RUI3：簡化低功耗LoRaWAN?物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)

RUI3（RAK Unified Interface V3）是瑞科慧聯(lián)（RAK）打造的一個低代碼物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺。該平臺降低了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)門檻，幫助用戶針對不同應(yīng)用場景，快速搭建各種解決方案。

最近幾年，RAK一直在豐富其產(chǎn)品線。大多數(shù)的產(chǎn)品都有 Arduino 板支持包（BSP），但主要依賴其他公司和社區(qū)來擴展。例如，用于通信模塊 RAK4630 和 RAK4600 的 WisBlock Arduino BSP，是基于 Adafruit 為 nRF52840 提供支持工作的。此外還有用于 ESP32 的單獨 BSP，和用于 RP2040 的 BSP。

然而，隨著產(chǎn)品的不斷增加，客戶期待有一個統(tǒng)一的軟件平臺和輕松開發(fā) MCU 應(yīng)用程序的方法。RUI3應(yīng)運而生。通過 RUI3，用戶可以在整個 RAK 產(chǎn)品套件中開發(fā)、編譯和分發(fā)自定義固件。

PART 1：一次學(xué)習(xí)、一次編碼，終身使用

RUI3擁有統(tǒng)一而簡單的編碼，用戶輕松編譯、分發(fā)，即可開發(fā)自己的固件。

上圖是一個很簡單的例子，這里的 master 關(guān)鍵字是 api。RUI3 中的所有內(nèi)容都可以從這里訪問。當(dāng)啟動 RUI3 應(yīng)用程序時，用戶無需為 LoRa?、I2C、SPI 定義引腳并初始化任何東西，就可以開始使用并完成很多工作了。

在RUI3上，初始化 LoRa?有正確的參數(shù)設(shè)置，BLE 也一樣，在相應(yīng)的 MCU 中也可以直接使用。就像在自己家的廚房，我們知道每個餐具擺放的具體位置。

到目前為止，我們已經(jīng)為通信模塊 RAK4631 (nRF52840 + SX1262) 和 RAK3172 （STM32WLE5CC）發(fā)布了 RUI3。之后也會有更多內(nèi)核被陸續(xù)添加到 RUI3 中。最終，RUI3 會為每個客戶提供一個獨特的 API，讓他們編寫一次代碼，就能夠?qū)崿F(xiàn)隨時在各個平臺上使用。

Part 2：著眼未來物聯(lián)網(wǎng)，兼容多協(xié)議

我們在構(gòu)建 RUI3 時，已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展考慮其中了，使用 RUI3 生成的固件，在低功耗環(huán)境中非常高效，甚至超過了默認的 Arduino BSP。對于我們的研發(fā)團隊來說，優(yōu)化最低電流使用十分關(guān)鍵。RUI3 的特點就是它是一個“裸機”API，可以為用戶提供盡可能低的功耗，比如 nRF52840 和 STM32WLE5CC 已經(jīng)非常節(jié)能，而 RUI3 還可以通過降低功耗幫助其解決問題。

另外，RUI3 支持目前所有已建立的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，比如 LoRAWAN?、LoRa P2P、BLE、LTE、NB-IoT。用戶還可以將該框架用于自己的專有物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。而且現(xiàn)在許多模塊都支持低功耗藍牙（BLE），也有專有的 LoRaWAN?無線 (OTA) 協(xié)議用于無線固件升級。

Part 3：可以與流行的 IDE 集成

RUI3 可以與 Visual Studio Code、Visual Studio IDE、Arduino 和 PlatformIO IDE 順利集成。在這些開發(fā)環(huán)境中，用戶可以直接通過 IDE 編寫定制固件、編譯和上傳。RUI3為需要定制物聯(lián)網(wǎng)解決方案的用戶提供了前所未有的自由。支持 RUI3 的 RAK API 抽象出硬件層，而且我們硬件模塊的所有功能和特性都無需程序員，直接使用低級硬件協(xié)議即可解決。

Part 4：高度便攜性

由于受到 Arduino 的啟發(fā)，RUI3具有高度的便攜性。這意味著經(jīng)驗豐富的硬件開發(fā)人員既可以利用強大的供應(yīng)商特定功能，同時又可以保持與供應(yīng)商產(chǎn)品內(nèi)容接近的功能。編譯后的 RUI3 固件可以輕松部署到不同的 RAK 硬件模塊上，而且?guī)缀醪恍枰摹６?，RUI3 雖然沒有實現(xiàn)實時操作系統(tǒng)（RTOS），但提供了一個任務(wù)調(diào)度程序作為輔助項。

Part 5：幫助用戶加快產(chǎn)品上市時間

使用 RAK的模塊和RUI3，用戶可以在標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件上進行原型迭代，更有助于加快產(chǎn)品開發(fā)工作，縮短產(chǎn)品上市時間。RAK通過為客戶提供量身定制的軟件套件，能夠確保用戶安全高效地開發(fā)下一個產(chǎn)品。

此外，使用 RUI3 開發(fā)的固件，還可以使用由 RAK創(chuàng)建的軟件實用程序界面 WisToolBox 分發(fā)到終端設(shè)備，這一功能同樣可以幫助用戶加速產(chǎn)品上市時間。

Part6：靈活、可定制、跨多平臺

很多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造商的傳統(tǒng)固件都會通過 API 或 AT 命令進行定制，RUI3 可以提供 AT 模式進行設(shè)置。用戶有權(quán)創(chuàng)建可定制的 AT 命令，每個命令都具有可配置的權(quán)限方案。其 API 則解鎖了在低級硬件接口中通?？床坏降囊恍┕δ?。

RUI3 還引入了 UART 上的二進制模式（通用異步接收器-發(fā)送器協(xié)議）。得益于其更有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它甚至比使用 AT 命令更快。其二進制模式還通過使用校驗和有效載荷長度來驗證每個二進制幀，從而提供更好的數(shù)據(jù)完整性。

RAK的產(chǎn)品理念，是讓“物”更簡單地連結(jié)。要做到這一點，首先需要質(zhì)量可靠、性能良好的硬件作為基礎(chǔ)。但僅靠硬件是遠遠不夠的，我們還需要強大的軟件驅(qū)動和支持。通過 RUI3，用戶可以一次編程終生使用；可以加快產(chǎn)品上市時間；可以擁有更靈活、可定制、跨多平臺的開發(fā)工具。在啟動新項目或?qū)㈨椖恳浦驳叫缕脚_時，不再需要重新安裝或配置。