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STM32生态系统第四期-基于STM32的云连接应用:01. 概览(一)
发布日期:2019-11-15    


STM32云连接 生态系统



围绕着基于STM32的云连接应用,我们提供了丰富的软件例程包,对应的说明文档,配套的评估板;
基于广大客户的典型需求分析,我们撰写了详细的培训材料,并联合第三方开发了内容丰富的云连接课程。

节点设备的云连接,是一个从嵌入式开发到网站开发,到数据库管理,跨度很大的应用。整个产业链上涉及的角色也很多,我们着重在以开放的平台和生态,与众多合作伙伴共同服务我们的客户。

在我们的软件例程包里,配套的评估板主要集中在L4、F4、F7几个系列。但这并不是说在你做云连接应用的最开始,选型阶段,只有F4,F7,L4这几个系列可供选择。

我们单单说“连接”这个基本功能的话,它对MCU硬件并没有特殊需求:和外部无线通信模块通信所需要的串口和SPI接口是所有MCU都支持的外设;软件方面,根据不同的应用你需要使用不同的物联网协议,因此只要选择FLASH和RAM的大小能满足的STM32就可以了。

进一步,如果考虑到节点设备的功耗,以L0、L1、L4、L5为代表的STM32L系列,可以帮助你缩小筛选范围;如果还要结合节点设备的高安全需求,那么L4和L5,更是低功耗系列中的个中翘楚,你的最佳选择。
如果相比更看重处理性能,H7和F4则是更合适的选择


B-L475E-IOT01A
32F413HDISCOVERY
32F769IDISCOVERY
P-L496G-CELL01
P-L496G-CELL02



STM32云连接套件

现在我们提供的云连接套件,支持的云平台有:AWS, Azure, Watson等国外主流云 IoT平台,也有国内的阿里云,百度云,机智云等IoT 平台。由于篇幅有限,这一页没有全部列出来已经支持的云平台,详情请看后面胶片中的具体介绍。

云连接套件中,支持的设备连网方式,有WIFI,2G/3G, NB-IoT,LoRa,以太网等

云连接套件中,提供的物联网典型应用有,Telemetry(英文意思“数据遥测”,这里就是指最基本的节点设备向网络平台定期上传小批量数据,并异步但不频繁地接收并响应来自云端服务器的命令);OTA,节点设备的空中升级;资产追踪和管理、预测性运维等应用

以上三个维度,是用户比较关心的;从开发者角度,进一步讲,云连接套件中,
根据不同的应用和无线传输制式,软件包里包含有MQTT, CoAP, LWM2M,HTTP物联网协议,以及TLS安全传输协议。



STM32云连接套件 . 云平台

ST提供有两类软件扩展包,一类是以“X-CUBE-“为前缀的软件扩展包,一类是以”FP-”为前缀的功能扩展包。相比较而言,X-CUBE软件包支持的主控开发板更多, 而FP软件包更偏向 接近一个真实的应用,因此可能会用到比较多的功能扩展板(比如各类传感器,无线通信模块等),或者还有专门手机APP搭配这个例程使用。这些软件包都有对应的用户手册来描述该软件包的功能和使用,以及对应软硬件的搭建。有部分用户手册已经被翻译成中文,在表格中用绿色字体标明。

连接AWS云平台有四个软件包:前两个软件包的功能相同,“连接方面”,STM32可以向AWS平台发送数据以及接受云端下发的命令,支持TLS加密传输。用户通过登录ST-AWS-Dashboard网页可以通过图形化方式直观地观测上传的数据,并对设备进行下行X控制。除此之外,X-CUBE-AWS,还集成了SBSFU功能,可以实现安全启动和安全固件升级。X-CUBE-AWS里的例程可以直接运行在四个主控MCU评估板上,分别提供了通过Wifi,以太网和NB-IoT方式连接到AWS IoT平台。FP-CLD-AWS1软件包只支持其中的两个评估板。

