如何使用AE-Cloud1平台快速启动和运行物联网设备

嵌入式开发人员需要快速有效地将其设备连接到云。从概念上讲，云连接听起来很简单，但它需要将许多软件堆栈集成在一起，以至于开发人员可能花费大量时间让他们的设备连接到云，而他们应该花时间在他们的最终应用程序上。

进一步说，可以说，在物联网（IoT）发展的这一点上，添加云连接需要像在串行终端上打印“Hello World！”一样简单。实现这一目标的诀窍是利用现有的解决方案。

一个非常有趣的新解决方案是瑞萨的Synergy平台和平台提供的软件连接堆栈。瑞萨已经建立了一个示例评估平台，即AE-Cloud1，它不仅可以集成必要的硬件组件，还可以测试开箱即用的软件。

本文将展示开发人员如何快速实现使用AE-Cloud1，在10分钟或更短的时间内轻松连接到云端，即可轻松启动和运行物联网设备。

复杂的连接软件堆栈

典型的连接解决方案将要求开发人员编写和集成：

控制硬件的低级驱动程序

管理系统资源的操作系统

TCP/IP堆叠以及任何其他连接协议

MQTT堆栈和必要的回调函数

TLS以保护通信

初始化代码以启动和维护连接

发送和接收消息的应用程序代码

此列表不包括其他要求，例如设备配置，安全密钥st orage，以及云策略的处理或定义。 AE-Cloud1已经包含了大部分内容，使其成为一个很好的起点。

瑞萨Synergy AE-Cloud1评估板简介

AE-Cloud1评估板附带三个主要组成部分（图1）。第一个是SEGGER J-Link，它用于编程第二个组件MCU板上的S5D9微控制器。 S5D9是Arm ® Cortex ® -M4处理器，运行频率为120 MHz，包含2 Mbytes程序闪存和640 KB SRAM。

图1：AE-Cloud1评估板基于瑞萨S5D9 Arm Cortex-M4微控制器。该套件包括一个GT202 Wi-Fi模块，可通过串行终端轻松配置所需的无线网络。 （图片来源：Renesas）

MCU板不仅包含S5D9，还包含几个可通过云和湿度和温度传感器控制的LED，这些传感器可以广播其状态。 AE-Cloud1中包含的最终组件是GT202 Wi-Fi模块，用于连接本地路由器，然后连接到云。该模块可通过串行终端轻松配置，用于所需的无线网络。

尽管AE-Cloud1评估套件提供了连接到云所需的一切，但可以进一步购买另一台GT202 Wi- Fi模块并将其连接到YSPKS5D9E10 Synergy PK-S5D9评估板。这样可以访问电路板上的所有原型引脚和接头，并使定制更容易。

但是，这可能需要一些额外的努力才能启动和运行，因此从开始使用AE-Cloud1来评估功能并熟悉平台可能是明智之举，然后再转向更加可自定义的设置。

AE-Cloud1硬件设置

AE-Cloud1硬件设置非常简单（图2）。 GT202 Wi-Fi模块通过PMOD连接器连接到MCU板。连接器未锁定，因此在连接前请注意在两侧定位插针1。有一个微型USB连接器用于为评估板供电。这也可以作为串行终端设置Wi-Fi并启用演示软件。

电路板编程时已经编程了演示软件。要以调试模式运行软件，请将USB电缆连接到J-Link，然后将JTAG/SWD电缆连接到MCU板。

图2：瑞萨AE-Cloud1已经建立并准备连接到云端。 （图片来源：Renesas）

运行和配置AE-Cloud1 AWS演示

要连接到云，需要遵循几个步骤。这些步骤包括：

电源并运行演示

通过串行终端连接到MCU板

配置GT202与本地通信路由器

将开发板链接到Synergy Enterprise Cloud Toolbox仪表板

通过终端启动示例演示应用程序

使用MCU板进行实验以监控传感器值和控制LED状态

电路板已预先编程，因此只需连接GT202并连接USB电缆即可开始运行评估板。然后使用Realterm或PuTTy等终端程序访问枚举的COM端口并以9600波特率连接。连接成功后，命令终端出现（图3）。

图3：在电路板通电，初始化并成功连接后，AE-Cloud1命令终端启动。 （图像来源：Beningo Embedded Group）

要查看终端中接受的所有命令，请输入问号（？）。然后将提供命令列表。对开发人员很重要的几个命令是：

boot - 配置设备（私钥/公钥和证书存储并启动TLS会话）

ktid - 获取用于注册设备的唯一工具包ID

cwiz - 用于设置路由器和网关信息

turb - 启动风力涡轮机示例应用程序发送和接收云数据

此时，使用ktid命令并将该值存储在安全位置。保存ktid后，输入cwiz，然后浏览Wi-Fi设置提示。设置将询问诸如是否使用以太网或Wi-Fi，SSID，安全类型和Wi-Fi密码等问题。

一旦套件连接到互联网，访问云是很重要的.renesassynergy.com使用独特的套件ID注册并注册评估套件。注册后，使用设备管理选项卡配置设备甚至添加新设备（图4）。

图4：云仪表板显示已注册的设备，并提供设备管理，远程监控和源代码选项。 （图片来源：Beningo Embedded Group）

请注意，除了包含用户手册和源代码的开发工具包选项卡外，还有一个用于远程监控的选项卡，用于查看传感器数据和控制LED。 。

进入远程监控选项卡，看看设备发生了什么，这次会令人失望。原因是评估板尚未运行与云通信的涡轮机示例。要启动应用程序并启动IoT设备和云之间的通信，请转到串行终端，键入“turb start”，然后单击“Enter”。当应用程序启动时，消息数据将开始在终端中填充为它被传输到Amazon Cloud Service（AWS），这是本例中使用的云服务（图5）。

图5：从AE-Cloud1开发工具包传输到AWS的传感器数据示例。 （图片来源：Beningo Embedded Group）

现在查看云仪表板上的远程监控选项卡，并注意当电路板移动时，x，y和z轴的加速计传感器数据会发生变化。还显示温度和湿度的有效值（图6）。可以通过切换LED开关来控制IoT设备。消息需要几秒钟才能遍历Internet，但它们会成功实现。

图6：云仪表板接收AE-Cloud1传感器数据并显示给用户。 （图片来源：Beningo Embedded Group）

连接到云的提示和技巧

以下是一些有助于简化物联网设备云连接的提示和技巧：

如前所述，利用现有的平台和软件堆栈，可以最大限度地降低成本和开发进度。

从预编译的二进制文件开始测试潜在的平台，一旦成功测试，检查

使用源代码构建，设置和启用跟踪以了解底层平台和Web连接堆栈正在做什么。

不要忘记何时将云解决方案迁移到您自己的服务器，您需要设置自己的AWS账户并配置设备策略。

如果可用，请使用串行终端，不仅用于命令，还要监控潜在问题例如连接错误。

结论

获取连接到clou的嵌入式系统如果他们选择DIY解决方案，那对开发人员来说可能是一个挑快速启动和运行的实用方法是利用现有的解决方案，例如Renesas Synergy平台AE-Cloud1评估板。打开，连接和配置设备的完整过程需要10分钟。

利用这样的平台时，开发人员不再需要关注低级软件行为和所有嵌入式软件。帮助系统连接的轮子。相反，他们可以通过几个简单的步骤启动并运行，然后专注于他们自己的产品功能和差异化。