminal, mari kita buat jaringan Thread. Di FTD Commissioner, buat Dataset Operasional baru dan komit sebagai yang aktif. Set Data Operasional adalah konfigurasi untuk jaringan Thread yang Anda buat.
## FTD Commissioner ## ---------------------- > dataset init new Done > dataset Active Timestamp: 1 Channel: 11 Channel Mask: 07fff800 Ext PAN ID: c0de7ab5c0de7ab5 Mesh Local Prefix: fdc0:de7a:b5c0/64 Network Key: 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de Network Name: OpenThread-c0de PAN ID: 0xc0de PSKc: ebb4f2f8a68026fc55bcf3d7be3e6fe4 Security Policy: 0, onrcb Done
Catat Kunci Jaringan 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de
yang akan digunakan nanti.
Lakukan commit set data ini sebagai set data aktif:
> dataset commit active Done
Tampilkan antarmuka IPv6:
> ifconfig up Done
Mulai operasi protokol Thread:
> thread start Done
Setelah beberapa saat, periksa status perangkat. Seharusnya Pemimpin. Dapatkan juga RLOC16 untuk referensi di masa mendatang.
## FTD Commissioner ## ---------------------- > state leader Done > rloc16 0c00 Done
Periksa alamat IPv6 perangkat:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > ipaddr fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:fc00 # Leader Anycast Locator (ALOC) fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:c00 # Routing Locator (RLOC) fdc0:de7a:b5c0:0:6394:5a75:a1ad:e5a # Mesh-Local EID (ML-EID) fe80:0:0:0:1cd6:87a9:cb9d:4b1d # Link-Local Address (LLA)
Jaringan "codelab" kini dapat dilihat saat dipindai dari perangkat Thread lainnya.
Dari ot-ctl
di RCP Joiner:
## RCP Joiner ## ---------------- > scan | PAN | MAC Address | Ch | dBm | LQI | +------+------------------+----+-----+-----+ | c0de | 1ed687a9cb9d4b1d | 11 | -36 | 232 |
Dari OpenThread CLI di FTD Joiner:
## FTD Joiner ## ---------------- > scan | PAN | MAC Address | Ch | dBm | LQI | +------+------------------+----+-----+-----+ | c0de | 1ed687a9cb9d4b1d | 11 | -38 | 229 |
Jika jaringan "codelab" tidak muncul dalam daftar, coba pindai lagi.
8. Menambahkan Joiner RCP
Komisi Thread tidak aktif di jaringan, yang berarti kita harus menambahkan Joiner RCP ke jaringan Thread yang baru saja kita buat menggunakan proses komisi out-of-band.
Di FTD Commissioner, kita membuat catatan Kunci Jaringan, misalnya 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de
. Jika Anda perlu mencari Kunci Jaringan lagi, jalankan perintah berikut di FTD Commissioner:
## FTD Commissioner ## > dataset networkkey 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de Done
Selanjutnya, di RCP Joiner, tetapkan Kunci Jaringan set data aktifnya ke Kunci Jaringan Komisioner FTD:
## RCP Joiner ## ---------------- > dataset networkkey 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de Done > dataset commit active Done
Periksa set data untuk memastikan set data tersebut ditetapkan dengan benar.
## RCP Joiner ## ---------------- > dataset Network Key: 1234c0de7ab51234c0de7ab51234c0de
Tampilkan Thread agar Joiner RCP bergabung ke jaringan "codelab". Tunggu beberapa detik, periksa status, RLOC16, dan alamat IPv6-nya:
## RCP Joiner ## ---------------- > ifconfig up Done > thread start Done > state child Done > rloc16 0c01 Done > ipaddr fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:0c01 # Routing Locator (RLOC) fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f # Mesh-Local EID (ML-EID) fe80:0:0:0:18e5:29b3:a638:943b # Link-Local Address (LLA) Done
Catat Alamat IPv6 Mesh-Local (fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f
di sini), Anda akan menggunakannya nanti.
Kembali ke FTD Commissioner, periksa tabel router dan turunan untuk mengonfirmasi bahwa kedua perangkat merupakan bagian dari jaringan yang sama. Gunakan RLOC16 untuk mengidentifikasi Joiner RCP.
