Доски для разработчиков упрощают безопасное подключение к Интернету вещей в облаке

Microchip Technology Inc. запустила ряд решений IoT для быстрого прототипирования с использованием облачных подключений для всех интегрированных решений микроконтроллеров.

Дизайн Интернета вещей характеризуется сочетанием подходящих микроконтроллерных решений с идеальным протоколом подключения для вашего приложения. Microchip Technology Inc. объявила о линейке полнофункциональных встроенных решений для разработки, которые обеспечивают любое количество таких комбинаций. Линия варьируется от самых маленьких микроконтроллеров (MCU) PIC и AVR для датчиков и исполнительных механизмов до 32-битных микропроцессорных шлюзов и микропроцессоров (MPU) для периферийных вычислений. Варианты подключения включают Wi-Fi, Bluetooth или узкополосные технологии 5G, и все это при сохранении основы безопасности с поддержкой платформы Trust Platform для семейства CryptoAuthentication.

Дизайн Интернета вещей

Обычно первым шагом является выбор идеального средства разработки для вашего прототипа. Попытка создать с нуля систему Интернета вещей, подключенную к облаку, может оказаться непростой задачей. Это может быть дорогостоящим и трудоемким, а также требует опыта во многих различных инженерных дисциплинах. Сегодняшние разработчики сталкиваются с более серьезными проблемами, чем когда-либо, при принятии проектных решений:больше времени на разработку, больше угроз безопасности.

Сенсорные сети Интернета вещей и интеллектуальные устройства будут встроены практически в каждый аспект нашей среды:наши дома, физические объекты, транспортные и коммуникационные системы, одежду и человеческое тело, что позволит нам подключаться и обмениваться данными. В IoT есть потенциальные возможности, но будет сложно использовать их все, если рабочие процессы не будут упрощены, а компоненты не станут более модульными.

Для приложений Интернета вещей может быть три разных типа проектов:

1. Проекты, связанные с облаком:облако построено на серверах, которые используют специальное программное обеспечение для анализа и обработки данных, собранных системами.
2. Проекты, подключенные к локальной сети:они используют интранет для связи.
3. Проекты шлюзов:системы шлюзов часто используются для адаптации существующих систем к Интернету.

Наборы для разработки и другие платформы для создания прототипов оказались жизненно важными для выравнивания цепочки поставок IoT, ускорения инноваций и стимулирования всех, у кого есть идеи и амбиции для разработки и создания успешных решений IoT.

Решения для микрочипов

«Мы по-прежнему видим, что скорость внедрения IoT довольно низкая, - сказал Ойвинд Стром, директор по маркетингу Microchip Technology. «Существует много решений, но мы видим большую клиентскую базу, и не обязательно, чтобы все они были довольны IoT. Что мы делаем, так это запускаем граничные узлы и шлюзы, в которых основное внимание уделяется простоте использования. «

Аппаратные решения безопасности помогают защитить себя от угроз безопасности, от удаленных кибератак до создания поддельных продуктов.

Microchip предлагает ряд новых, интеллектуальных, подключенных и безопасных решений для быстрого прототипирования. Есть четыре новых платформы разработки Wi-Fi для Интернета вещей через платформу PIC и платформу AVR. А две новые макетные платы Bluetooth для продуктовых линеек PIC и AVR расширят выбор прототипов Интернета вещей. Кроме того, новый шлюз Интернета вещей с Amazon GreenGrass и Azure завершит портфолио. Партнерство с Sequans также позволит реализовать новые комплектные решения для инфраструктурных подключений LTE-M и M / NB-IoT.

Каждое решение предназначено для простоты использования и быстрой разработки интеллектуальных промышленных, медицинских, потребительских, сельскохозяйственных и розничных приложений с учетом требований безопасности. Широкий выбор технологий связи в сочетании с полным набором характеристик микроконтроллеров и микропроцессоров, а также периферийных функций делает эти решения масштабируемыми для широкого спектра рынков.

«Когда заказчик хочет разработать решение IoT, вы можете использовать IoT без облака или использовать IoT с облаком. И облачные вычисления, безусловно, являются одной из самых быстрорастущих областей в мире. Есть три основных облачных компании. Это Google, Amazon и Microsoft. Мы сотрудничаем со всеми ними », - сказал Стром.

Широкий ассортимент Microchip включает следующие решения, предназначенные для снижения стоимости проекта и сложности разработки. Платы PIC-IoT WA и AVR-IoT WA - это две новые платы для разработки микроконтроллеров PIC и AVR. Они разрабатывались в сотрудничестве с Amazon Web Services (AWS), что помогает разработчикам напрямую подключать узлы датчиков IoT к сервису AWS IoT Core через Wi-Fi.

«Когда вы покупаете эту плату, вы просто подключаете ее с помощью USB-разъема к своему ПК, и это приведет вас к выделенной веб-странице, где вы вводите свои учетные данные Wi-Fi, и вы будете буквально передавать данные в облако Amazon в 30 секунд с момента первого подключения платы к компьютеру. И после этого вы можете продолжить разработку своего приложения с помощью нашей обширной экосистемы вокруг этой платы. Это очень мощная плата с самыми экономичными микроконтроллерами, которые вы можете найти в отрасли, и она показывает, что вам не нужно переходить на 32-битные платформы, чтобы реализовать IoT на граничных узлах ». Сказал Стром.

