详解ST在嵌入式技术大会上展示机器人模型和嵌式系统解决方案

随着物联网(IoT)逐渐融入人们的生活，联网的嵌入式系统变得日益重要。横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics，简称ST;纽约证券交易所代码：STM)在2017 年嵌入式技术大会暨展览会(ET2017)上展示了其最新的嵌入式系统解决方案，包括由各种意法半导体芯片组成的机器人模型。

工业机器人和家用机器人是高集成度的嵌入式系统，其计算能力、实时响应和高精度感知力需要使用多种半导体芯片，意法半导体拥有研制机器人所需的全部半导体产品。在ET2017展会上，意法半导体展出了一个人形机器人模型。该机器人能够测量机器人与障碍物的距离，检测停止、转向、手臂伸缩等姿势动作，检测温度变化和气压变化;向外部设备发送数据，支持外部设备无线控制，在屏幕上投影。该机器人是意法半导体与市场领先的机器人控制系统开发企业Asratec公司的合作开发成果，采用ROBOTIS公司的ROBOTIS OP2开放平台。

机器人集成29个意法半导体产品，其中包括STM32微控制器(MCU)、运动传感器和电子罗盘(检测姿势)、飞行时间测距传感器(测距和手势检测)、压力、温度等环境传感器、MEMS微镜、MEMS麦克风和Bluetooth® 低能耗蓝牙网络处理器(与外部设备通信)。机器人的复杂动作是由Asratec的机器人控制板“V-Sido CONNECT”控制，控制板的核心组件是STM32微控制器。意法半导体欲借助机器人模型证明，其有能力在工业、健康、教育等不同的应用领域提供完整的机器人解决方案，包括高性能、易用的产品。

物联网与整合并处理信息的“云”配合，采用“边缘计算”技术为数据采集点附近的单元分配信息处理功能，降低网络负荷，高效利用通信带宽。

在ET2017展会上，意法半导体展示了一个能够准确并实时“看懂”四位数的机器人。该机器人模型的组件包括具有人工智能技术的STM32微控制器和摄像头模块，能够根据影像、声音或传感器信号等输入数据推导出结论，这项技术预计将会用于有自主评价和状态预测功能的边缘设备。此外，意法半导体还展出了STM32H7系列微控制器-------市场上性能最高的Arm® Cortex®-M微控制器-------以及新的穿戴设备用微控制器。

物联网设备采集处理信息还需要各种先进的传感器技术。为此，意法半导体展出了与Nidec公司合作，采用高精度加速度计开发的智慧工业电机振动监视模型。这项技术有助于开发新的工业应用服务，例如，工厂设备和基础设施预测性维护。在意法半导体展台，参观者还能看到一款最新的压力传感器。这款同级最小(3.3 x 3.3 mm)的传感器在一个特殊的凝胶封装内组装了压力传感器和ASIC电路，耐水压10bar，适用于穿戴式设备或经常淋水的户外设备。

意法半导体还展示了通信连接技术。意法半导体为市场提供通信距离和数据传输速率不同的通信连接技术，这对于物联网以及Sigfox、LoRa®等LPWA(低功耗广域物联网)连接技术的快速发展至关重要。此外，意法半导体还展示了基于Sub-GHz射频IC的Sigfox数据传输技术，以及一个LoRa开发板。在这块开发板上，Murata 射频模块整合了STM32微控制器和Semtech公司的射频IC。该开发板完成了日本电信公司SORACOM服务联网验证。关于近距离通信，意法半导体展示了一个整合低功能蓝牙芯片和NFC(近距离通信)读/写器的车门和房门智能锁模型。

电机驱动芯片以优异的控制精度和出色的实时性能为特性，对于控制物联网设备内部的各种尺寸电机的至关重要。在展会上，意法半导体使用了一个系统封装(SiP)芯片演示如何高精度矢量控制无人机螺旋浆电机。这款多合一SiP产品在一个7x7mm封装内整合Arm Cortex-M0 微控制器、DC/DC转换器、运放、比较器、栅驱动器等元器件。

在物联网内，众多嵌入式系统面临网络攻击的风险，包括伪造、欺骗、数据盗窃、设备滥用，安全技术对于修补网络漏洞至关重要。意法半导体还使用一个开发板演示主机-终端设备近距离无线通信认证过程，在这块开发板上有低功耗蓝牙芯片和安全微控制器，其中微控制器内置业内最高安全级别的Common Criteria EAL5+级证书。意法半导体还展示了功能全面的TPM(可信平台模块)解决方案如何强化嵌入式系统的安全。

意法半导体ET2017展台设置了一个展区，为工程师提供STM32开放式开发环境的实战经验，其中STM32 Nucleo开发板和X-Nucleo扩展板配有低功耗蓝牙网络处理器、无刷/有刷/步进电机驱动器、NFC标签、运动传感器、环境传感器和飞行时间传感器。在每一种应用领域，参观者将能够运行一个使用集成开发环境的例程。

意法半导体在本届展会上展出的电路板和模型包括飞行时间测距传感器、触屏控制器、USB PD控制器、无线充电芯片、数字电源芯片、NFC标签等技术。