STM32 MCU可用于更智能的物联网设备

X-CUBE-VS4A是第一个将 Alexa 语音服务 （AVS） 引入我们的微控制器 （MCU） 的软件包。今天，我们将来自亚马逊、苹果或谷歌的语音服务与智能扬声器联系起来，如果这些设备是新的和成功的，它们通常看起来很相似。它们采用圆柱形，被拴在墙上的插座上，并且会变得很热，以至于它们可能会在某些木材表面留下疤痕。这种设计同质性通常源于使用连接到云服务和处理信息的强大应用处理器，但限制了工程师实际可以创建的内容。因此，X-CUBE-VS4A 是一项重大突破，因为它将 AVS 带入了更便携的应用程序，从而为设计人员打开了一种全新类型的智能设备。

ST 继续以多种方式与亚马逊合作（请参阅我们在其不同商店中的 STM32 产品）），而对 Alexa 语音服务的关注带来了我们合作的一个新方面。借助 Amazon 的 SDK（软件开发工具包），工程师可以利用 Amazon 的 API 为他们的设备带来语音控制，并受益于使 Amazon Echo 扬声器独一无二的许多相同的基础设施。无论是控制家电、查看天气预报，还是在凌晨三点通过语音命令而不是打开手机来回答一个紧迫的问题，AVS 都提供了丰富的体验，为其他领域树立了标杆。行业。多亏了 X-CUBE-VS4A，将 AVS 带入小型设备会容易得多，因为不再需要使用耗电的应用处理器。

Alexa 语音服务：从 MCU 到云端

事实上，X-CUBE-VS4A 最突出的壮举是它将负责将设备连接到 AVS 云的必要协议移植到 STM32 MCU，并且它优化了我们微控制器的硬件单元的某些方面。例如，X-CUBE-VS4A 中的库使用我们的加密内核来加速加密操作，从而节省能源并提高性能。目前，只有 STM32F7 和 STM32H7 组件与软件包兼容，因为 AVS 当前的实现需要相当多的内存和计算吞吐量。然而，随着时间的推移，我们可以期待亚马逊进一步优化其解决方案，而 X-CUBE-VS4A 仍然是一项巨大的成就，因为它是第一次可以在 MCU 上高效运行。

X-CUBE-VS4A 也是 ST 生态系统的证明。很多时候，团队倾向于使用传统的 Linux 系统，因为他们已经拥有重要的工具，例如显着简化开发的 TCP/IP 堆栈，而选择 MCU 有时意味着从头开始。但是，X-CUBE-VS4A 提供了我们组件所需的所有库、驱动程序和例程开发人员。此外，与流行操作系统的竞争解决方案不同，我们的软件包将帮助团队更快地获得正确的 AVS 认证。在公司可以销售连接到 AVS 的产品之前，亚马逊会证明系统遵守特定的延迟和协议等，而 X-CUBE-VS4A 有助于满足这些要求。

从 STM32F7 到 AVS 并返回

为确保工程师可以快速试验 X-CUBE-VS4A 的某些功能，我们提供了STM32F769 探索套件的应用示例。该板使用具有 512 KB RAM 和 2 MB 闪存的STM32F769NIH6 MCU。也可以通过 Wi-Fi 子板或其以太网端口将其连接到 Internet。最后，它还具有使用简单演示应用程序所需的音频前端。非常简单，Discovery 套件使用其全向 MEMS 麦克风之一捕获周围的音频，并使用Sensory的算法对信号进行预处理，以实现语音识别和关键字定位。这也称为音频前端。

如果系统确定用户说出了唤醒系统的关键字（在本例中为“Alexa”），X-CUBE-VS4A 库和工具会将干净的音频缓冲区发送到 AVS 云并接收来自 Amazon 的响应。实际上，云服务器发送确认 AVS 理解问题，然后传输包含答案的 MP3 文件。如果工程师希望向用户提供这一功能，那么开发人员将不得不想出一个媒体播放器来播放来自 Alexa 的答案和来自流媒体服务的任何其他音乐文件。

所有的积木

需要注意的是，X-CUBE-VS4A 仅将亚马逊的 Alexa 音频服务 SDK 移植到我们的 STM32 MCU。因此，就像使用传统的 AVS SDK 时一样，使用我们的软件包的工程师仍然需要音频前端的第三方技术。但是，由于我们的解决方案使用 Sensory 算法，开发人员只需获得许可即可复制我们的系统，这应该会缩短他们的开发和原型设计阶段。同样，我们的 Discovery 板只使用一个全向麦克风，这意味着我们的演示在嘈杂的环境中无法正常工作。如果这在实验室中没问题，希望构建商业产品的公司将使用第三方解决方案来集成波束成形技术，这将有助于捕捉用户的声音，即使环境噪声非常高。

最终，X-CUBE-VS4A 提供了将 Alexa 语音服务引入微控制器的巨大优势，以确保开发人员不必从头开始，也不会错过 AVS SDK 提供的任何功能。此外，我们的示例应用程序甚至可以帮助工程师指出行业领先的前端音频解决方案的方向。为低功耗设备添加智能助手从未如此简单。

审核编辑：郭婷