嵌入式開發(fā)人員需要快速有效地將其設(shè)備連接到云。從概念上講，云連接聽起來(lái)很簡(jiǎn)單，但它需要將許多軟件堆棧集成在一起，以至于開發(fā)人員可能花費(fèi)大量時(shí)間讓他們的設(shè)備連接到云，而他們應(yīng)該花時(shí)間在他們的最終應(yīng)用程序上。

進(jìn)一步說(shuō)，可以說(shuō)，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展的這一點(diǎn)上，添加云連接需要像在串行終端上打印“Hello World！”一樣簡(jiǎn)單。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的訣竅是利用現(xiàn)有的解決方案。

一個(gè)非常有趣的新解決方案是瑞薩的Synergy平臺(tái)和平臺(tái)提供的軟件連接堆棧。瑞薩已經(jīng)建立了一個(gè)示例評(píng)估平臺(tái)，即AE-Cloud1，它不僅可以集成必要的硬件組件，還可以測(cè)試開箱即用的軟件。

本文將展示開發(fā)人員如何快速實(shí)現(xiàn)使用AE-Cloud1，在10分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)輕松連接到云端，即可輕松啟動(dòng)和運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

復(fù)雜的連接軟件堆棧

典型的連接解決方案將要求開發(fā)人員編寫和集成：

控制硬件的低級(jí)驅(qū)動(dòng)程序

管理系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng)

TCP/IP堆疊以及任何其他連接協(xié)議

MQTT堆棧和必要的回調(diào)函數(shù)

TLS以保護(hù)通信

初始化代碼以啟動(dòng)和維護(hù)連接

發(fā)送和接收消息的應(yīng)用程序代碼

此列表不包括其他要求，例如設(shè)備配置，安全密鑰st orage，以及云策略的處理或定義。 AE-Cloud1已經(jīng)包含了大部分內(nèi)容，使其成為一個(gè)很好的起點(diǎn)。

瑞薩Synergy AE-Cloud1評(píng)估板簡(jiǎn)介

AE-Cloud1評(píng)估板附帶三個(gè)主要組成部分（圖1）。第一個(gè)是SEGGER J-Link，它用于編程第二個(gè)組件MCU板上的S5D9微控制器。 S5D9是Arm ? Cortex ? -M4處理器，運(yùn)行頻率為120 MHz，包含2 Mbytes程序閃存和640 KB SRAM。

圖1：AE-Cloud1評(píng)估板基于瑞薩S5D9 Arm Cortex-M4微控制器。該套件包括一個(gè)GT202 Wi-Fi模塊，可通過(guò)串行終端輕松配置所需的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。 （圖片來(lái)源：Renesas）

MCU板不僅包含S5D9，還包含幾個(gè)可通過(guò)云和濕度和溫度傳感器控制的LED，這些傳感器可以廣播其狀態(tài)。 AE-Cloud1中包含的最終組件是GT202 Wi-Fi模塊，用于連接本地路由器，然后連接到云。該模塊可通過(guò)串行終端輕松配置，用于所需的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

盡管AE-Cloud1評(píng)估套件提供了連接到云所需的一切，但可以進(jìn)一步購(gòu)買另一臺(tái)GT202 Wi- Fi模塊并將其連接到Y(jié)SPKS5D9E10 Synergy PK-S5D9評(píng)估板。這樣可以訪問(wèn)電路板上的所有原型引腳和接頭，并使定制更容易。

但是，這可能需要一些額外的努力才能啟動(dòng)和運(yùn)行，因此從開始使用AE-Cloud1來(lái)評(píng)估功能并熟悉平臺(tái)可能是明智之舉，然后再轉(zhuǎn)向更加可自定義的設(shè)置。

AE-Cloud1硬件設(shè)置

AE-Cloud1硬件設(shè)置非常簡(jiǎn)單（圖2）。 GT202 Wi-Fi模塊通過(guò)PMOD連接器連接到MCU板。連接器未鎖定，因此在連接前請(qǐng)注意在兩側(cè)定位插針1。有一個(gè)微型USB連接器用于為評(píng)估板供電。這也可以作為串行終端設(shè)置Wi-Fi并啟用演示軟件。

電路板編程時(shí)已經(jīng)編程了演示軟件。要以調(diào)試模式運(yùn)行軟件，請(qǐng)將USB電纜連接到J-Link，然后將JTAG/SWD電纜連接到MCU板。

圖2：瑞薩AE-Cloud1已經(jīng)建立并準(zhǔn)備連接到云端。 （圖片來(lái)源：Renesas）

運(yùn)行和配置AE-Cloud1 AWS演示

要連接到云，需要遵循幾個(gè)步驟。這些步驟包括：

電源并運(yùn)行演示

通過(guò)串行終端連接到MCU板

配置GT202與本地通信路由器

將開發(fā)板鏈接到Synergy Enterprise Cloud Toolbox儀表板

通過(guò)終端啟動(dòng)示例演示應(yīng)用程序

使用MCU板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以監(jiān)控傳感器值和控制LED狀態(tài)

電路板已預(yù)先編程，因此只需連接GT202并連接USB電纜即可開始運(yùn)行評(píng)估板。然后使用Realterm或PuTTy等終端程序訪問(wèn)枚舉的COM端口并以9600波特率連接。連接成功后，命令終端出現(xiàn)（圖3）。

