Referenzdesign mit eingebauter Alexa-Funktionalität

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STMicroelectronics hat ein Amazon-qualifiziertes Referenzdesign-Paket für vernetzte Geräte vorgestellt, das den Alexa Voice Service (AVS) Integration for AWS IoT Core nutzt. Letzterer erlaubt die Realisierung von Produkten mit eingebauter Alexa-Funktionalität unter Verwendung einfacher Mikrocontroller (MCUs).



Die Amazon-qualifizierte Lösung von ST leistet Starthilfe für das Design Alexa-fähiger Geräte-Controller, wobei die Software für die sprachbasierte Alexa-Benutzeroberfläche bereits in die MCUs der STM32-Familie integriert ist. Das Referenzdesign enthält ein 36mm x 65mm messendes Mainboard, auf dem ein Mikrocontroller des Typs STM32H743 und ein Wi-Fi-Modul untergebracht sind.

Die STM32-MCUs haben alle notwendigen System-Features, also beispielsweise eine Frontend-Audioverarbeitung, eine lokale Aktivierungswort-Erkennung, Kommunikationsschnittstellen und Speicher (RAM und Flash). Das Audio-Frontend sorgt für eine Fernfeld-Spracherkennung auch in lauten Umgebungen und bei engem Mikrofonabstand. Das von DSP Concepts, einem ST Authorized Partner, entwickelte Frontend, das von ST als Bestandteil der STM32-MCU vertrieben und durch ST-Kanäle unterstützt wird, kommt mit einer kostenlosen Lizenz für das Audio-Weaver-Tool, um den Anwendern eine Feinabstimmung ihrer Designs zu ermöglichen. Anwender können ihre Designs individuell anpassen und skalieren, indem sie Verbesserungen wie etwa ein zweites Aktivierungswort, zusätzliche lokale Befehle und ein Grafikdisplay hinzufügen.

Um das Prototyping und die Entwicklung zu vereinfachen, enthält die Referenzdesign-Hardware als separates Modul eine Audio-Tochterkarte. Diese enthält einen FDA903D-Audiocodec, Benutzer-LEDs und -Tasten sowie zwei im Abstand von 36mm angeordnete MEMS-Mikrofone des Typs MP23DB01HP. 

Zum Umfang des Referenzdesigns gehört vollständig entwickelte Software für die Features, die zur Unterstützung von Alexa-Produkten benötigt werden, wie etwa:

  • Audioerfassungs-Software
  • Ein Audio Front End (AFE) mit Rauschminderung, Echokompensation und Beamforming-Signalverarbeitung für die Fernfeld-Audiodetektierung
  • Das Amazon-Aktivierungswort „Alexa“
  • Anbindung an AWS IoT
  • Audioausgabe-Software

Die für das Referenzdesign zu erwartenden Materialkosten liegen laut STM unter 10 US$, wenn die Bauelemente in großen Stückzahlen beschafft werden.

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