編者按：2019年11月28日，工信部發布了《中華人民共和國工業和信息化部公告2019年第52號》，該公告進一步規范微功率短距離無線電發射設備（以下簡稱“微功率設備”）的管理。更重要的意義在于，徹底解除了LoRa技術在中國落地的政策限制疑慮。

2020年初，意法半導體即宣布推出STM32WL遠距離SubGHz無線系統芯片(SoC)產品系列，正式進軍LoRa無線市場，從而進一步完善了其無線MCU的產品系列。

作為市場上唯一可連接LoRa低功耗廣域網(LPWAN)的系統級芯片，STM32WL系列讓用戶能夠創建尺寸非常緊湊的高效節能的可靠的物聯網設備。

LoRa在全球范圍持續高速增長

LoRa是一種長距離、低功耗的無線射頻通信技術，客戶可以使用非授權頻段架設、安全可控的私有物聯網。

據統計，截至2020年1月，LoRa的連接節點超過了1.45億個。從LoRa聯盟的會員數量可以看出從事LoRa產品開發的公司數量也在迅速增長。LoRa聯盟現有約500個會員，其中許多來自中國，例如阿里巴巴和騰訊。

此前，在中國使用的LoRa芯片是由Semtech 研發和供應的， 現在Semtech已將其LoRa技術授權給了意法半導體和亞洲的一些半導體公司，從而實現了LoRa芯片供應的多元化。

與此同時，Sigfox無線技術的增長也相當迅速。

四種調制試支持多種協議

STM32WL共有四個不同調制方式，除了LoRa基礎版外，還支持FSK、MSK、BPSK。

為什么要支持這么多種類不同的調制方式呢？

意法半導體亞太區STM32WL無線微控制器策略總監陳德勇解釋說，不同的調制方式可以支持多種協議。在支持LoRaWAN基礎上，四種調制方式可以同時支持其他的協議，比如LoRa的私有協議和sigfox、M-Bus。從客戶需求端反饋的信息表明，為了增強安全性和差異化，越來越多的客戶選擇私有協議來部署物聯網系統。

因此，采用了四種調制方式的STM32WL，并不是單獨給LoRa服務的，其實是在LoRa的程序上還可以支持其他的無線協議。

高度集成的雙核架構增加設計靈活性

STM32WL系列在一顆芯片上集成了STM32超低功耗架構與具有LoRa調制功能的Sub-GHz多調制射頻子系統。

新推出的STM32WL型號包括基于Arm?Cortex?-M4內核的STM32WLEx和Cortex-M0 + MCU內核的雙核STM32WL5x。開發者可以完全開放和靈活地使用兩個內核，雙核架構可以有效地實現硬件隔離，增強網絡安全性，應用更新無需重新認證設備，并增強射頻和應用的實時性能。

陳德勇表示，這兩款產品其實都有共同的關鍵特性，在無線處理器方面支持的多種協議、功率放大器、芯片接收靈敏度、發射功耗等等。在超低功耗的覆蓋面，不管是單核還是雙核，都同時支持。它們同樣擁有豐富的外設，現在物聯網不同設備有眾多可實現方式，豐富的外設可以讓客戶靈活使用和匹配不同的功能。

據陳德勇介紹，STM32WL系列產品的射頻部分的集成度非常高，高速外部(HSE)時鐘與射頻信號同步只需一個晶振，并且無需外部功率放大器(PA)，從而可最大程度地減少總物料清單(BoM)成本和解決方案的面積。

意法半導體的STM32WL架構基于支持DSP擴展指令集的高能效Arm Cortex-M4內核，得益于動態電壓調整等超低功耗技術，采用意法半導體的ART Accelerator自適應實時加速技術，實現執行閃存代碼零等待周期。MCU閃存容量可選，最高256KB，使開發人員可以為整個平臺（包括應用和射頻）選擇最佳的代碼和數據存儲容量。

超級安全措施確保信息無泄漏風險

STM32WL是基于傳統STM32平臺的升級，不但具備STM32原有的安全保護措施，同時在電源控制、閃存保護、時鐘安全、入侵監視、軟件IP待方面采取了保護無線應用場景的措施。

陳德勇表示，在做這款雙核無線產品過程中不斷與開發者保持溝通，針對開發者在數據加密、安全下載、固件保護和身份驗證四個方面的主要安全需求，STM32WL平臺都做了有針對性的安全部署。

1、.數據加密

STM32WL在數據加密方面采用了安全密鑰管理服務KMS系統，也就是說在這個芯片里面，給了一個特殊的安全域，里面可以存儲密鑰，這個密鑰可以管理在系統上不同應用的使用，以及可以處理的特權，在過去傳統的通用單片機是沒有這個功能的。

2、固件IP保護

有很多客戶非常擔心產品和固件里的IP被盜取、攻破，被黑客摘取。因此，STM32WL設置了一個安全啟動（可信根）措施，讓開發者比較放心地去使用和保護固件。

3、安全固件安裝或更新

物聯網設備的遠程升級已經成為常態，如何保證在這一過程中的信息安全，成為擺在開發者面前的重要課題。用戶可能在這個過程中要做代碼的更新、固件的更新，在目前環境下要做這個是非常困難，而且也比較耗時、耗力、耗資源，幾乎有很多設備一鋪到市面上，就很難做固件的升級。

針對這一行業應用痛點，STM32WL實現了嵌入式安全固件安裝（SFI）和SBSFU，即在此基礎上給了一個可定義的現場更新和執行安全的升級平臺。

4、加密/密碼

安全啟動和信任鏈技術在MCU上執行，是當前開發者普遍采用的流行安全措施。

這時，芯片在一開始執行時或在復位時必須要執行一個安全啟動，安全啟動機制下，芯片會自己去檢查是否芯片上的寄存器或外設被篡改過，在這些措施之下，會做第二步驟去認證這些應用程序是否允許認證它的合法性，如果這些都正常的話，那么這款應用才可以在特定領域里開始應用，這會大大減少可破壞或出錯，讓黑客有機會去截取或讓整個系統崩潰掉。

所以信任根在安全構思里面是一個極重要的環節，業界還在不斷地去培育開發者、工程師，更快地去提升他們的安全理念。

由于STM32WL有了雙核架構，在保持最大靈活性時，還可以把如SFI、 SB、SFU和KMS的優勢發揮出來，讓開發者在過去沒辦法或比較困難，或需要很高費用、能力才能實現的，現在能更加方便、更加容易地去實現。

總之，LPWAN是一個可以覆蓋廣闊地理區域和偏遠地點的經濟劃算的無線網絡連接技術，STM32WL的推出能夠擴展物聯網的覆蓋范圍，并使智能技術能夠為公用事業、農業、物流、交通運輸等行業帶來更高的價值。