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[导读]作为工程师洞悉嵌入式领域最新产品和人工智能物联网技术趋势的年度盛会,今年的STM32全国研讨会以“安全连接,智创未来”为主题,携手物联网生态合作伙伴,共同走进了深圳、杭州、郑州、长沙、南京等14座城市,分享了基于STM32的最新技术创新,以及在物联网安全、智能工业、无线连接、边缘端人工智能、图形用户界面等领域的产品解决方案和多样化应用实例。

尽管2020年注定是艰难的一年,但意法半导体STM32仍尽力为广大蝶粉提供了面对面沟通碰撞的机会。

9月13日-9月25日,为期13天的2020年意法半导体STM32全国巡回研讨会圆满落幕。作为工程师洞悉嵌入式领域最新产品和人工智能物联网技术趋势的年度盛会,今年的STM32以“安全连接,智创未来”为主题,携手物联网生态合作伙伴,共同走进了深圳、杭州、郑州、长沙、南京等14座城市。

图:2020年STM32全国研讨会现场

本届研讨会期间,意法半导体为广大蝶粉带来了基于STM32的最新技术创新,以及在物联网安全、智能工业、无线连接、边缘端人工智能、图形用户界面等领域的产品解决方案和多样化应用实例。

接下来,让我们仔细品味一下STM32的魅力所在。

产品迭代升级,助力物联创新

作为嵌入式领域芯片的领军代表,STM32的应用可以说是无处不在,从生活快消到工业产品,再到各种炫酷的前沿应用,我们几乎都可以看到它的身影。与此同时,为了迎接万物互联时代的到来,STM32的产品能力也在不断升维。

例如,为了简化物联网节点开发者面临的复杂软件的开发难题,近日意法半导体推出了最新的STM32探索套件——B-L4S5I-IOT01A STM32。新套件包含了经过相关标准认证的FreeRTOS™操作系统编程接口,该编程接口完全集成在STM32Cube开发生态系统内,可直连亚马逊云服务Amazon Web Services(AWS)。

硬件工具包括一块STM32L4+微控制器开发板,板载意法半导体的各种MEMS传感器、STSAFE-A110安全单元、Bluetooth® 4.2 模块、Wi-Fi®模块,以及用于低功耗上云的有印刷天线的NFC标签,并配备了X-CUBE-AWS v2.0 STM32Cube Expansion Pack软件包。该开发套件可用作参考设计,大幅简化和加快最终产品的开发。

而STM32L4+板能够满足市场对物联网节点的性能和能耗要求,STM32L4S5VIT6超低功耗Arm® Cortex®-M4微控制器集成2MB闪存、640KB RAM、数字和模拟外设,以及硬件加密加速器。板载传感器包括HTS221容性数字相对湿度和温度传感器、LIS3MDL高性能3轴磁强计、LSM6DSL 3D加速度计和3D陀螺仪、LPS22HB数字输出绝对压力气压计,以及VL53L0X飞行时间和手势检测传感器和2个数字全向麦克风。

图:意法半导体STM32系列产品展示

此外,意法半导体还为STM32WLE5系列产品新增了一款QFN48封装,将该产品的诸多集成功能、能效性和多调制的灵活性,均赋能到多种工业无线应用上。

值得一提的是,STM32WLE5是世界首个支持LoRa® 的系统芯片,具有高性能、低功耗、小封装等特点,不仅可以大幅简化产品制造过程,还能够有效降低物料清单(BOM)成本。同时,STM32WLE5还支持多种射频调制方法,比如LoRa扩频调制,以及包括专有协议在内的各种Sub-GHz远程协议所用的(G)FSK、(G)MSK和BPSK信号调制方法。

而芯片射频级是意法半导体设计制造的,可以解决全球市场射频设计问题,其功能特性包括低功率(14dBm)和高功率(22dBm)两种发射模式,在150MHz到960MHz频段内线性性能优异,覆盖1GHz以下的免许可频段,确保产品在技术层面符合全球各地射频法规;同时,接收灵敏度最低功率为-148dBm,有助于最大限度延长射频接收距离。

鉴于上述良好的特性,该系统芯片在2020年世界物联网大会上被评为了“最佳物联网连接方案”。

完善生态系统,提高开发效率

对于嵌入式开发来说,仅仅拥有强大的产品阵容是远远不够的,还需要建立一套完整的生态系统来适应各种开发环境。对此,意法半导体推出了一套丰富的STM32开发生态系统,以满足广大蝶粉的各类需求。而STM32Cube工具家族,就是STM32生态系统的重要组成部分。

前段时间,意法半导体对STM32Cube®生态系统进行了软件更新,让用户更加轻松地筛选软件示例,搜集和使用开发工具,自定义、使用和分享STM32Cube扩展软件包。

据悉,这些更新给MCU配置和项目设置工具(STM32CubeMX version 6.0)和STM32CubeIDE v1.4 multi-OS C/C++开发平台带来了全新的强化功能。现在,这两个工具都可以直接访问最新的STM32Cube MCU软件包和扩展包,其中包含运行STM32® 微控制器和外设,以及传感器或通信接口等外部组件所需的软件。此外,用户还可以直接从大量软件示例中任选一个开始项目开发,同时通过两个工具轻松查看软件示例。

STM32Cube MCU包是特定微控制器和产品系列专用软件包,方便开发者使用微控制器功能和外设,软件包括外设驱动、中间件、例程和板级支持包(BSP)。 STM32Cube扩展包是意法半导体或第三方开发的软件,让开发者可以在软件包中灵活地增加板级支持包或中间件等新功能,同时保护STM32Cube生态系统的完整性。