## FTD Commissioner ## ---------------------- > router table | ID | RLOC16 | Next Hop | Path Cost | LQ In | LQ Out | Age | Extended MAC | +----+--------+----------+-----------+-------+--------+-----+------------------+ | 3 | 0x0c00 | 3 | 0 | 0 | 0 | 35 | 1ed687a9cb9d4b1d | Done > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|VER| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+---+------------------+ | 1 | 0x0c01 | 240 | 25 | 3 | 89 |1|1|1| 2| 1ae529b3a638943b | Done
Lakukan ping ke alamat mesh-local Joiner RCP (alamat Mesh-Local yang diperoleh dari output ipaddr
Joiner RCP) untuk memverifikasi konektivitas:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > ping fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f > 8 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f: icmp_seq=1 hlim=64 time=40ms
Sekarang kita memiliki jaringan Thread yang terdiri dari dua node, yang diilustrasikan oleh diagram topologi ini:
Diagram topologi
Saat Anda mengerjakan Codelab lainnya, kami akan menampilkan diagram topologi Thread baru setiap kali status jaringan berubah. Peran node ditunjukkan sebagai berikut:
Router selalu berbentuk segilima, dan Perangkat Akhir selalu berbentuk lingkaran. Angka di setiap node mewakili ID Router atau ID Turunan yang ditampilkan dalam output CLI, bergantung pada peran dan status setiap node saat itu.
9. Mengaktifkan Joiner FTD
Sekarang, mari kita tambahkan perangkat Thread ketiga ke jaringan "codelab". Kali ini, kita akan menggunakan proses komisi in-band yang lebih aman, dan hanya mengizinkan Joiner FTD untuk bergabung.
Di FTD Joiner, dapatkan eui64
, sehingga Komisaris FTD dapat mengidentifikasinya:
## FTD Joiner ## ---------------- > eui64 2f57d222545271f1 Done
Di FTD Commissioner, mulai komisaris dan tentukan eui64
perangkat yang dapat bergabung, beserta Kredensial Joiner, misalnya J01NME
. Kredensial Penggabung adalah string khusus perangkat yang terdiri dari semua karakter alfanumerik huruf besar (0-9 dan A-Y, tidak termasuk I, O, Q, dan Z agar mudah dibaca), dengan panjang antara 6 dan 32 karakter.
## FTD Commissioner ## ---------------------- > commissioner start Done > commissioner joiner add 2f57d222545271f1 J01NME Done
Beralihlah ke FTD Joiner. Mulai peran joiner dengan Kredensial Joiner yang baru saja Anda siapkan di Komisaris FTD:
## FTD Joiner ## ---------------- > ifconfig up Done > joiner start J01NME Done
Dalam waktu sekitar satu menit, Anda akan mendapatkan konfirmasi bahwa autentikasi berhasil:
## FTD Joiner ## ---------------- > Join success
Buka Thread agar Joiner FTD bergabung ke jaringan "codelab", dan segera periksa status dan RLOC16:
## FTD Joiner ## ---------------- > thread start Done > state child Done > rloc16 0c02 Done
Periksa alamat IPv6 perangkat. Perhatikan bahwa tidak ada ALOC. Hal ini karena perangkat ini bukan Pemimpin, atau tidak memiliki peran khusus Anycast yang memerlukan ALOC.
