日前,意法半导体(ST)2017 STM32中国峰会在深圳举行。该活动首先由一台无人机绕场飞行一周拉开序幕,随后该公司两位高管上台演讲时也是分别骑着平衡车和摩拜单车开场,非常惹眼。其原因是这几款产品里面都有STM32 MCU。

STM32峰会去年举办第一届时是为期一天的活动,而今年被拓展成了两天,受邀观众据说也达到了2000多人,足以见其举办得非常成功。

在这届峰会上,除了get到意法半导体的一些业务战略、全球布局以外,最让人印象深刻的莫过于ST MCU带来的十大创新以及物联网安全应用。本文也将主要围绕这两方面展开介绍。

物联网和智能驾驶领域到处有“小蝴蝶”标志

意法半导体全球执行副总裁暨亚太区总裁 Marco Cassis(柯世盟)先生表示,ST的战略应用关注物联网和智能驾驶两大部分,具体包括智能硬件、智能家居、智慧城市、智能工业等四个领域。

对于MCU微控制器,ST 50%以上的通用微控制器收入来自于亚太区。同样在亚太区,该公司又有相当一部分收入来自于微控制器。

STM32产品家族已经有十年历史。现在MCU出货量20亿,实际已经接近24、25亿。STM32 L、F、H系列从低功耗到高性能分布,能够满足不同应用的要求。去年推出的主要智能产品中,到处是蝴蝶的标志。根据iSuppli的最新数据,ST在2015年也已成为中国第二大标准微控制器厂商。

此外,ST计划要增加市场份额,这有赖于客户、垂直应用、生态系统和合作伙伴这四个支柱。

STM32将增加更多连接性和安全性

意法半导体全球执行副总裁兼MCU数字集团总经理Claude Dardanne先生谈到,物联网应用涉及不同距离,并且Wi-Fi、节点、网关、云端等等所有设备都要连接在一起。不管是智能手机还是网关等等都是数以百万计的节点。在这其中,安全非常重要。

ST能够提供传感、信号处理、功耗、电源管理等器件,这都是围绕着STM32的;此外还要支持消费电子、通信、工业制造、健康等等。现在ST进入第二阶段,更多的是针对物联网产品,也就是说STM32产品会增加连接性和安全性,从而更好地服务于智能硬件、智能家居、智能城市和智能工业。

STM32好比物联网应用大脑。ST现在有三种不同的模块,包括STM32模块、网络连接处理器和系统级封装。现在有十个产品系列,所有这些都提供很多的内置性能。STM32包括三个主要的家族,STM32-L、F和H7,带有很多的安全性能,包括存储的安全性。

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另外,针对智能表计、安全支付等安全应用,STM32也提供了内置安全。

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STM MCU带来的十大创新

今年是STM32的十周年纪念。STM32目前也是有10个量产的产品系列,并提供10年的供货周期保证。意法半导体微控制器事业部市场总监 Daniel Colonna也介绍了10个2017年STM MCU即将带来的创新。

  1. STM8系列是中国开发者广泛使用的产品。现在,他们能够使用ST的CubeMX工具进行编程以及配置STM8。

  2. 2016年STM8在中国的出货量超过5亿。ST现在推出非常小的只有8个引脚的STM8产品。

  3. ST板载DC-DC的STM32L4 Nucleo开发板,采用一个外部DC-DC进行供电。

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  1. STM32L4提高了处理性能,同时又保持了低功耗。今年ST会推出新的120MHz的STM32L4家族产品,完全兼容现有STM32L4产品。该产品将提供一些新的性能,包括很好的图形处理加速器,以对现有圆形显示进行优化。

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  1. STM32的另外一个关注点就是价格。STM32F410有不同的引脚数,无论是36、48还是64引脚,均可提供价格低于1美元的产品,非常具有竞争力。