FP-IND-PREDMNT1(industry predictive maintain),集成专门的传感器算法可以用于工业应用的预测性维护,实现对潜在故障的早期预警。除了通过wifi连接到AWS,再在网页版dashboard做可视化数据展示和设备操控,它还提供通过蓝牙连接到手机,或者通过USB连接到PC,来查看检测数据的方式。

FP-ATR-SIGFOX1,提供Sigfox网络节点的状态监控和跟踪功能例程,可以通过网页上的ST-Asset-Tracking-Dashboard查看节点上报的数据。同时也可以通手机APP ST Asset Tracking通过蓝牙设置节点设备参数。

连接Azure云平台、连接Google物联网平台的软件包,功能与AWS大同小异;区别仅在于和各自IoT平台连接时的参数、认证方式有所不同。再次不再累述。


连接Watson平台的例程也有四个软件包。前两个和之前连接AWS、Azure的功能一样,实现STM32节点连接到Watson平台并进行数据交换的简单功能。FP,function pack包还支持通过NFC对节点设备进行配置,并通过预置算法处理加速度传感器的数据,可以用于电机,泵等设备的振动检测。

讲到现在,我们介绍的例程都是节点设备直接连接到云端服务器,后面两个,FP-NET开头的例程包,一个-BLESTART1,一个-6LPWIFI1,展示STM32作为网关设备,向下分别管理BLE星形网络,和SubG 6LowPAN网络,向上通过Wifi热点连接IBM Watson IoT平台。-BLESTART1这个例程里,基于STM32的网关设备,还可以和手机建立蓝牙连接,通过手机APP检测和控制蓝牙网络

X-CUBE-CELLULAR软件包,顾名思义,cellular,蜂窝移动网络,通过2G/3G,以及NB-IoT的方式连接到GroveStreams IoT平台。应用比较简单,就是最基本的数据遥测和设备控制,主要是展示了带sim卡的蜂窝无线模块的连云方式。

X-CUBE-CLD-GEN软件包,提供了通过开源的Eclipse Paho MQTT客户端连接MQTT服务器的例程和一个简单的HTTP 客户端的例程。分别连接到Eclipse Mosquitto™, Ubidots,Exosite, Grovestreams等平台。

ST也非常重视和中国公有云厂家IoT平台的合作,我们再来看看ST本地技术支持团队和中国合作伙伴开发的云连接套件。

STM32中国和阿里云IoT有着长久而密切的合作。deliver给大家的STM32连接阿里云IoT的软件包也在不断迭代中。这张胶片里列出的是,今年2019年,ST和阿里云IoT联合开发的课程。项目代码、课件文档,都已发布在STM32中国官网、AI电堂、阿里线上大学

在节点端有三个软件包,功能都是普通的“telemetry”,即数据遥测和设备控制。连接方式分别采用wifi和NB-IoT。接入协议都采用mqtt:其中,STM32-AliyunIoT-Paho和paho-bc28,使用开源的Paho MQTT客户端,经过适配后连到阿里云IoT平台,同时采用二进制数据透传,针对设备资源受限的应用场景,而STM32-AliyunIoT-Linkkit基于阿里公开的Linkkit SDK,使用Alink数据格式方便跨平台移植,支持TLS安全传输,针对设备资源丰富的应用场景。

该课程还涵盖服务器端开发的内容,包括网页端应用和数据库的使用。都有对应项目源码和教程。这一部分的实现,使得用户可以通过网页查看设备上传的数据以及控制设备。

I-Cube-Quectel 软件包里的功能,和上一条Paho-bc28,大同小异。主要是丰富了项目所支持的IDE,除了IAR,还包含KEIL, STM32CubeIDE和SW4STM32 的工程项目。

STM32F769_OTA软件包提供了利用百度BOS服务和IoT Hub实现STM32远程无线升级的例程。在本地中文官网上可以找到对应的使用和二次开发文档

I-Cube-Gizwits,集成了机智云的Gagent, 设备可以通过Gagent访问机智云平台,实现数据通信和OTA功能。




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STM32生态系统第四期-基于STM32的云连接应用:01. 概览(二)
STM32生态系统第四期-基于STM32的云连接应用:01. 概览(三)