此次更新在STM32CubeMX 6.0中新增了一个STM32PackCreator工具,用户可以用它创建和分享自己开发的STM32Cube扩展包。STM32PackCreator全程引导用户开发扩展软件包,并帮助用户确保新开发的扩展包全都能在STM32CubeMX和STM32CubeIDE工具中打开和配置。

与此同时,STM32CubeMX 6.0版还可以帮助用户找到STM32Cube生态系统中所有可用的开发工具,以及意法半导体的其它设计工具,并从STM32CubeMX 6.0中启动STM32PackCreator和eDesignSuite两个软件,方便设计相关的系统功能,包括信号调理电路、功率变换和射频电路。

为了加快先进高效电源解决方案开发过程,意法半导体还推出了STM32数字电源生态系统,帮助设计人员用STM32微控制器(MCU)开发数字电源解决方案。

所谓数字电源,就是能够优化能源效率,并通过捕获丰富的数据来实现诊断和安全保护功能的新一类设备,设计人员可以通过数字控制提高功率密度,缩减产品尺寸,降低重量。这对于数据中心、5G基础设施、智能照明和移动设备至关重要。

STM32 D-Power网站整合了开发数字电源所需的全部资源,包括STM32 Discovery Kit多合一数字电源开发套件、嵌入式软件组件、ST授权合作伙伴Biricha Digital开发的软件工具,演示各种设计和功率值的专用电源板,以及适合从初学者到专业电源设计人员的各种水平开发者的技术文档、视频教程和指南。

该生态系统能够支持三个级别的STM32数字电源微控制器,这些MUC整合了Arm®Cortex®-M这一行业标准内核的优势与片上集成的针对数字电源应用优化的功能。STM32F334入门版、STM32G474进阶版和高性能STM32H7系列MCU,均包含一个灵活的高分辨率计时器,用于生成高精度脉宽调制(PWM)信号,实现对开关电源电路的稳定控制。

强化战略合作,共建智能生态

除了注重技术创新与用户体验之外,强化战略合作也是STM32生态系统中不可或缺的重要组成部分。为了提升技术水平、拓展国内外的市场能力,意法半导体与国内外诸多企业建立了长期合作关系。

例如,近日意法半导体携手生物识别科技公司Fingerprint Cards,共同开发了基于指纹识别技术的先进生物识别卡上系统解决方案——BSoC集成系统,通过整合意法半导体基于ST31/STPay芯片组和STM32通用微控制器的最新一代安全支付技术,与Fingerprints的下一代T形传感器模块,为银行业市场提供了一个全套的无电池的安全支付整体解决方案。

又如,作为意法半导体的合作伙伴,嵌入式系统人工智能(AI)软件开发公司Cartesiam近日发布了针对STM32开发板优化的新版NanoEdge™AI Studio软件工具。Cartesiam的NanoEdge AI Studio开发环境消除了传统的AI开发障碍,面向缺乏机器学习专业资源的企业。新版本让任何嵌入式开发者都可以用STM32微控制器快速开发强大的AI解决方案。在其诸多优化功能中,它还可直接通过STM32的串行/USB端口和Cartesiam增强版自动数据符合性检查和质量验证工具在NanoEdge AI Studio中记录现场数据。

Cartesiam开发的NanoEdge AI Studio是一款简便好用的软件工具,让系统设计人员可以利用低功耗Arm® 微控制器,将机器学习算法直接集成到物联网设备、家用电器、工业机床等各种产品设备,整个过程快速、轻松,成本效益高。该软件让设备能够学习正常行为,检测该行为的任何变化,即使在复杂的噪声很大的环境中也能发现异常行为。

同时,新版本还提供了一个新的硬件平台选项,让开发者可以直接选择意法半导体的Nucleo-F401RE或Nucleo-L432KC开发板。在选择这些板子后,用户可以解锁设计流程的最后一步,下载可以在所选硬件平台上立即运行的自定义机器学习库。

图:意法半导体与广和通共同推出的嵌入式通信解决方案开发板

此外,为了进一步增强STM32微控制器的无线连接功能,意法半导体还签署了两项并购协议——收购超宽带技术专业设计公司BeSpoon的全部股本和Riot Micro公司的蜂窝物联网连接资产。在两项交易走完正常监管审批手续成交后,意法半导体将进一步提升其在无线连接技术方面的服务,特别是完善STM32微控制器和安全微控制器的产品规划。

据悉,BeSpoon公司是一家无晶圆厂半导体设计公司,专门研究超宽带(UWB)通信技术。意法半导体通过采用该公司的技术,可以在条件不利的环境中实现厘米级精度的安全实时室内定位。在STM32产品组合中集成这项重要的安全定位技术,将让物联网、汽车和移动通信应用的开发人员能够提供安全门禁,以及精确的室内外地图等服务。

而Riot Micro则是一家蜂窝物联网解决方案开发公司,提供经过市场检验的低功耗蓝牙(BLE)、Wi-Fi、LTE Cat-M和NB-IoT技术优化系统成本和功耗。在STM32产品组合中集成蜂窝通信功能,将增强意法半导体为资产跟踪、表计和车队管理服务等应用开发者提供的产品功能。

图:STM32产品交流现场

总之,经过十几年的成长,现如今STM32的产品性能与生态系统均获得了重大升级,相信这些嵌入式开发“利器”一定不会辜负广大蝶粉的期望!

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