## FTD Joiner ## ---------------- > ipaddr fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:c02 # Routing Locator (RLOC) fdc0:de7a:b5c0:0:3e2e:66e:9d41:ebcd # Mesh-Local EID (ML-EID) fe80:0:0:0:e4cd:d2d9:3249:a243 # Link-Local Address (LLA)
Segera beralih ke FTD Commissioner dan periksa tabel router dan turunan untuk mengonfirmasi bahwa ada tiga perangkat di jaringan "codelab":
## FTD Commissioner ## ---------------------- > router table | ID | RLOC16 | Next Hop | Path Cost | LQ In | LQ Out | Age | Extended MAC | +----+--------+----------+-----------+-------+--------+-----+------------------+ | 3 | 0x0c00 | 3 | 0 | 0 | 0 | 50 | 1ed687a9cb9d4b1d | > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|N| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+-+------------------+ | 1 | 0x0c01 | 240 | 25 | 3 | 89 |1|1|1|1| 1ae529b3a638943b | | 2 | 0x0c02 | 240 | 15 | 3 | 44 |1|1|1|1| e6cdd2d93249a243 | Done
Berdasarkan RLOC16, Joiner FTD telah terhubung ke jaringan sebagai Perangkat Akhir (turunan). Berikut adalah topologi yang diperbarui:
10. Cara kerja rangkaian pesan
Perangkat Thread dalam Codelab ini adalah jenis Perangkat Thread Lengkap (FTD) tertentu yang disebut Perangkat Akhir yang Memenuhi Syarat Router (REED). Artinya, perangkat ini dapat berfungsi sebagai Router atau Perangkat Akhir, dan dapat mempromosikan dirinya dari Perangkat Akhir ke Router.
Thread dapat mendukung hingga 32 Router, tetapi mencoba mempertahankan jumlah Router antara 16 dan 23. Jika REED dilampirkan sebagai Perangkat Akhir (turunan) dan jumlah Router di bawah 16, setelah jangka waktu acak dalam dua menit, REED akan otomatis dipromosikan menjadi Router.
Jika Anda memiliki dua turunan di jaringan Thread setelah menambahkan Joiner FTD, tunggu minimal dua menit, lalu periksa kembali router dan tabel turunan di FTD Commissioner:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > router table | ID | RLOC16 | Next Hop | Path Cost | LQ In | LQ Out | Age | Extended MAC | +----+--------+----------+-----------+-------+--------+-----+------------------+ | 3 | 0x0c00 | 3 | 0 | 0 | 0 | 50 | 1ed687a9cb9d4b1d | | 46 | 0xb800 | 63 | 0 | 3 | 3 | 1 | e6cdd2d93249a243 | > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|N| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+-+------------------+ | 1 | 0x0c01 | 240 | 61 | 3 | 89 |1|1|1|1| 1ae529b3a638943b | Done
Joiner FTD (MAC yang Diperluas = e6cdd2d93249a243
) telah mempromosikan dirinya ke Router. Perhatikan bahwa RLOC16 berbeda (b800
, bukan 0c02
). Hal ini karena RLOC16 didasarkan pada ID Router dan ID Turunan perangkat. Saat bertransisi dari Perangkat Akhir ke Router, nilai ID Router dan ID Turunannya akan berubah, begitu juga dengan RLOC16.
Konfirmasi status dan RLOC16 baru di FTD Joiner:
## FTD Joiner ## ---------------- > state router Done > rloc16 b800 Done
Mendowngrade Joiner FTD
Anda dapat menguji perilaku ini dengan mendowngrade FTD Joiner secara manual dari Router kembali ke Perangkat Akhir. Ubah status menjadi turunan dan periksa RLOC16:
## FTD Joiner ## ---------------- > state child Done > rloc16 0c03 Done
Kembali ke FTD Commissioner, FTD Joiner kini akan muncul di tabel turunan (ID = 3). Bahkan, mungkin ada di keduanya selama transisi:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > router table | ID | RLOC16 | Next Hop | Path Cost | LQ In | LQ Out | Age | Extended MAC | +----+--------+----------+-----------+-------+--------+-----+------------------+ | 3 | 0x0c00 | 3 | 0 | 0 | 0 | 50 | 1ed687a9cb9d4b1d | | 46 | 0xb800 | 63 | 0 | 3 | 3 | 1 | e6cdd2d93249a243 | > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|N| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+-+------------------+ | 1 | 0x0c01 | 240 | 61 | 3 | 89 |1|1|1|1| 1ae529b3a638943b | | 3 | 0x0c03 | 240 | 16 | 3 | 94 |1|1|1|1| e6cdd2d93249a243 | Done
Setelah beberapa waktu, perangkat akan beralih kembali ke Router dengan RLOC b800
.
