萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，人、流程、數(shù)據(jù)和事物與網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)合的深度和廣度都大大增加，并延伸出人對(duì)人（P2P）、機(jī)器對(duì)人（M2P）和機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）等多類型的交互模式。這樣做的好處是顯而易見(jiàn)的：推動(dòng)人類社會(huì)從信息化走向智能化，是自互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之后最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)創(chuàng)新。

當(dāng)然，技術(shù)創(chuàng)新總是會(huì)伴隨著相應(yīng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，對(duì)于萬(wàn)物互聯(lián)必要的射頻通信環(huán)節(jié)更是如此。在網(wǎng)絡(luò)搭建上，交互模式的多樣性同樣會(huì)帶來(lái)通信方式的改變，從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)變成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)的選取上，僅僅只是物聯(lián)網(wǎng)中的短距離低功耗網(wǎng)絡(luò)就有很多種選擇。這些由簡(jiǎn)入繁的改變，無(wú)疑增加了用戶開發(fā)的復(fù)雜性。

好消息是，這些挑戰(zhàn)并不需要工程師朋友們獨(dú)自面對(duì)。貿(mào)澤電子準(zhǔn)備了豐富的通信/射頻開發(fā)工具，幫助大家輕松解決這些煩惱。

出色的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具

正如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為了適應(yīng)設(shè)備增加而從分散式、集中式通信模式過(guò)渡到分布式通信模式一樣，傳統(tǒng)上每個(gè)通信終端均通過(guò)一條與AP（Access Point）相連的無(wú)線鏈路來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，但隨著萬(wàn)物互聯(lián)中物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，這樣的方式就會(huì)顯得效率不高，尤其是在末端設(shè)備的信息互通上面。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)正是為了解決這一難題。

和傳統(tǒng)單跳網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)又被稱為多跳網(wǎng)絡(luò)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，任何無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)作為AP和路由器，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)。通過(guò)這樣的方式，一個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接可以進(jìn)行高度擴(kuò)展。圖1演示了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的局部特征，展現(xiàn)了其全連接的特性。

通過(guò)這種全連接的網(wǎng)絡(luò)形式，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有很多獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，包括：

更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬

容易實(shí)現(xiàn)NLOS配置

組網(wǎng)迅速，易于部署和安裝

結(jié)構(gòu)靈活，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定

當(dāng)然，在具體方案開發(fā)的過(guò)程中，打造無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有靈活的射頻通信配置，既要作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，又要能夠承擔(dān)網(wǎng)關(guān)的角色。同時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜度提升從點(diǎn)到面都增加了設(shè)計(jì)的難度，這其中系統(tǒng)開發(fā)和功耗管理是最為突出的。因此，在低功耗的前提下，除了天線這些核心的射頻器件以外，也要終端具備射頻匹配網(wǎng)絡(luò)的能力。

通過(guò)采用貿(mào)澤電子在售的來(lái)自制造商Silicon Labs的SLWRB4308D開發(fā)工具，用戶可以快速開發(fā)出面向網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的線路供電型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

SLWRB4308D開發(fā)工具用于評(píng)估MGM210P Mighty Gecko和BGM210P Blue Gecko模塊的+10dBm發(fā)射功率版本，其中BGM210P基于EFR32BG21 Blue Gecko SoC打造，支持藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)。這種無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)下非常熱門的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌试S用戶基于藍(lán)牙技術(shù)打造大型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠輕松擴(kuò)展到數(shù)百臺(tái)，甚至是數(shù)千臺(tái)藍(lán)牙Mesh設(shè)備。BGM210P支持的藍(lán)牙5.1是低功耗藍(lán)牙，幫助用戶打造具有低成本、低功耗、小型化等優(yōu)勢(shì)的方案，在樓宇自動(dòng)化、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)追蹤和醫(yī)院設(shè)備監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。