  2. ST提供Cube HAL固件库;现在新增Cube Low Layer(Cube LL)库,能够提供更小的资源占用以及更实时的性能支持。今年,ST将很快推出支持STM32L4的Cube LL,随后将推出支持其他产品系列的Cube LL。

  3. 对于互联问题,STM32固件得到了苹果的认证。很多开发者因为此而受益。HomeKit将房间作为家庭自动化节点采集端,允许用户标记、分组和激活这些节点。

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  1. 云端连接模块,即提供硬件固件连接到云。STM32现有固件可以连接AWS、Amazon Web服务。这是Cube的一个延展,一开始是免费的,今年还会开发新的固件,从而连接到其他的云服务商。

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  1. 去年10月份推出的STM32 H7,是现在全球性能最高的Cortex-M微控制器——性能达到2020 Coremark。今年晚些时候ST还会推出另外一个H7产品,提供更多的性能,连接到更多的智能设备上。

  2. STM32F0系列产品在中国用得非常广泛。今年ST会推出一个新的基于F0的产品。这个新产品将提供52MHz频率、最高512K的闪存,以及更好片上ADC和模拟功能。

攻克物联网应用的三大难题之一——安全问题

意法半导体中国微控制器事业部技术市场经理Stephane Rainsard先生详细探讨了“STM32物联网安全应用”。他表示,物联网应用开发的三个最大难题是:已经在使用的旧系统,技术人员的技能欠缺,以及安全问题。其中,安全问题又涉及到几个重要概念:数据保密问题;用户隐私问题;数据可靠性问题。数据的可靠性非常重要,否则谈大数据就没有意义。

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还有一个和保密、可靠性联系在一起的是数据的可用性。可用性意味着,装载的相关服务必须马上可用。比如用户想要在线支付,就希望银行系统能马上在线地让用户支付。

在谈到物联网面临的数据保密性、可靠性、可用性等问题时,这里面有一些普遍威胁,比如在未授权的情况下访问/滥用服务和网络;访问/滥用设备;窃取机密数据或身份;假冒设备或服务。为了能够在系统中建立安全性,我们需要做三个步骤:威胁分析;整个系统的安全;客户产品生命周期。

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威胁分析当中包含一些定义,如Asset(资产)、Threat(威胁)、Vulnerability(脆弱性)以及这三者的交集——Risk(风险)。威胁分析是个流程,它包含资产识别、威胁分析、弱点/漏洞识别以及找到对策这四个步骤。

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整个系统的安全,是要把每个部分的安全性考虑好。代码的部分也要考虑,开发环境、生产环境都需要注意。在这里,基于之前的威胁分析,我们基本上了解到需要抵御攻击的鲁棒性和安全的保证级别。这能够帮助大家选择适应或适合的解决方案。

STM32带有EHSM,指的是什么呢?MCU是带有安全性能,不仅有软件,还有硬件,它们彼此配合,来满足应用安全需求,存储的保护,或防篡改侦测等等。有的时候,还需要考虑STM32安全性能与安全固件进行搭配。

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最后是客户产品生命周期。做了威胁分析之后,用户怎么使用这些安全措施?ST有安全生态系统,它包括三个部分。首先,ST有一个强大的安全专家智囊团——AES对称加密算法和SHA3都是 ST专家发明的。其次,在STM32生态软件方面,ST有一个过认证的加密算法库。对于算法库有两个事情需要强调:一是过了CAVP FIPS认证,就可以保证它不会成为系统的弱点;二是STM32有的产品是硬件加密,有的产品没有硬件加密,就会采用软件来实现。另外一种主要的方案是STM32安全固件安装和安全固件升级方案。最后,STM32带有内置的安全功能,也可以加上一个安全元件作为辅助芯片。

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以下是部分DEMO展示:

STM32F4入门级产品价格低至1个美金。

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STM32电机控制方案。

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LoRa方案展示。系统由ST Nucleo LoRa节点、网关和Loriot云服务器组成,可采集节点的温度、适度信息并上报到云。

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STM32云介入方案——Alexa,主要演示Amazon Alexa在STM32上的实现。

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STM32图形显示方案集锦。

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无人机方案,其中遥控器会用到STM32 F0/F4,云台则用到STM32 F7。

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这款电动牙刷用起来不错,可以在快速和慢速之间切换。

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小米玩具机器人。

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