Menghapus Pemimpin
Pemimpin dipilih sendiri di antara semua Router Thread. Artinya, jika Pemimpin saat ini dihapus dari jaringan Thread, salah satu Router lain akan menjadi Pemimpin baru.
Di FTD Commissioner, nonaktifkan Thread untuk menghapusnya dari jaringan Thread:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > thread stop Done > ifconfig down Done
Dalam dua menit, FTD Joiner menjadi pemimpin Thread baru. Periksa status dan alamat IPv6 Joiner FTD untuk memverifikasi:
## FTD Joiner ## ---------------- > state leader Done > ipaddr fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:fc00 # Now it has the Leader ALOC! fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:b800 fdc0:de7a:b5c0:0:3e2e:66e:9d41:ebcd fe80:0:0:0:e4cd:d2d9:3249:a243 Done
Periksa tabel turunan. Perhatikan bahwa ada RLOC16 baru. Ini adalah Joiner RCP, seperti yang ditunjukkan oleh ID dan MAC yang Diperluas. Agar jaringan Thread tetap terhubung, Joiner RCP telah mengalihkan Router induk, dari FTD Commissioner ke FTD Joiner. Hal ini menghasilkan RLOC16 baru untuk Joiner RCP (karena ID Router-nya berubah, dari 3 menjadi 46).
## FTD Joiner ## ---------------- > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|N| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+-+------------------+ | 1 | 0xb801 | 240 | 27 | 3 | 145 |1|1|1|1| 1ae529b3a638943b | Done
Anda mungkin harus menunggu beberapa menit hingga RCP Joiner dilampirkan ke FTD Joiner sebagai turunan. Periksa status dan RLOC16 untuk mengonfirmasi bahwa:
## RCP Joiner ## -------------- > state child > rloc16 b801
Melampirkan kembali Komisaris FTD
Jaringan Thread dengan dua node tidak terlalu menyenangkan. Mari kita kembalikan Commissioner FTD ke online.
Di FTD Commissioner, mulai ulang Thread:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > ifconfig up Done > thread start Done
Dalam waktu dua menit, perangkat akan otomatis terhubung kembali ke jaringan "codelab" sebagai Perangkat Akhir, lalu mempromosikan dirinya ke Router.
## FTD Commissioner ## ---------------------- > state router Done
Periksa tabel router dan turunan di FTD Joiner untuk memverifikasi:
## FTD Joiner ## ---------------- > router table | ID | RLOC16 | Next Hop | Path Cost | LQ In | LQ Out | Age | Extended MAC | +----+--------+----------+-----------+-------+--------+-----+------------------+ | 3 | 0x0c00 | 63 | 0 | 3 | 3 | 0 | 1ed687a9cb9d4b1d | | 46 | 0xb800 | 46 | 0 | 0 | 0 | 15 | e6cdd2d93249a243 | > child table | ID | RLOC16 | Timeout | Age | LQ In | C_VN |R|S|D|N| Extended MAC | +-----+--------+------------+------------+-------+------+-+-+-+-+------------------+ | 1 | 0xb801 | 240 | 184 | 3 | 145 |1|1|1|1| 1ae529b3a638943b | Done
Jaringan Thread kami kembali terdiri dari tiga node.
11. Pemecahan masalah
Mengelola jaringan Thread dengan beberapa perangkat di terminal atau jendela Layar yang berbeda dapat menjadi rumit. Gunakan tips ini untuk "mereset" status jaringan atau ruang kerja Anda jika mengalami masalah.
Layar
Jika Anda tersesat dalam konfigurasi (terlalu banyak jendela Screen, atau Screen dalam Screen), terus hentikan jendela Screen dengan Ctrl+a → k hingga tidak ada lagi dan screen -ls
di command line menampilkan output No Sockets found
. Kemudian, buat ulang jendela Layar untuk setiap perangkat. Status perangkat dipertahankan meskipun Layar dihentikan.
Node rangkaian pesan
Jika topologi jaringan Thread tidak seperti yang dijelaskan dalam Codelab ini, atau node terputus karena alasan tertentu (mungkin karena mesin Linux yang memberi daya pada node tersebut masuk ke mode tidur), sebaiknya nonaktifkan Thread, hapus kredensial jaringan, dan mulai lagi dari langkah Membuat jaringan Thread.
