走進(jìn)MEasy的世界：基于STM32MP1的IOT參考設(shè)計(jì)

在萬物互聯(lián)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，板卡處理器性能、內(nèi)存大小、接口外設(shè)等都是人們非常關(guān)心的硬件參數(shù)，但是如何讓硬件的作用實(shí)現(xiàn)它的功能最大化，一套完善的軟件支持尤為重要。

背景：隨著 HTML5 技術(shù)的發(fā)展，Web 的功能和性能獲得大幅度的提高，Web 應(yīng)用的跨平臺(tái)特性使得其能夠運(yùn)行在嵌入式平臺(tái)上成為可能。米爾電子為解決用戶的難點(diǎn)以及行業(yè)痛點(diǎn)，提供了 MEasy IOT 參考設(shè)計(jì)等特色系統(tǒng)應(yīng)用，這是采用MYD-YA157C開發(fā)板作為硬件平臺(tái)，基于多種語言設(shè)計(jì)而成的一套由 Web Demo 組成的人機(jī)交互系統(tǒng)。

下面我們繼續(xù)了解關(guān)于基于 STM32MP1 的 IOT 參考設(shè)計(jì)：

一、什么是 MEasy IOT？

MEasy IOT 是深圳市米爾電子有限公司開發(fā)的一套由WEB Demo組成的人機(jī)交互系統(tǒng)。硬件平臺(tái)基于 MYD-YA157C；軟件基于 YOCTO 制作生成的 linux 文件系統(tǒng)，包含Python WEB運(yùn)行環(huán)境和WEB應(yīng)用程序。Web Demo 是基于 Python2.7編寫的 B/S 架構(gòu)的應(yīng)用，包含 Flask, Javascript,css, HTML 等多種組件。MEasy IOT 的結(jié)構(gòu)框圖如下所示：

該系統(tǒng)分為應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層以及硬件層，目前推出了Web Demo應(yīng)用提供給用戶參考，有下面幾個(gè)特點(diǎn)：

1、輕量化連接：MEasy IOT 使用 D-Bus 作為應(yīng)用程序和底層硬件的訪問接口，高效低延遲。例如 ADC，LED 的控制都是通過D-BUS的實(shí)現(xiàn)的 Method 和 Signal 來進(jìn)行訪問和控制的。

2、模塊化拓展：MEasy IOT 中的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用則使用開源 Connman 作為中間層來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制,  Connman 也是一個(gè)基于 D-Bus 的完全模塊化的系統(tǒng)，可以通過插件化進(jìn)行擴(kuò)展，以支持 EtherNet、WIFI、3G/4G、Bluetooth 等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理。

3、集成化應(yīng)用：MEasy IOT 軟件在目標(biāo)板上目錄結(jié)構(gòu)包含由 YOCTO 配方直接生成的應(yīng)用程序和庫(kù)。

二、使用簡(jiǎn)介

1. 登錄

使用前準(zhǔn)備開發(fā)板上電前請(qǐng)網(wǎng)線插到對(duì)應(yīng)的接口。開發(fā)板網(wǎng)口1設(shè)置的靜態(tài) IP 為192.168.1.100，需要在 PC 添加192.168.1網(wǎng)段的 IP，然后將開發(fā)板和PC機(jī)接入交換機(jī)中或者直連，WEB 默認(rèn)的 url 為http://192.168.1.100:8080，進(jìn)入后的歡迎頁面如下圖所示：

進(jìn)入歡迎頁面后需要登錄才能進(jìn)行操作，點(diǎn)擊右上角的 Login 按鈕進(jìn)行登錄，默認(rèn)帳號(hào)為 admin，密碼為 admin.

2. 系統(tǒng)信息

本頁面展示了 MYD-YA157 開發(fā)板的軟硬件信息：

3. 設(shè)置

可以根據(jù)使用需要進(jìn)行以太網(wǎng)、WiFi、藍(lán)牙的開關(guān)以及地址設(shè)置：

三、應(yīng)用展示

在當(dāng)今火熱的IOT領(lǐng)域，一個(gè)符合物聯(lián)網(wǎng) MQTT 通信協(xié)議以及電力 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備能夠讓您的設(shè)計(jì)輕松融入云的世界。

基于這兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，米爾電子推出了一套完整的物聯(lián)網(wǎng)框架參考設(shè)計(jì)，下面為Web的Demo的演示界面，提供基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程配置和通信協(xié)議演示，支持 RS232、RS485、WiFi/BT、4G/GPS、以太網(wǎng)等豐富的通信和無線接口。

1．MQTT協(xié)議:

