第二屆大會(huì)回顧第25期 | OpenHarmony上的Python設(shè)備應(yīng)用開發(fā)

演講嘉賓 | 唐佐林

回顧整理 | 廖 濤

排版校對 | 宋夕明

嘉賓介紹

OpenHarmony技術(shù)俱樂部分論壇

唐佐林，電子科技大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部指導(dǎo)老師、電子科技大學(xué)信息與軟件工程學(xué)院培訓(xùn)中心企業(yè)導(dǎo)師、四川知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營中心平臺(tái)智庫專家、成都市開源專委會(huì)專家委員、開放原子開源基金會(huì)開源講師、蜀鴻會(huì)創(chuàng)始人，研究方向：操作系統(tǒng)，編譯原理，計(jì)算機(jī)視覺。

視頻回顧

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正文內(nèi)容

Python以其簡單、易學(xué)和功能強(qiáng)大而聞名，有著廣泛的用戶群體。采用Python開發(fā)有助于降低OpenHarmony的學(xué)習(xí)門檻。如何在OpenHarmony上用Python開發(fā)設(shè)備應(yīng)用，有哪些關(guān)鍵技術(shù)？電子科技大學(xué)技術(shù)俱樂部指導(dǎo)老師唐佐林在第二屆OpenHarmony技術(shù)大會(huì)上進(jìn)行了精彩分享。

自2020年9月開源以來，在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的大力支持下，OpenHarmony已經(jīng)成為智能終端領(lǐng)域發(fā)展速度最快的開源操作系統(tǒng)。將Python引入 OpenHarmony，能擴(kuò)大OpenHarmony的應(yīng)用場景，吸引更多開發(fā)者參與代碼共建。

基于此，作者本人提出了“Py4OH”，即：Python for OpenHarmony，是OpenHarmony設(shè)備上的Python應(yīng)用程序開發(fā)框架，能夠?qū)?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/1751/" target="_blank">硬件設(shè)備的差異所屏蔽，提供統(tǒng)一的接口和開發(fā)方式，極大的提高了設(shè)備應(yīng)用程序的可移植性。完整的Py4OH框架主要分為三個(gè)部分：

Py4OH引擎：OpenHarmony上的Python語言解析器以及內(nèi)置接口。

Py4OH REPL：PC上的Python設(shè)備開發(fā)工具鏈，用于與Py4OH引擎通信完成設(shè)備編程。

Py4OH庫：為OpenHarmony硬件定制開發(fā)的Python庫，方便設(shè)備編程。其中，核心庫集成于引擎中，由底層語言寫成，不可動(dòng)態(tài)更改；擴(kuò)展庫動(dòng)態(tài)加載執(zhí)行，由Python語言寫成，可隨意修改和動(dòng)態(tài)加載。

Py4OH的引擎架構(gòu)主要分為硬件層、操作系統(tǒng)層、API層以及應(yīng)用程序?qū)?。其中，?yīng)用程序中包含了Python解釋器，可讀取、解析、執(zhí)行Python編程語言源代碼的程序。

Py4OH的開發(fā)環(huán)境架構(gòu)主要分為IDE / Low Code / AIGC、Py4OH REPL、Middleware Runtime以及Windows/Linux/Mac四層。其中，Middleware Runtime中間層的原理類似虛擬機(jī)，為Py4OH的跨平臺(tái)開發(fā)提供了虛擬環(huán)境；Py4OH REPL層與設(shè)備間的通信通過TCP、UDP以及Serial Port實(shí)現(xiàn)。

基于Py4OH框架開發(fā)的優(yōu)勢主要有：語言簡單：輕松上手；接口統(tǒng)一：無需擔(dān)心接口劇烈變動(dòng)；應(yīng)用程序可以在線升級(jí)：能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)；可作為已有開發(fā)平臺(tái)中間件（間接接入設(shè)備）。

如何基于Py4OH-REPL實(shí)現(xiàn)與Py4OH引擎通信完成設(shè)備編程？主要步驟為：

一、預(yù)備工作：

下載CH340驅(qū)動(dòng)并安裝

將設(shè)備連接至PC并確認(rèn)串口（如：COM14）

燒寫Py4OH鏡像文件（如：Py4OH-Hi3861-v1.0.1.bin，Py4OH-RK2206-v1.0.1.bin）

二、內(nèi)置函數(shù)：

%config( port, wifi, id, pwd )：用于對設(shè)備進(jìn)行配置

%connect( [IP] )：用于連接設(shè)備

%workspace( [path] )：用于設(shè)置當(dāng)前工作目錄（Python文件應(yīng)放置于工作目錄中）

%install( file )：用于將工作目錄中的Python文件從PC傳輸至設(shè)備中

%run( file )：用于執(zhí)行已安裝到設(shè)備的Python文件

%query( port )：用于查詢設(shè)備狀態(tài)

三、設(shè)備運(yùn)行模式：

主要分為REPL模式和APP模式。REPL模式主要用于開發(fā)階段，可方便的驗(yàn)證方案和調(diào)試程序；APP模式主要用于部署階段，設(shè)備啟動(dòng)后從main.py文件開始執(zhí)行。設(shè)備運(yùn)行模式可通過%config()函數(shù)切換，并于重啟后生效，例如：REPL模式：%config( COM14, mode, repl )；APP模式：%config( COM14, mode, app )。此外，通過擴(kuò)展不同的設(shè)備連接方式（如：藍(lán)牙，星閃，等），可進(jìn)行空中編程（Device Programming Over the Air）。

后續(xù)，作者本人及其團(tuán)隊(duì)，將繼續(xù)進(jìn)行Py4OH的OpenCV、Inference Engine、LVGL以及Mqtt/OneNet等核心庫開發(fā)。電子科技大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部也將持續(xù)深入OpenHarmony技術(shù)生態(tài)貢獻(xiàn)，進(jìn)行OpenHarmony低代碼開發(fā)環(huán)境、OpenHarmony推理引擎適配、OpenHarmony圖像處理框架等方面的研究。

附：外設(shè)控制示例