為了方便用戶快速開發(fā)方案，與WSTK主板、Gecko SDK套件和Simplicity Studio IDE一起，SLWRB4308B 提供了一個(gè)強(qiáng)大的嵌入式開發(fā)平臺(tái)，其中包含創(chuàng)建、調(diào)試和優(yōu)化基于xGM210P模塊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序所需的硬件和軟件。

當(dāng)然，需要注意的是，SLWRB4308D無(wú)線電板不能獨(dú)立使用，需要配備對(duì)應(yīng)的主板。大家也可以直接購(gòu)買貿(mào)澤電子上在售的SLWSTK6102A無(wú)線模塊入門套件進(jìn)行上述功能的相關(guān)評(píng)估，該套件中提供多個(gè)無(wú)線電板，以支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)設(shè)置，主要包括：

2個(gè)無(wú)線入門套件（WSTK）主板

2個(gè)GM210Px32無(wú)線Gecko模塊無(wú)線電板（+20dBm）

2個(gè)GM210Px32無(wú)線Gecko模塊無(wú)線電板（+10dBm）

在支持工具方面，SLWSTK6102A包括強(qiáng)大的軟件堆棧、高級(jí)調(diào)試和優(yōu)化工具、示例應(yīng)用程序代碼、預(yù)先編譯的演示、文檔以及各種其他資源。

能效管理和板載接口是SLWSTK6102A兩個(gè)值得一提的產(chǎn)品亮點(diǎn)。在能效管理方面，SLWSTK6102A搭載用于監(jiān)控能耗的AEM電路。如圖4所示，將板子上的滑動(dòng)開關(guān)滑至AEM選項(xiàng)時(shí)，主板上的低噪聲3.3V LDO便用于為無(wú)線電板供電。需要特別指出的是，SLWSTK6102A的電源域是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的，可以為目標(biāo)設(shè)備選擇不同的電源（USB、紐扣電池和外部電源供電選項(xiàng)），同時(shí)保留調(diào)試功能。為防止在板控制器斷電時(shí)從目標(biāo)電源域泄漏電流，該電源域也特別進(jìn)行了隔離處理。

圖4：SLWSTK6102A的供電選擇（圖源：Silicon Labs）

SLWSTK6102A豐富的接口資源是另一大優(yōu)勢(shì)。其中，虛擬COM端口接口（VCOM）通過(guò)USB或以太網(wǎng)提供易于使用的串行端口連接；數(shù)據(jù)包跟蹤接口（PTI）提供有關(guān)無(wú)線鏈路中傳輸和接收數(shù)據(jù)包的寶貴調(diào)試信息；20針擴(kuò)展（EXP）接頭可通過(guò)通用串行接口（例如SPI、UART、I2C）連接外部外圍設(shè)備或插件板接口套件；此外，還包括支持SWD、JTAG和C2的板載調(diào)試器。

通過(guò)豐富的配置，SLWSTK6102A讓藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有出色的可擴(kuò)展性。

一個(gè)套件，多種協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性是用戶需要面臨的另一個(gè)具有代表性的難題，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用中，WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等協(xié)議都在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域擁有各自不同的應(yīng)用，但用戶需要花費(fèi)大量的研發(fā)資源在不同的芯片平臺(tái)上開發(fā)不同的協(xié)議軟件。

同時(shí)，各種協(xié)議幾乎都擁有自己的生態(tài)壁壘，以至于今天我們所建立的物聯(lián)網(wǎng)，還是一個(gè)個(gè)隔離的生態(tài)系統(tǒng)，如果設(shè)備自身不能夠支持多種協(xié)議，便無(wú)法在跨協(xié)議之后再次提供必要的連接性。隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的快速增加，這一問(wèn)題將愈發(fā)明顯。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2025年，全球每分鐘將會(huì)有超過(guò)15萬(wàn)個(gè)設(shè)備連接入網(wǎng)，給包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的連接應(yīng)用帶來(lái)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

因此，我們需要一個(gè)高效且合適的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)提供對(duì)各種主流協(xié)議的支持，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)縫融合，為泛在網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

