云連接

基于STM32云連接應用的概覽

生態系統

圍繞著基于STM32的云連接應用，我們提供了豐富的軟件例程包，對應的說明文檔，配套的評估板；

基于廣大客戶的典型需求分析，我們撰寫了詳細的培訓材料，并聯合第三方開發了內容豐富的云連接課程。

節點設備的云連接，是一個從嵌入式開發到網站開發，到數據庫管理，跨度很大的應用。整個產業鏈上涉及的角色也很多，我們著重在以開放的平臺和生態，與眾多合作伙伴共同服務我們的客戶。

在我們的軟件例程包里，配套的評估板主要集中在L4、F4、F7幾個系列。但這并不是說在你做云連接應用的最開始，選型階段，只有F4,F7,L4這幾個系列可供選擇。

我們單單說“連接”這個基本功能的話，它對MCU硬件并沒有特殊需求：和外部無線通信模塊通信所需要的串口和SPI接口是所有MCU都支持的外設；軟件方面，根據不同的應用你需要使用不同的物聯網協議，因此只要選擇FLASH和RAM的大小能滿足的STM32就可以了。

進一步，如果考慮到節點設備的功耗，以L0、L1、L4、L5為代表的STM32L系列，可以幫助你縮小篩選范圍；如果還要結合節點設備的高安全需求，那么L4和L5，更是低功耗系列中的個中翹楚，你的最佳選擇。

如果相比更看重處理性能，H7和F4則是更合適的選擇

B-L475E-IOT01A

32F413HDISCOVERY

32F769IDISCOVERY

P-L496G-CELL01

P-L496G-CELL02

云連接·套件

現在我們提供的云連接套件，支持的云平臺有：AWS, Azure, Watson等國外主流云 IoT平臺，也有國內的阿里云，百度云，機智云等IoT 平臺。由于篇幅有限，這一頁沒有全部列出來已經支持的云平臺，詳情請看后面膠片中的具體介紹。

云連接套件中，支持的設備連網方式，有WIFI，2G/3G, NB-IoT，LoRa,以太網等。

云連接套件中，提供的物聯網典型應用有，Telemetry（英文意思“數據遙測”，這里就是指最基本的節點設備向網絡平臺定期上傳小批量數據，并異步但不頻繁地接收并響應來自云端服務器的命令）；OTA，節點設備的空中升級；資產追蹤和管理、預測性運維等應用。

以上三個維度，是用戶比較關心的；從開發者角度，進一步講，云連接套件中，根據不同的應用和無線傳輸制式，軟件包里包含有MQTT, CoAP, LWM2M,HTTP物聯網協議，以及TLS安全傳輸協議。

套件·云平臺

ST提供有兩類軟件擴展包，一類是以“X-CUBE-“為前綴的軟件擴展包，一類是以”FP-”為前綴的功能擴展包。相比較而言，X-CUBE軟件包支持的主控開發板更多， 而FP軟件包更偏向 接近一個真實的應用，因此可能會用到比較多的功能擴展板（比如各類傳感器，無線通信模塊等），或者還有專門手機APP搭配這個例程使用。這些軟件包都有對應的用戶手冊來描述該軟件包的功能和使用，以及對應軟硬件的搭建。有部分用戶手冊已經被翻譯成中文，在表格中用綠色字體標明。

連接AWS云平臺有四個軟件包：前兩個軟件包的功能相同，“連接方面”，STM32可以向AWS平臺發送數據以及接受云端下發的命令，支持TLS加密傳輸。用戶通過登錄ST-AWS-Dashboard網頁可以通過圖形化方式直觀地觀測上傳的數據，并對設備進行下行X控制。除此之外，X-CUBE-AWS，還集成了SBSFU功能，可以實現安全啟動和安全固件升級。X-CUBE-AWS里的例程可以直接運行在四個主控MCU評估板上，分別提供了通過Wifi，以太網和NB-IoT方式連接到AWS IoT平臺。FP-CLD-AWS1軟件包只支持其中的兩個評估板。

FP-IND-PREDMNT1（industry predictive maintain），集成專門的傳感器算法可以用于工業應用的預測性維護，實現對潛在故障的早期預警。除了通過wifi連接到AWS，再在網頁版dashboard做可視化數據展示和設備操控，它還提供通過藍牙連接到手機，或者通過USB連接到PC，來查看檢測數據的方式。

FP-ATR-SIGFOX1，提供Sigfox網絡節點的狀態監控和跟蹤功能例程，可以通過網頁上的ST-Asset-Tracking-Dashboard查看節點上報的數據。同時也可以通手機APP ST Asset Tracking通過藍牙設置節點設備參數。

連接Azure云平臺、連接Google物聯網平臺的軟件包，功能與AWS大同小異；區別僅在于和各自IoT平臺連接時的參數、認證方式有所不同。再次不再累述。

連接Watson平臺的例程也有四個軟件包。前兩個和之前連接AWS、Azure的功能一樣，實現STM32節點連接到Watson平臺并進行數據交換的簡單功能。FP，function pack包還支持通過NFC對節點設備進行配置，并通過預置算法處理加速度傳感器的數據，可以用于電機，泵等設備的振動檢測。

