X-CUBE-VS4A是第一個將 Alexa 語音服務(wù) （AVS） 引入我們的微控制器 （MCU） 的軟件包。今天，我們將來自亞馬遜、蘋果或谷歌的語音服務(wù)與智能揚聲器聯(lián)系起來，如果這些設(shè)備是新的和成功的，它們通常看起來很相似。它們采用圓柱形，被拴在墻上的插座上，并且會變得很熱，以至于它們可能會在某些木材表面留下疤痕。這種設(shè)計同質(zhì)性通常源于使用連接到云服務(wù)和處理信息的強大應(yīng)用處理器，但限制了工程師實際可以創(chuàng)建的內(nèi)容。因此，X-CUBE-VS4A 是一項重大突破，因為它將 AVS 帶入了更便攜的應(yīng)用程序，從而為設(shè)計人員打開了一種全新類型的智能設(shè)備。

ST 繼續(xù)以多種方式與亞馬遜合作（請參閱我們在其不同商店中的 STM32 產(chǎn)品）），而對 Alexa 語音服務(wù)的關(guān)注帶來了我們合作的一個新方面。借助 Amazon 的 SDK（軟件開發(fā)工具包），工程師可以利用 Amazon 的 API 為他們的設(shè)備帶來語音控制，并受益于使 Amazon Echo 揚聲器獨一無二的許多相同的基礎(chǔ)設(shè)施。無論是控制家電、查看天氣預(yù)報，還是在凌晨三點通過語音命令而不是打開手機來回答一個緊迫的問題，AVS 都提供了豐富的體驗，為其他領(lǐng)域樹立了標(biāo)桿。行業(yè)。多虧了 X-CUBE-VS4A，將 AVS 帶入小型設(shè)備會容易得多，因為不再需要使用耗電的應(yīng)用處理器。

Alexa 語音服務(wù)：從 MCU 到云端

事實上，X-CUBE-VS4A 最突出的壯舉是它將負(fù)責(zé)將設(shè)備連接到 AVS 云的必要協(xié)議移植到 STM32 MCU，并且它優(yōu)化了我們微控制器的硬件單元的某些方面。例如，X-CUBE-VS4A 中的庫使用我們的加密內(nèi)核來加速加密操作，從而節(jié)省能源并提高性能。目前，只有 STM32F7 和 STM32H7 組件與軟件包兼容，因為 AVS 當(dāng)前的實現(xiàn)需要相當(dāng)多的內(nèi)存和計算吞吐量。然而，隨著時間的推移，我們可以期待亞馬遜進一步優(yōu)化其解決方案，而 X-CUBE-VS4A 仍然是一項巨大的成就，因為它是第一次可以在 MCU 上高效運行。

X-CUBE-VS4A 也是 ST 生態(tài)系統(tǒng)的證明。很多時候，團隊傾向于使用傳統(tǒng)的 Linux 系統(tǒng)，因為他們已經(jīng)擁有重要的工具，例如顯著簡化開發(fā)的 TCP/IP 堆棧，而選擇 MCU 有時意味著從頭開始。但是，X-CUBE-VS4A 提供了我們組件所需的所有庫、驅(qū)動程序和例程開發(fā)人員。此外，與流行操作系統(tǒng)的競爭解決方案不同，我們的軟件包將幫助團隊更快地獲得正確的 AVS 認(rèn)證。在公司可以銷售連接到 AVS 的產(chǎn)品之前，亞馬遜會證明系統(tǒng)遵守特定的延遲和協(xié)議等，而 X-CUBE-VS4A 有助于滿足這些要求。

從 STM32F7 到 AVS 并返回

為確保工程師可以快速試驗 X-CUBE-VS4A 的某些功能，我們提供了STM32F769 探索套件的應(yīng)用示例。該板使用具有 512 KB RAM 和 2 MB 閃存的STM32F769NIH6 MCU。也可以通過 Wi-Fi 子板或其以太網(wǎng)端口將其連接到 Internet。最后，它還具有使用簡單演示應(yīng)用程序所需的音頻前端。非常簡單，Discovery 套件使用其全向 MEMS 麥克風(fēng)之一捕獲周圍的音頻，并使用Sensory的算法對信號進行預(yù)處理，以實現(xiàn)語音識別和關(guān)鍵字定位。這也稱為音頻前端。

如果系統(tǒng)確定用戶說出了喚醒系統(tǒng)的關(guān)鍵字（在本例中為“Alexa”），X-CUBE-VS4A 庫和工具會將干凈的音頻緩沖區(qū)發(fā)送到 AVS 云并接收來自 Amazon 的響應(yīng)。實際上，云服務(wù)器發(fā)送確認(rèn) AVS 理解問題，然后傳輸包含答案的 MP3 文件。如果工程師希望向用戶提供這一功能，那么開發(fā)人員將不得不想出一個媒體播放器來播放來自 Alexa 的答案和來自流媒體服務(wù)的任何其他音樂文件。

所有的積木

需要注意的是，X-CUBE-VS4A 僅將亞馬遜的 Alexa 音頻服務(wù) SDK 移植到我們的 STM32 MCU。因此，就像使用傳統(tǒng)的 AVS SDK 時一樣，使用我們的軟件包的工程師仍然需要音頻前端的第三方技術(shù)。但是，由于我們的解決方案使用 Sensory 算法，開發(fā)人員只需獲得許可即可復(fù)制我們的系統(tǒng)，這應(yīng)該會縮短他們的開發(fā)和原型設(shè)計階段。同樣，我們的 Discovery 板只使用一個全向麥克風(fēng)，這意味著我們的演示在嘈雜的環(huán)境中無法正常工作。如果這在實驗室中沒問題，希望構(gòu)建商業(yè)產(chǎn)品的公司將使用第三方解決方案來集成波束成形技術(shù)，這將有助于捕捉用戶的聲音，即使環(huán)境噪聲非常高。

最終，X-CUBE-VS4A 提供了將 Alexa 語音服務(wù)引入微控制器的巨大優(yōu)勢，以確保開發(fā)人員不必從頭開始，也不會錯過 AVS SDK 提供的任何功能。此外，我們的示例應(yīng)用程序甚至可以幫助工程師指出行業(yè)領(lǐng)先的前端音頻解決方案的方向。為低功耗設(shè)備添加智能助手從未如此簡單。

審核編輯：郭婷