Untuk mereset FTD:
## FTD Commissioner or FTD Joiner ## ------------------------------------ > thread stop Done > ifconfig down Done > factoryreset Done
RCP dapat direset dengan cara yang sama melalui ot-ctl
:
## RCP Joiner ## ---------------- > thread stop Done > ifconfig down Done > factoryreset Done
12. Menggunakan multicast
Multicast digunakan untuk menyampaikan informasi ke sekelompok perangkat sekaligus. Di jaringan Thread, alamat tertentu dicadangkan untuk penggunaan multicast dengan grup perangkat yang berbeda, bergantung pada cakupannya.
Alamat IPv6 | Cakupan | Terkirim ke |
| Link-Local | Semua FTD dan MED |
| Link-Local | Semua FTD dan Router Pembatas |
| Mesh-Local | Semua FTD dan MED |
| Mesh-Local | Semua FTD dan Router Pembatas |
Karena kita tidak menggunakan Border Router dalam Codelab ini, mari kita fokus pada dua alamat multicast FTD dan MED.
Link-Local
Cakupan Link-Local terdiri dari semua antarmuka Thread yang dapat dijangkau oleh satu transmisi radio, atau satu "hop". Topologi jaringan menentukan perangkat mana yang merespons ping ke alamat multicast ff02::1
.
Kirim ping ff02::1
dari Komisaris FTD:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > ping ff02::1 > 8 bytes from fe80:0:0:0:e4cd:d2d9:3249:a243: icmp_seq=2 hlim=64 time=9ms
Ada dua perangkat lain di jaringan (FTD Joiner dan RCP Joiner), tetapi Komisaris FTD hanya menerima satu respons, dari Link-Local Address (LLA) FTD Joiner. Artinya, Joiner FTD adalah satu-satunya perangkat yang dapat dijangkau oleh Komisaris FTD dengan satu hop.
Sekarang, lakukan ping ff02::1
dari FTD Joiner:
## FTD Joiner ## ---------------- > ping ff02::1 > 8 bytes from fe80:0:0:0:1cd6:87a9:cb9d:4b1d: icmp_seq=1 hlim=64 time=11ms 8 bytes from fe80:0:0:0:18e5:29b3:a638:943b: icmp_seq=1 hlim=64 time=24ms
Dua respons! Dengan memeriksa alamat IPv6 untuk perangkat lain, kita dapat melihat alamat pertama (berakhiran 4b1d
) adalah LLA Komisaris FTD, dan alamat kedua (berakhiran 943b
) adalah LLA Joiner RCP.
Artinya, Joiner FTD terhubung langsung ke Commissioner FTD dan Joiner RCP, yang mengonfirmasi topologi kita.
Mesh-Local
Cakupan Mesh-Local terdiri dari semua antarmuka Thread yang dapat dijangkau dalam jaringan Thread yang sama. Mari kita lihat respons terhadap ping ke alamat multicast ff03::1
.
Kirim ping ff03::1
dari Komisaris FTD:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > ping ff03::1 > 8 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:b800: icmp_seq=3 hlim=64 time=9ms 8 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f: icmp_seq=3 hlim=64 time=68ms
Kali ini, Komisaris FTD menerima dua respons, satu dari Routing Locator (RLOC, yang berakhiran b800
) Joiner FTD dan satu lagi dari Mesh-Local EID (ML-EID, yang berakhiran d55f
) Joiner RCP. Hal ini karena cakupan mesh-local mencakup seluruh jaringan Thread. Di mana pun perangkat berada di jaringan, perangkat tersebut akan berlangganan ke alamat ff03::1
.
Lakukan ping ff03::1
dari FTD Joiner untuk mengonfirmasi perilaku yang sama:
## FTD Joiner ## ---------------- > ping ff03::1 > 8 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:c00: icmp_seq=2 hlim=64 time=11ms 8 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:66bf:99b9:24c0:d55f: icmp_seq=2 hlim=64 time=23ms
Perhatikan waktu respons untuk Joiner RCP di kedua output ping. Joiner RCP memerlukan waktu yang jauh lebih lama untuk menjangkau Komisaris FTD (68 mdtk) daripada untuk menjangkau Joiner FTD (23 mdtk). Hal ini karena Joiner FTD harus melakukan dua hop untuk mencapai Komisaris FTD, dibandingkan dengan satu hop untuk Joiner FTD.
