STM32峰会连接篇 | 相连入云去

摘要
无线连接已经无处不在，我们期望顺应行业趋势，“云化”STM32应用，预计未来5年实现无线应用规模翻番的市场目标。STM32WBA是刚刚上市的新一代2.4GHz产品系列，基于BLE5.3高安全低功耗蓝牙SoC，目标SESIP 3认证；STM32WL3是基于Cortex-M0+内核、支持多协议Sub-Ghz无线SoC，将于2023年第四季度开始量产；ST60是集成完整60GHz射频收发器的非接触式紧凑型解决方案，目标通过Xcode认证；在有线连接方面，STM32MP1x支持主流的工业控制总线协议EtherCAT。

本文为2023 STM32峰会连接篇重点内容。

“云化”STM32应用

无线连接已经无处不在，全面“云化“的趋势催生了很多新需求，我们期望顺应行业趋势，“云化”STM32应用，预计未来5年实现无线应用规模翻番的市场目标。
那凭借什么完成这个目标？原因有四：
首先，STM32Cube生态系统允许开发者快速将“有线”STM32应用无缝迁移到我们的“无线”STM32应用；
第二，STM32无线连接产品具有高级别的安全特性，与通用STM32安全产品相一致；
第三，我们与原生云服务商合作，提供便捷稳定的连云功能；
最后，凭借我们的供应链保障，为我们的客户提供稳定供应和高效交货。
STM32WBA系列是我们新一代的2.4GHz平台，第一颗产品是STM32WBA52。

STM32WBA是基于Arm® Cortex®-M33 内核、目标SESIP 3级认证、支持低功耗蓝牙5.3应用的32位无线SoC，可为无线物联网设备提供以下性能优势：

-基于Bluetooth®低功耗5.3技术，高数据速率，确保快速可靠的数据传输
-高输出功率+10 dBm，扩大了远端通信范围，具备远距离通信能力
-低功耗通讯功能，通过设备通信扩展广播来延长电池寿命
-基于Arm® Cortex®-M33 内核，主频100MHz，CoreMark评分达到407，确保高效的应用处理能力
-基于SESIP3设备功能保护您的IP并加强隐私保护
-传承STM32U5的超低功耗性能（LP-DMA、唤醒时间短)
-久经考验的STM32Cube生态系统缩短产品上市时间
-高集成度SoC，减少BOM成本，简化无线应用开发

工业应用场景下的无线连接

Sub-G的应用非常广泛也极为分散，有很多通信协议，每个国家还有自己的射频法规。因此一款能够简化用户设计方案，支持多种协议，并且可以灵活配置的统一平台就显得尤为重要。

STM32WL3系列是可以满足上述要求的全新Sub-Ghz SoC，将于今年第四季度投入量产。
STM32WL3是一款集成了两个射频单元的应用处理器，支持多种调制和射频唤醒。它还具有丰富外设：如LC传感器、LCD段码驱动器等。STM32WL3基于Cortex-M0+内核，可以简化用户设计方案，可在实现支持多种协议模式的同时，提供更长距离传输和更长电池寿命。
表计是STM32WL3的典型应用。首先，STM32WL3具备20dbm的输出功率，可以扩展通信范围，减少网关的数量，从而降低基础设施的成本。其次，计量产品一般需要一节电池工作在10年以上，这对产品的功耗是很大的挑战。为了实现如此长的电池寿命需求，STM32WL3集成了一个全新的传感外围设备：LC传感器控制器，这种传感器在水表中可以用来读取水的流量；而这一功能是在低功率状态下实现的，因此具备超低的运行电流。第三，STM32WL3内部集成的LCD驱动器可以帮助节省计量应用的总BOM成本。
综上，STM32WL3是改造机械水表增加无线连接的完美方案。
为了给智能家居应用提供充分的通用性，STM32WL3的多调制射频设计带有IQ接口，可以支持如Sigfox、W-BUS、Mioty和Wi-Sun等多种协议；内部集成的LCD驱动器可以优化热成本分配器的BOM成本；在智能城市和智能农业应用场景中，STM32WL3提供长距离的连接，它的双电源输出可以达到+20dbm，还具有低至-132dbm的出色灵敏度。
STM32WL3中还包含一个超低功耗的射频设计，在接收模式下仅消耗4.2µA。这个射频设计可以使MCU处于低功耗状态，在收到无线数据包时才将其唤醒。这一性能非常适用于资产追踪类应用，在进入一个应用时唤醒一个设备。

ST60是我们研发的一种高速率、低功耗、短距离的无线方案，工作频率为60Ghz，在两个设备之间提供低延迟、无握手的非接触连接。
ST60可用于多个不同的应用：在工厂自动化场景下，可以大幅提高装配线吞吐量；还可以用于需要频繁连接和卸载的设备间，实现快速数据共享；在严重暴露的恶劣环境或机械压力下的工业系统中，ST60通过非接触式数据链路，可实现更强的可靠性，应对不同的环境和操作条件；在工业安全领域，ST60非电化的超低功率射频链路为消防安全和石油天然气等本安型应用提供了天然的免疫力；对于追求小型化的个人电子产品，如智能手机和可穿戴设备，ST60可以取代所有用于内部的板对板通信和外部的设备对设备通信的连接器，帮助终端用户开发出防水、防尘和无连接器的应用产品。

有线连接：STM32MP1x支持EtherCAT主站

EhterCAT作为一种主流的工业控制总线协议，在工业控制应用中被广泛的采用。
ST在MP1也推出了EtherCAT的主栈解决方案，这个方案是基于STM32MP1的Linux实时性的扩展包，X-Linux-RT来实现的。有了这个扩展包的支持，这样标准的OpenSTLinux就具备了高实时性，从而使其支持具有实时性需求的工业应用，最典型的应用就是运动控制器和可编程逻辑控制器。