Две платы поставляются с датчиком температуры и датчиком освещенности только для демонстрационных целей. Разъем расширения microbus позволяет добавлять более 300 различных датчиков с интерактивных досок, которые мы также поддерживаем в нашей экосистеме (рисунок 1).

Рис. 1. Плата PIC / AVR-IoT WA [Источник:Microchip]

Плата SAM-IoT WG соединяет ядро ​​Google Cloud IoT Core с популярными микроконтроллерами SAM-D21 Arm Cortex® M0 + 32-bit Microchip (рисунок 2).

Рис. 2. Рабочая группа SAM-IoT [Источник:Microchip].

Платформа разработки Интернета вещей на основе SAM на базе MCU Azure IoT объединяет Azure IoT SDK и службы Azure IoT с экосистемой инструментов разработки MPLAB X компании Microchip. Карта предлагает гораздо большую вычислительную производительность. Помимо передачи данных, вы можете выполнять анализ с помощью искусственного интеллекта на доске.

«Например, приложения с прогнозирующим обслуживанием могут быть одними из них. Доску также можно использовать для зрения. Такие высокопроизводительные приложения для узлов Интернета вещей будут подходящей целью для этой платформы », - сказал Стром.

Помимо плат Wi-Fi, много запросов на внедрение Bluetooth в промышленном секторе. Все виды обслуживания и ремонта промышленного оборудования сегодня выполняются с помощью встроенного Bluetooth. Технический специалист может прочитать код ошибки и тому подобное со своего планшета или телефона, чтобы избежать механических действий внутри устройства.

Платы PIC-BLE и AVR-BLE основаны на микроконтроллерах PIC и AVR для узловых сенсорных устройств, которые подключаются к мобильным устройствам для промышленных, бытовых и охранных приложений, а также к облаку через шлюзы Bluetooth Low Energy (BLE).

Чтобы гарантировать, что только авторизованные устройства могут подключаться к встроенному устройству, встроенный защищенный элемент IC завершает Root of Trust от встроенного устройства до облака.

Рис. 3. Плата PIC / AVR-BLE [Источник:Microchip]

Можно загрузить приложение LightBlue из Google Play или iPhone App Store (рис. 4).

Рис. 4. Приложение LightBlue

Основными бортовыми датчиками являются датчик температуры, света и трехосевой акселерометр. Можно реализовать другие внешние датчики панели управления щелчком мыши и разработать собственное приложение, начиная с LightBlue.

Пока вы можете использовать Wi-Fi и BLE, было бы полезно, если бы у вас всегда был шлюз. Wi-Fi может быть маршрутизатором, который у вас есть дома, но если вам нужна закрытая сеть, вам также потребуется предоставить шлюз в своем приложении.

Решение шлюза с AWS IoT Greengrass основано на новейшем модуле беспроводной системы (SOM), ATSAMA5D27-WLSOM1, который объединяет MPU SAMA5D2, комбинированный модуль Wi-Fi WILC3000 и Bluetooth, полностью питаемый от высокопроизводительной системы управления питанием MCP16502. интегральная схема (PMIC).

«Эти решения полностью сертифицированы для решения AWS Greengrass. Greengrass - это решение Amazon, в котором у вас есть облачные вычисления локально на вашем узле. Это может иметь много преимуществ, в том числе ответы в режиме, близком к реальному времени, и возможность работать, даже если ваше интернет-соединение отключено », - сказал Стром.

Еще одно решение, анонсированное Microchip в сотрудничестве с Sequans, - это комплект разработки LTE-M / NB-IoT. Он включает в себя модули на базе микросхем Monarch от Sequans, которые обеспечивают покрытие узлов Интернета вещей и используют преимущества новейшей маломощной сотовой технологии 5G.

Идея состоит в том, что шлюз снова является препятствием для клиента. Если вы хотите передавать данные напрямую в облако, вам подойдет решение LTE-M / NB-IoT. Прямо сейчас крупные сети начинают развертывать свои сети 5G, а с 5G они позволят огромному количеству узлов IoT напрямую подключаться к мобильным сетям.

В мире есть два стандарта. Один называется LTE-M, а другой - NB-IoT. Они близки, но в разных регионах разные стандарты (рис. 5).

У Sequans есть технология 5G, которую можно использовать в Северной и Южной Америке, во всех европейских странах, а также в Японии и Китае. С помощью этого решения Microchip может обслуживать клиентов по всему миру с помощью технологий LTE-M / NB-IoT и IoT со всеми основными сетями по всему миру.

Рис. 5. Комплект разработчика LTE или M / NB-IoT [Источник:Microchip].

Новые решения Microchip для Интернета вещей основаны на обширной экосистеме инструментов разработки компании, ориентированных на интегрированную среду разработки (IDE) MPLAB X. Генераторы кода, такие как MPLAB X Code Configurator (MCC), автоматизируют и ускоряют создание и настройку кода приложений для небольших микроконтроллеров PIC и AVR. В то же время программные библиотеки Harmony поддерживают все 32-битные решения для микроконтроллеров и микропроцессоров.