STM32WB5MM-DK探索套件是附帶STM32WB5MMG MCU的探索套件。作為板子的核心，STM32WB5MMG MCU是一款超低功耗和小尺寸認(rèn)證的2.4GHz無(wú)線模塊，支持藍(lán)牙5.2、Zigbee3.0、OpenThread、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)并發(fā)模式以及802.15.4專有協(xié)議。憑借其良好的接收器靈敏度和高輸出功率信號(hào)，無(wú)論支持何種協(xié)議，都能夠提供一流的射頻性能。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，設(shè)備安全性能是極為重要的。STM32WB5MMG MCU嵌入了多項(xiàng)安全性能設(shè)置，包括256位AES硬件加密、PCROP讀寫保護(hù)、JTAG熔絲位、采用橢圓曲線加密引擎的公鑰加密等，為最終的應(yīng)用提供出色的安全硬件功能。

在面向射頻的應(yīng)用中，用戶在使用STM32WB5MMG MCU時(shí)，并不需要射頻專業(yè)知識(shí)。該產(chǎn)品提供完全免版稅的協(xié)議棧，比如配有HAL和LL外設(shè)驅(qū)動(dòng)、完整的中間件和無(wú)線協(xié)議棧，以及各種預(yù)配置的軟件示例，是加快開發(fā)速度的理想選擇。

此外，當(dāng)我們使用任何意法半導(dǎo)體相關(guān)的MCU開發(fā)工具時(shí)，都不能忽視如圖7所示的STM32生態(tài)系統(tǒng)。這些豐富的生態(tài)資源會(huì)極大地簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而加速方案的上市進(jìn)程。

我們?cè)賹⒁暯且频桨遄由稀TM32WB5MM-DK在出色的射頻性能外，還提供了可觸摸感應(yīng)的0.96英寸128x64 OLED顯示屏、傳感器、USB和128Mbit四路SPI NOR外部閃存。板連接器包括：

STMod+

ARDUINO?Uno V3擴(kuò)展連接器

USB用戶，配有Micro-B連接器

TAG10 10引腳占位

在此，必須要強(qiáng)調(diào)一下這款探索套件的可擴(kuò)展性。借助STM32WB5MM-DK上的擴(kuò)展排針，用戶可針對(duì)特定應(yīng)用輕松連接Arduino板。借助Arduino這種便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺(tái)，可以在Windows、Mac OSX、Linux三大主流操作系統(tǒng)上運(yùn)行，進(jìn)一步提升設(shè)備的智能化能力。

無(wú)論是STM32WB5MMG MCU，還是STM32WB5MM-DK探索套件，靈活的電源選項(xiàng)都是突出的性能優(yōu)勢(shì)。STM32WB5MM-DK為用戶提供ST-LINK/V2-1 USB連接器、來(lái)自Arduino或外部連接器的5V電壓、USB充電器或USB電源多個(gè)電源選項(xiàng)，在面向音頻、照明、家居和樓宇自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、遙控器等應(yīng)用中，可以輕松實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)勢(shì)的供電選擇。

射頻/通信開發(fā)難度的增減

射頻/通信是一個(gè)龐大復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域，面向每一個(gè)不同的領(lǐng)域都會(huì)延伸出全新的模式和協(xié)議，這引發(fā)了業(yè)界的一個(gè)分歧點(diǎn)。有從業(yè)者認(rèn)為化繁為簡(jiǎn)的通信系統(tǒng)是必要的，這樣的系統(tǒng)遲早會(huì)到來(lái)；也有從業(yè)者認(rèn)為，隨著萬(wàn)物互聯(lián)下探到更廣闊的場(chǎng)景中，射頻/通信系統(tǒng)將更加繁復(fù)。而無(wú)論結(jié)果如何，在貿(mào)澤電子都能夠找到合適的開發(fā)工具，最終呈現(xiàn)給工程師朋友們的開發(fā)界面都會(huì)是簡(jiǎn)單易用的。

審核編輯：郭婷