Edge AI ファームウェアの書き込み¶

3 つの Teach ツールはすべて Edge AI ファームウェア ipro_reef_teach に入っています。このページを終えると、Reef は専用のパーティションテーブル、起動モード、声紋モデルで起動し、コンピューターは現在のモードの USB デバイスを認識し、IPRO AI Studio がボードを見つけられるようになります。ファームウェアの書き込みは 1 回だけです。以後、画像とセンサーのモデルは Studio から USB-C でデプロイするので、書き込みは不要です。

前提条件¶

• IPRO7AI Reef EVK V4.0 と、Reef の USB-C（USB1）に接続するデータケーブル。書き込み中のボードへの電源供給もこのケーブルで行います。
• IPRO Debug Probe。USB-C ケーブルでコンピューターに、両端のピン順が逆になった SH1.0 6 ピンケーブルで Reef の U6 に接続します。デバッグコネクター U6 を参照してください。プローブは Reef に電源を供給しません。
• IntelProCube 0.7.0.1 コマンドライン書き込みツール（ipro_iot_tool_macos、ipro_iot_tool_linux、ipro_iot_tool.exe）。ツール自身のディレクトリから実行します。インストール方法は開発環境の準備を参照してください。
• ファームウェアのファイル：IPRO Edge AI パッケージの firmware/ フォルダー、または SDK V2.2.1 からのビルド（ツールチェーンと Python 3 が必要）。

日常の Teach の利用には Reef の USB-C（①）だけが必要です。書き込みやコンソールの表示には、プローブ（② と ③）を追加します。コンソールはプローブの「IPRO7 UART」シリアルポートで、115200 baud、8N1 です。書き込みは 921600 baud で行います。

書き込むファイル¶

画像とセンサーのモデルは mfg ペイロードに含まれません。後で IPRO AI Studio からデプロイします。

SDK からのビルド（オプション）¶

パッケージの firmware/ のファイルを使う場合、このセクションは飛ばしてください。SDK のルートで実行します：

書き込み手順¶

ファームウェアのみの更新¶

後でファームウェアだけを更新するには、同じコマンドを --mfg なしで実行します。ボードのモード、3 つのツールのモデル、登録済みの声紋は保持されます：

./ipro_iot_tool_macos --chipname ipro7 --chip-variant IPRO7AI \
    --port /dev/cu.usbserial-XXXX --baudrate 921600 --skip-ota \
    --pt <SDK>/apps/ai/ipro_reef_teach/partition_reef_teach.toml \
    --firmware ipro_reef_teach_IPRO7.bin

起動モードを変更する場合や、出荷時の声紋モデルに戻す場合は、mfg_payload.py でペイロードを作成し、--mfg で書き込みます。以前に標準パーティションテーブルの別のファームウェアを使っていたボードでは、Edge AI ファームウェアを書き込んだ後、画像とセンサーのモデルをもう一度デプロイしてください。

パーティションテーブルと mfg パーティション¶

partition_reef_teach.toml はファームウェアのパーティションを縮小して mfg パーティションを拡大し、3 つのツールのモデルを同時に格納できるようにしています。その他のパーティションは、IntelProCube の標準 2 MB テーブルと同じ位置にあります。

mfg パーティションのレイアウト（オフセットは mfg の先頭から）：

各スロットの最後の 4 KB はコミットレコードです。デプロイ時、ボードはまず RAM 上でモデルのサイズ、CRC-32、形式を確認し、次にコミットレコードを消去して「インストール中」のレコードを書き込み、モデルを書き込んで読み戻し、最後にコミットワードを書き込みます。そのため、電源断、リセット、ケーブルの抜けが起きても、残るのは古いモデル、新しいモデル、またはモデルなしのいずれかで、中途半端なモデルが残ることはありません。

ボードがモデルなしと報告する場合、その理由は起動ログ、ipro-ai model list、画像ツールのカメラ映像に表示されます：

モードの切り替え¶

Edge AI ファームウェアは一度に 1 つのツールを実行し、これをモードと呼びます。モードは Flash に保存され、再起動後も保持されます。切り替えるとボードが再起動し（約 2 秒）、3 つのモデルはどれも消去されません。

切り替え方法：

• IPRO AI Studio：使いたいツールのページを開きます。ボードが別のモードのときは、ページに Switch to Teach、Switch to Audio、Switch to Sensor のいずれかが表示されます。ページは自動的にボードを再び見つけます。

• コンソール：mode で現在のモードを表示し、mode image、mode voice、mode sensor で切り替えて再起動します。

  mode
  mode: image (of image voice sensor); `mode <image|voice|sensor>` restarts into another
  

• コマンドライン：ipro-ai deploy <package.ipkg> --switch はデプロイの前にパッケージのモードに切り替えます。ipro-ai model list --all は 3 つのモードを順に切り替えて各モデルを一覧表示し、元に戻します。

• USB コマンド：声紋ツールとセンサーツールのシリアルプロトコルでは APP と APP <mode>、画像ツールでは 16 バイトの TAPP ヘッダーを使います。形式は IPRO7AI Edge AI Programming Guide に記載されています。

起動ログ¶

SW2（RESET）を押すか、コンソールで reboot と入力します。起動ログには最初に現在のモードが表示され、最後の行でツールの準備ができたことを示します。voice モードの例：

RTCH:   mode: voice (`mode <image|voice|sensor>` to switch)
SPKM: model 'b3-e12': 437200 B, trunk 16/16 layers on the NPU, ...
RTCH: voice ready - shell `spk`, IPRO AI Studio Audio page over USB-C

各モードの最後の行：

sensor モードの起動ログには、モデルのサイズ、NPU 層数、クラス数、データソース、ウィンドウを示す SENM: model … 行もあります。ウォッチドッグが有効な場合、どのモードでも [WDT] AON watchdog armed: … が表示されます。

ウォッチドッグ¶

Edge AI ファームウェアは AON ウォッチドッグを有効にします（CONFIG_APP_WATCHDOG=y、公称 8 秒）。NPU が破損したモデルを実行した場合などにシステムが停止すると、ウォッチドッグがボードを再起動し、ボードは元のモードとモデルのまま復帰します。Reef のウォッチドッグクロックは速めに動作するため、実際には約 5.6～8 秒で発動します。ダウンロードモードに入る前にウォッチドッグは停止されるので、書き込みには影響しません。

ボードが勝手に再起動する場合（コンソールに起動ログが再び表示される）は、トラブルシューティングを参照してください。

動作確認¶

1. IntelProCube の出力に [All Success] があります。
2. コンソールの起動ログに mode: と、そのモードの準備完了の行が表示されます。
3. コンピューターがそのモードの USB デバイス（例：IPRO7 UVC Cam）を認識します。
4. ipro-ai device info --json の version に "fw": "ipro_reef_teach" と "platform": "2.0" が表示され、caps.modes が ["image", "voice", "sensor"] になっています。

トラブルシューティング¶

次のステップ¶

• 画像認識：パッケージの mfg ペイロードは image モードで起動します。
• 声紋認識、センサー認識：Studio の Switch to … またはコンソールの mode で切り替えます。