发布会照片：从左至右：意法半导体中国区微控制器事业部市场经理 谈俊，STM32超低功耗和网络微控制器市场经理 Hakim Jaafar，ST中国区微控制器事业部市场及应用总监 曹锦东

       当前，越来越多的设备接入物联网，因此无线连接功能和安全成为重要特征。与此同时，海量物联网设备应用需要芯片及解决方案的成本低、有更低的功耗，且有丰富的产品种类可选。

        为此，意法半导体（ST）近日宣布STM32微控制器（MCU）家族的第12个产品系列——STM32WB量产。其最大的特点是在其广受欢迎的超低功耗系列MCU——STM32L4系列基础上发展出来的具备无线射频功能的SoC。

         此次发布的STM32WB系列内置BLE 5和IEEE 802.15.4射频模块。目的是为了助力下一代智能互联产品的开发，例如，数字家庭产品、穿戴设备、智能照明、智能传感器、工业设备等。与此同时，WB系列集成了更多功能，因而BOM（物料清单）成本更低，并可提供更长的电池续航时间，适用于灯具、健身追踪器、医疗监视器、Beacon设备、标签、安全设备、工业物联网应用等。

        为何此时推出无线MCU？
        此外，WB系列的技术亮点是采用Arm® Cortex®-M 双核，分别用于设备运行和无线通信，确保用户体验更顺畅 。
        迄今为止，市面上有几家MCU厂商提供带无线功能的MCU，其中，只有为数不多的几家MCU厂商有能力提供双处理器的无线通信芯片。那么，为何ST此时才推出无线MCU？其难点在哪里？为何ST采用双核方案？
         ST中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东先生指出，WB系列今年3月已提供样品，受到了客户的欢迎。现在有很多客户关注与云端的连接。ST中国区微控制器事业部市场经理谈俊称，以智能门锁为例，过去厂商开发指纹识别等方案，今年厂商开始做门锁与云连接的方案。
         STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar解释道，ST早就有独立的MCU和蓝牙等开放的2.4GHz无线RF芯片的技术，所以集成在一起，从硬件角度不是困难的一件事，难的是无线协议栈软件的调试，及整个生态系统的搭建及具有竞争力。经过酝酿，ST推出了射频开发和功耗控制工具，能够生成C代码，且很多软件协议栈是免费的。

        为何采用双核方案？
        双核的好处是可保证实时处理。

        Hakim Jaafar分析道，单核产品要包括CPU和应用固件，还需要外设和射频协议栈，缺点首先是分时系统，其次任务处理时间长，因而功耗高；另外还需要配套的MCU，使得整个方案的成本增加。

        而WB通信系统芯片(SoC)只有一颗裸片，灵活度高，可延长电池续航时间，另外由于是全合一方案，因而节省成本；再有可加快产品上市。 
        具体地，WB系列整合一个功能丰富的Arm® Cortex®-M4微控制器（MCU）和一个Arm Cortex-M0+内核处理器。Arm® Cortex®-M4微控制器用于运行主要应用软件；Arm Cortex-M0+内核用于减轻主处理器负荷，执行低能耗蓝牙(BLE) 5和IEEE 802.15.4射频实时处理任务。射频控制器还能同时运行其它无线通信协议，包括OpenThread、ZigBee®或专有通信协议，为设备联入物联网(IoT)提供更多连接选择。
        这样，双核芯片可以有5种主要的工作模式，使得功耗可以更低。
        可见，通过整合性能更高的Cortex-M4内核与Cortex-M0+网络处理器，STM32WB 利用ST的超低功耗微控制器(MCU)技术集成优异的射频性能和更长的电池续航时间。
        另外，该系统芯片还集成连接天线所需的基本电路(巴伦)，在其它解决方案中，通常工程师必须自己设计巴伦； 还集成大容量的系统存储器、用户存储器、硬件加密、客户密钥存储器（用于品牌和知识产权保护）。

        如何保证安全？
        谈到物联网，人们最担心的是安全性，因为终端需要与云连接，例如对现有软件进行升级。WB系列在射频协议栈和应用固件更新方面独具匠心。在射频方面有封闭的子系统，具有射频和秘钥存储功能。这样，应用固件更新时需要五步：1.新固件包下载成功；2.发现新固件包，启动更新程序；3.应用处理器发送固件包签名和秘钥进行验证；4.如果验证签名与设置的秘钥不匹配，更新过程终止，设备重置；5.用专有秘钥对新固件包进行解密，设备开始烧写代码。

        另外，在攻击防御方面也有一系列措施。包括非入侵式攻击和软件攻击的防范，具体如下表。
         WB系列有9种产品，主要按照片内Flash内存/RAM的大小，以及封装尺寸来区分。此时，电子产品世界的编辑有个问题，通常片内Flash内存的成本很高，有些MCU公司还推出了无Flash芯片，并提供Q-SPI接口来接外部Flash，为何WB系列没有无Flash的芯片？Hakim Jaafar称主要看客户的选择。通常从安全性角度考虑，片外存储器的隐患是信息容易被盗取。另外，WB系列也有Q-SPI接口，方便客户外接更大的存储器芯片。
        未来发展计划
        此次是WB系列，支持常见的蓝牙和802.15.4。下一步ST还将推出WL系列，即长距离（Long range）无线，诸如Sub-GHz等。        
        小结
        ST的芯片在提高性能的同时，非常重视性价比，此次集成了射频功能，还保证了超低功耗、物联网保护，并节省成本，具有型号的多样性，配有齐全的射频开发和功耗控制工具，以及可用于工业的长达10年的供货保证。可见，面向物联网开发，ST的WB无线SoC/MCU可谓精心打造。

         后记——ST为何在华销量大？
        ST MCU为何在华销量很大？笔者在此前也写过几篇文章，分析了种种原因，例如低成本、执著的发展信念等。最近一位大学教授提出了新观点，认为市面上很多开放的解决方案是ST的，例如电动自行车方案，一些生产企业没有开发能力，可以直接拿来用，因此ST的芯片大为流行。
        笔者也问ST公司这样一个问题：一些友商的MCU芯片倾向于和ST的产品兼容，ST怎么看？ST的一位经理意味深长地说：“我们希望我们的芯片及解决方案成为市场和行业的标准。”他补充道，大家都仿照ST，ST才能向标准更迈进。
        从这个角度看，“有容乃大”，具有开放胸怀的企业，才能够走得更远、做得更大。

图：WB系列定位的几大应用     

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