MQTT (消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)是 ISO 標(biāo)準(zhǔn)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議，工作在 TCP/IP 協(xié)議族上，是為硬件性能低下的遠(yuǎn)程設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)狀況糟糕的情況下而設(shè)計(jì)的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議輕量、簡(jiǎn)單、開放和易于實(shí)現(xiàn)的，這些特點(diǎn)使它適用范圍非常廣泛。

MQTT 協(xié)議演示界面展示：

遠(yuǎn)程發(fā)布消息，接受消息，并操作本地硬件進(jìn)行動(dòng)作響應(yīng)

測(cè)試步驟

1.通過 WIFI 設(shè)置頁面進(jìn)行 WIFI 連接，等待左側(cè)的導(dǎo)航欄上面 WIFI 狀態(tài)徽章變?yōu)槟闼B接的 WIFI 名稱。

2.進(jìn)入 MQTT 應(yīng)用界面，點(diǎn)擊 MQTT服務(wù)器頁面中的連接按鈕，來連接 MQTT 服務(wù)器。

3.點(diǎn)擊 MQTT 訂閱頁面中的訂閱按鈕，然后再點(diǎn)擊 MQTT 發(fā)布頁面中的發(fā)布按鈕，訂閱頁面中即可收到消息。

2．IEC61850協(xié)議：

IEC61850是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）中通信系統(tǒng)和分散能源（DER）管理的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它通過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了智能變電站的工程運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)化。使得智能變電站的工程實(shí)施變得規(guī)范、統(tǒng)一和透明。

IEC61850協(xié)議演示界面展示：

基于板卡和PC的通信演示，實(shí)現(xiàn)AD采樣的實(shí)時(shí)上報(bào)

測(cè)試步驟

測(cè)試LED:

1. 點(diǎn)擊IECScout(需用戶自行下載）主界面下面的 Discover IED 按鈕，然后輸入輸入服務(wù)端的IP地址 192.168.1.100 ，輸入完成后點(diǎn)擊 Discover 按鈕。

2.進(jìn)入 Browser 頁面，可以看到以 MYIR1 命名的 IED 設(shè)備模型。點(diǎn)擊IED設(shè)備模型下面的 Data Models->LD1->GGIO1 進(jìn)入通用 I/O 控制界面。雙擊 GGIO1 下面的 LED1 數(shù)據(jù)對(duì)象，可以看到 Switch 這個(gè)數(shù)據(jù)屬性，然后點(diǎn)擊上方菜單欄的Write按鈕即可對(duì) LED1 進(jìn)行控制.

3.在 Value 欄選擇 true，然后點(diǎn)擊 Write 按鍵，此時(shí)開發(fā)板上的 LED D2 就被點(diǎn)亮了，同時(shí) WEB 頁面 IEC61850 應(yīng)用中LED的狀態(tài)也被打開了。

測(cè)試ADC:

1.在 IECScout 軟件通用 I/O 控制界面，依次點(diǎn)擊 ADC1->adcMag 即可看到 ADC 的值，這個(gè)值和當(dāng)前 WEB 頁面 IEC61850 應(yīng)用中的 ADC 的值是一樣的。

2.在WEB頁面IEC61850應(yīng)用中點(diǎn)擊 ADC 下面的更新按鍵，此時(shí) WEB 頁面中 ADC 的值更新到了最新值，同時(shí) ADC 的值也寫入到了 IEC Server 中，此時(shí)需 要在 IECScout 軟件中點(diǎn)擊菜單欄的 Read all 按鈕來更新通用 I/O 控制界面中 ADC 的值。

四、硬件平臺(tái)介紹

米爾 MYD-YA157C 開發(fā)平臺(tái)由核心板 MYC-YA157C 和底板 MYB-YA157C 組成，郵票孔方式連接。該平臺(tái)采用 STM32MP157 系列高性能處理器，提供了 HDMI+RGB+MIPI 高性能顯示，千兆以太網(wǎng)， WIFI/ 藍(lán)牙， RS232/RS485/CAN 等豐富接口，貼合應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品定義，穩(wěn)定可靠的硬件設(shè)計(jì)，有助于簡(jiǎn)化工業(yè)制造、消費(fèi)電子、智能家居、醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用高性能解決方案的開發(fā)。

小結(jié)：米爾精心打造的基于 STM32MP1 的 IOT 參考設(shè)計(jì)，采用硬件 +MEasy IOT 系統(tǒng)的方式，能夠幫助用戶輕松解決上層應(yīng)用以及底層驅(qū)動(dòng)之間的大部分開發(fā)難題，同時(shí)提供豐富的硬件接口資源，以及出色的成本優(yōu)勢(shì)，滿足您物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)的80%基礎(chǔ)需要。