圖3：在電路板通電，初始化并成功連接后，AE-Cloud1命令終端啟動(dòng)。 （圖像來(lái)源：Beningo Embedded Group）

要查看終端中接受的所有命令，請(qǐng)輸入問(wèn)號(hào)（？）。然后將提供命令列表。對(duì)開發(fā)人員很重要的幾個(gè)命令是：

boot - 配置設(shè)備（私鑰/公鑰和證書存儲(chǔ)并啟動(dòng)TLS會(huì)話）

ktid - 獲取用于注冊(cè)設(shè)備的唯一工具包ID

cwiz - 用于設(shè)置路由器和網(wǎng)關(guān)信息

turb - 啟動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)示例應(yīng)用程序發(fā)送和接收云數(shù)據(jù)

此時(shí)，使用ktid命令并將該值存儲(chǔ)在安全位置。保存ktid后，輸入cwiz，然后瀏覽Wi-Fi設(shè)置提示。設(shè)置將詢問(wèn)諸如是否使用以太網(wǎng)或Wi-Fi，SSID，安全類型和Wi-Fi密碼等問(wèn)題。

一旦套件連接到互聯(lián)網(wǎng)，訪問(wèn)云是很重要的.renesassynergy.com使用獨(dú)特的套件ID注冊(cè)并注冊(cè)評(píng)估套件。注冊(cè)后，使用設(shè)備管理選項(xiàng)卡配置設(shè)備甚至添加新設(shè)備（圖4）。

圖4：云儀表板顯示已注冊(cè)的設(shè)備，并提供設(shè)備管理，遠(yuǎn)程監(jiān)控和源代碼選項(xiàng)。 （圖片來(lái)源：Beningo Embedded Group）

請(qǐng)注意，除了包含用戶手冊(cè)和源代碼的開發(fā)工具包選項(xiàng)卡外，還有一個(gè)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的選項(xiàng)卡，用于查看傳感器數(shù)據(jù)和控制LED。 。

進(jìn)入遠(yuǎn)程監(jiān)控選項(xiàng)卡，看看設(shè)備發(fā)生了什么，這次會(huì)令人失望。原因是評(píng)估板尚未運(yùn)行與云通信的渦輪機(jī)示例。要啟動(dòng)應(yīng)用程序并啟動(dòng)IoT設(shè)備和云之間的通信，請(qǐng)轉(zhuǎn)到串行終端，鍵入“turb start”，然后單擊“Enter”。當(dāng)應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，消息數(shù)據(jù)將開始在終端中填充為它被傳輸?shù)紸mazon Cloud Service（AWS），這是本例中使用的云服務(wù)（圖5）。

圖5：從AE-Cloud1開發(fā)工具包傳輸?shù)紸WS的傳感器數(shù)據(jù)示例。 （圖片來(lái)源：Beningo Embedded Group）

現(xiàn)在查看云儀表板上的遠(yuǎn)程監(jiān)控選項(xiàng)卡，并注意當(dāng)電路板移動(dòng)時(shí)，x，y和z軸的加速計(jì)傳感器數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生變化。還顯示溫度和濕度的有效值（圖6）。可以通過(guò)切換LED開關(guān)來(lái)控制IoT設(shè)備。消息需要幾秒鐘才能遍歷Internet，但它們會(huì)成功實(shí)現(xiàn)。

圖6：云儀表板接收AE-Cloud1傳感器數(shù)據(jù)并顯示給用戶。 （圖片來(lái)源：Beningo Embedded Group）

連接到云的提示和技巧

以下是一些有助于簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備云連接的提示和技巧：

如前所述，利用現(xiàn)有的平臺(tái)和軟件堆棧，可以最大限度地降低成本和開發(fā)進(jìn)度。

從預(yù)編譯的二進(jìn)制文件開始測(cè)試潛在的平臺(tái)，一旦成功測(cè)試，檢查

使用源代碼構(gòu)建，設(shè)置和啟用跟蹤以了解底層平臺(tái)和Web連接堆棧正在做什么。

不要忘記何時(shí)將云解決方案遷移到您自己的服務(wù)器，您需要設(shè)置自己的AWS賬戶并配置設(shè)備策略。

如果可用，請(qǐng)使用串行終端，不僅用于命令，還要監(jiān)控潛在問(wèn)題例如連接錯(cuò)誤。

結(jié)論

獲取連接到clou的嵌入式系統(tǒng)如果他們選擇DIY解決方案，那對(duì)開發(fā)人員來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)挑快速啟動(dòng)和運(yùn)行的實(shí)用方法是利用現(xiàn)有的解決方案，例如Renesas Synergy平臺(tái)AE-Cloud1評(píng)估板。打開，連接和配置設(shè)備的完整過(guò)程需要10分鐘。

利用這樣的平臺(tái)時(shí)，開發(fā)人員不再需要關(guān)注低級(jí)軟件行為和所有嵌入式軟件。幫助系統(tǒng)連接的輪子。相反，他們可以通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟啟動(dòng)并運(yùn)行，然后專注于他們自己的產(chǎn)品功能和差異化。