講到現在，我們介紹的例程都是節點設備直接連接到云端服務器，后面兩個，FP-NET開頭的例程包，一個-BLESTART1，一個-6LPWIFI1，展示STM32作為網關設備，向下分別管理BLE星形網絡，和SubG 6LowPAN網絡，向上通過Wifi熱點連接IBM Watson IoT平臺。-BLESTART1這個例程里，基于STM32的網關設備，還可以和手機建立藍牙連接，通過手機APP檢測和控制藍牙網絡

X-CUBE-CELLULAR軟件包，顧名思義，cellular，蜂窩移動網絡，通過2G/3G，以及NB-IoT的方式連接到GroveStreams IoT平臺。應用比較簡單，就是最基本的數據遙測和設備控制，主要是展示了帶sim卡的蜂窩無線模塊的連云方式。

X-CUBE-CLD-GEN軟件包，提供了通過開源的Eclipse Paho MQTT客戶端連接MQTT服務器的例程和一個簡單的HTTP 客戶端的例程。分別連接到Eclipse Mosquitto, Ubidots，Exosite, Grovestreams等平臺。

ST也非常重視和中國公有云廠家IoT平臺的合作，我們再來看看ST本地技術支持團隊和中國合作伙伴開發的云連接套件。

STM32中國和阿里云IoT有著長久而密切的合作。deliver給大家的STM32連接阿里云IoT的軟件包也在不斷迭代中。這張膠片里列出的是，今年2019年，ST和阿里云IoT聯合開發的課程。項目代碼、課件文檔，都已發布在STM32中國官網、AI電堂、阿里線上大學。

在節點端有三個軟件包，功能都是普通的“telemetry”，即數據遙測和設備控制。連接方式分別采用wifi和NB-IoT。接入協議都采用mqtt：其中，STM32-AliyunIoT-Paho和paho-bc28，使用開源的Paho MQTT客戶端，經過適配后連到阿里云IoT平臺，同時采用二進制數據透傳，針對設備資源受限的應用場景，而STM32-AliyunIoT-Linkkit基于阿里公開的Linkkit SDK，使用Alink數據格式方便跨平臺移植，支持TLS安全傳輸，針對設備資源豐富的應用場景。

該課程還涵蓋服務器端開發的內容，包括網頁端應用和數據庫的使用。都有對應項目源碼和教程。這一部分的實現，使得用戶可以通過網頁查看設備上傳的數據以及控制設備。

I-Cube-Quectel 軟件包里的功能，和上一條Paho-bc28，大同小異。主要是豐富了項目所支持的IDE，除了IAR,還包含KEIL, STM32CubeIDE和SW4STM32 的工程項目。

STM32F769_OTA軟件包提供了利用百度BOS服務和IoT Hub實現STM32遠程無線升級的例程。在本地中文官網上可以找到對應的使用和二次開發文檔

I-Cube-Gizwits，集成了機智云的Gagent, 設備可以通過Gagent訪問機智云平臺，實現數據通信和OTA功能。

網絡協議

最后，根據不同的應用和場景，從開發者角度，我們看一下各個云連接套件例程中提供的網絡協議實現參考。

大部分的軟件包都支持MQTT，HTTP和TLS協議。

MQTT的支持，有使用各個主流公有云iot平臺提供的SDK里包含的mqtt協議棧，比如AWS，Azure，Aliyun；也有使用開源的Eclipse Paho協議棧，STM32再根據不同云平臺的接入參數，在其上進行適配。這種連接方式的好處，不變應萬變，掌握了原理和方法，可以快速連接到任何支持mqtt協議的主機服務器上。比較適合Iot應用的學習和愛好者。

HTTP協議只實現了HTTP客戶端的部分功能

而TLS協議都是使用的mbedtls stack的實現。

FP-NET-6LPWIFI1軟件包中，用到的CoAP和LWM2M協議使用的是Contiki iot os里的實現。

STM32-AliyunIoT-Paho雖然用到了mbedTLS，但是只用了其中的HMACSHA1模塊來計算連接阿里云物聯網平臺需要的三元組信息，并沒有用TLS進行加密傳輸。

本地培訓資料

STM32中國技術支持團隊和本地合作伙伴一起做了很多工作來豐富我們的生態系統。我們將這些成果和經驗整理起來，通過線下線上的方式與我們的客戶，STM32愛好者進行分享。掃描圖片里的二維碼，可以下載和觀看云接入培訓的材料以及視頻。

我們還和阿里云物聯網部門聯合推出了《基于STM32節點和阿里云IoT平臺的物聯網應用開發系列課程》。該課程既面向“傳統嵌入式開發者” 也面向 “傳統web開發者”。以基于STM32的溫濕度控制器作為節點設備，通過阿里云IoT平臺轉發數據到用戶自己的服務器，并開發了網頁端的用戶操作界面來檢測和控制節點端。課程涵蓋三部分的操作：

STM32節點端開發。針對資源受限設備和資源豐富的設備提出了兩種實現方式：前者使用開源的Paho MQTT適配連接到阿里云IoT；后者使用阿里云物聯網平臺的Linkkit SDK快速連接。

阿里云IoT平臺使用和設置

用戶服務器的搭建

課程中的樣例代碼都是開源的，供大家免費下載學習，可以掃描圖片里的鏈接獲取更多的詳情。

本地方案

很多在云連接領域的合作伙伴，提供了各種基于STM32的解決方案，比如艾拉比物聯網OTA升級技術解決方案、迪尚ST MCU FOTA 系統、中移物聯網NB-IoT開發板及連接OneNET平臺方案。