Anda mungkin juga melihat bahwa ping multicast mesh-local merespons dengan RLOC hanya untuk dua FTD—bukan Joiner RCP. Hal ini karena FTD adalah Router dalam jaringan, sedangkan RCP adalah Perangkat Akhir.
Periksa status RCP Joiner untuk mengonfirmasi:
## RCP Joiner ## ---------------- > state child
13. Mengirim pesan dengan UDP
Salah satu layanan aplikasi yang disediakan OpenThread adalah User Datagram Protocol (UDP), protokol Lapisan Transpor. Aplikasi yang dibuat di OpenThread dapat menggunakan UDP API untuk meneruskan pesan antar-node di jaringan Thread, atau ke perangkat lain di jaringan eksternal (seperti internet, jika jaringan Thread memiliki Router Pembatas).
Soket UDP diekspos melalui CLI OpenThread. Mari kita gunakan untuk meneruskan pesan di antara dua FTD.
Dapatkan alamat EID Mesh-Local untuk FTD Joiner. Kami menggunakan alamat ini karena dapat dijangkau dari mana saja dalam jaringan Thread.
## FTD Joiner ## ---------------- > ipaddr fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:fc00 # Leader Anycast Locator (ALOC) fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:b800 # Routing Locator (RLOC) fe80:0:0:0:e4cd:d2d9:3249:a243 # Link-Local Address (LLA) fdc0:de7a:b5c0:0:3e2e:66e:9d41:ebcd # Mesh-Local EID (ML-EID) Done
Mulai UDP dan ikat ke soket untuk alamat IPv6 apa pun:
## FTD Joiner ## ---------------- > udp open Done > udp bind :: 1212
Beralihlah ke FTD Commissioner, mulai UDP, dan hubungkan ke soket yang Anda siapkan di FTD Joiner, menggunakan ML-EID-nya:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > udp open Done > udp connect fdc0:de7a:b5c0:0:3e2e:66e:9d41:ebcd 1212 Done
Koneksi UDP harus aktif di antara kedua node. Mengirim pesan dari Komisioner FTD:
## FTD Commissioner ## ---------------------- > udp send hellothere Done
Di FTD Joiner, pesan UDP telah diterima.
## FTD Joiner ## ---------------- > 10 bytes from fdc0:de7a:b5c0:0:0:ff:fe00:c00 49153 hellothere
14. Selamat!
Anda telah membuat jaringan Thread fisik.
Sekarang Anda mengetahui:
- perbedaan antara jenis, peran, dan cakupan perangkat Thread
- cara perangkat Thread mengelola statusnya dalam jaringan
- cara meneruskan pesan sederhana antar-node menggunakan UDP
Langkah berikutnya
Dari Codelab ini, coba latihan berikut:
- Flash ulang board Joiner FTD sebagai MTD menggunakan biner
ot-cli-mtd
, dan amati bahwa board tersebut tidak pernah mengupgrade dirinya sendiri ke Router atau mencoba menjadi Pemimpin - Tambahkan lebih banyak perangkat (coba platform lain) ke jaringan dan buat sketsa topologi menggunakan tabel router dan turunan, beserta ping ke alamat multicast
- Menggunakan pyspinel untuk mengontrol NCP
- Konversikan NCP menjadi Border Router menggunakan OpenThread Border Router dan hubungkan jaringan Thread Anda ke internet
Bacaan lebih lanjut
Lihat openthread.io dan GitHub untuk berbagai referensi OpenThread, termasuk:
- Platform yang Didukung — temukan semua platform yang mendukung OpenThread
- Mem-build OpenThread — detail lebih lanjut tentang mem-build dan mengonfigurasi OpenThread
- Thread Primer — mencakup semua konsep Thread yang ditampilkan dalam Codelab ini
Referensi: