Placas Dev simplificam a conectividade segura na nuvem IoT

A Microchip Technology Inc. lançou uma variedade de soluções de IoT para prototipagem rápida usando conectividade em nuvem para todas as soluções de microcontroladores integrados.

O design da IoT é caracterizado por emparelhar as soluções de microcontrolador adequadas com o protocolo de conexão ideal para sua aplicação. A Microchip Technology Inc. anunciou uma linha de soluções de desenvolvimento integradas e full-stack que fornecem qualquer número de tais combinações. A linha abrange desde os menores microcontroladores PIC e AVR (MCUs) para sensores e atuadores, até soluções de gateway e microprocessador (MPU) MCU de 32 bits para computação de ponta. As opções de conectividade incluem tecnologias de banda estreita Wi-Fi, Bluetooth ou 5G, tudo isso mantendo uma base de segurança com suporte de sua plataforma de confiança para a família CryptoAuthentication.

Design IoT

Normalmente, o primeiro passo é escolher o kit de desenvolvimento ideal para o seu protótipo. Tentar construir um sistema IoT conectado à nuvem do zero pode ser uma tarefa difícil. Pode ser caro e demorado e requer experiência em muitas disciplinas de engenharia diferentes. Os desenvolvedores de hoje enfrentam mais desafios do que nunca nas decisões de design:maior tempo de desenvolvimento, maiores ameaças à segurança.

Redes de sensores IoT e dispositivos inteligentes serão integrados em praticamente todos os aspectos de nosso ambiente:nossas casas, objetos físicos, sistemas de transporte e comunicação, roupas e o corpo humano, permitindo-nos conectar e trocar dados. Existem oportunidades potenciais na IoT, mas será difícil tirar proveito de todas elas, a menos que os fluxos de trabalho sejam simplificados e os componentes sejam mais modulares.

Para aplicativos de IoT, pode haver três tipos diferentes de projetos:

1. Projetos conectados à nuvem:a nuvem é construída com servidores que usam software dedicado para analisar e processar dados coletados pelos sistemas.
2. Projetos conectados a uma rede local:eles usam uma rede intranet para se comunicar.
3. Projetos de gateway:os sistemas de gateway são freqüentemente usados ​​para adaptar os sistemas existentes à Internet.

Kits de desenvolvimento e outras plataformas de prototipagem estão se mostrando vitais para nivelar a cadeia de suprimentos de IoT, acelerar a inovação e estimular qualquer pessoa com ideias e ambições para projetar e criar soluções de IoT de sucesso.

Soluções de microchip

“Ainda vemos que a taxa de adoção da IoT é bastante lenta”, disse Oyvind Strom, diretor de marketing da Microchip Technology. “Existem muitas soluções, mas vemos uma grande base de clientes em que nem todos se sentem confortáveis ​​com a IoT. O que temos feito é lançar nós de ponta e gateways onde a facilidade de uso está em foco. “

As soluções de hardware de segurança ajudam a proteger contra ameaças de segurança, que vão desde ataques cibernéticos remotos à criação de produtos falsificados.

A Microchip oferece uma gama de soluções de prototipagem rápida novas, inteligentes, conectadas e seguras. Existem quatro novas plataformas de desenvolvimento Wi-Fi para a Internet das coisas por meio da plataforma PIC e da plataforma AVR. E duas novas placas de prototipagem Bluetooth para as linhas de produtos PIC e AVR irão expandir a escolha de prototipagem IoT. Além disso, uma nova solução de gateway IoT com Amazon GreenGrass e Azure completará o portfólio. A parceria com a Sequans também permitirá a implementação de novas soluções de kit para conexões de infraestrutura LTE-M e M / NB-IoT.

Cada solução é projetada para focar na facilidade de uso e no rápido desenvolvimento de aplicativos inteligentes industriais, médicos, de consumo, agrícolas e de varejo com a segurança em mente. A ampla escolha de tecnologias de conectividade, combinada com a gama completa de desempenho de microcontroladores e microprocessadores e recursos periféricos, torna essas soluções escalonáveis ​​em uma ampla gama de mercados.

“Quando o cliente deseja desenvolver uma solução de IoT, você pode fazer IoT sem a nuvem ou pode fazer IoT com a nuvem. E a computação em nuvem é definitivamente uma das áreas de crescimento mais rápido no mundo. Existem três grandes empresas de nuvem. É Google, Amazon e Microsoft. Temos parceria com todos eles ”, disse Strom.

O amplo portfólio da Microchip inclui as seguintes soluções projetadas para reduzir os custos do projeto e a complexidade do desenvolvimento. As placas PIC-IoT WA e AVR-IoT WA são duas novas placas de desenvolvimento PIC e AVR MCU. Eles foram desenvolvidos em colaboração com a Amazon Web Services (AWS), que ajuda os designers a conectar nativamente os nós sensores IoT ao serviço AWS IoT Core via Wi-Fi.

“Quando você compra esta placa, você basicamente a conecta com o plugue USB ao seu PC, e ela o levará a uma página da web dedicada onde você insere suas credenciais de Wi-Fi, e você literalmente transmitirá dados para a nuvem Amazon dentro 30 segundos após conectar essa placa ao computador pela primeira vez. E a partir disso, você pode continuar a desenvolver seu aplicativo com nosso ecossistema abrangente em torno desta placa. É uma placa muito poderosa feita com os microcontroladores mais econômicos que você encontra na indústria e mostra que você não precisa ir para plataformas de 32 bits para fazer IoT de nó de extremidade. ” Disse Strom.

As duas placas são fornecidas com um sensor de temperatura e um sensor de luz apenas para fins de demonstração. Um soquete de expansão de microônibus permite adicionar mais de 300 sensores diferentes de clickboards que também suportamos em nosso ecossistema (figura 1).

Figura 1:Placa PIC / AVR-IoT WA [Fonte:Microchip]

A placa SAM-IoT WG conecta o Google Cloud IoT Core com a popular linha de microcontroladores SAM-D21 Arm Cortex® M0 + Microchip de 32 bits (Figura 2).

Figura 2:SAM-IoT WG [Fonte:Microchip].

A plataforma de desenvolvimento Internet das Coisas baseada em MCU do Azure IoT SAM integra o SDK do Azure IoT e os serviços do Azure IoT com o ecossistema MPLAB X de ferramentas de desenvolvimento da Microchip. A placa oferece muito mais desempenho de computação. Além de transmitir seus dados, você pode realizar análises usando inteligência artificial no quadro.

“O tipo de aplicativos de manutenção preditiva, por exemplo, pode ser um deles. O quadro também pode ser usado para visão. Esses tipos de aplicativos de ponta para os nós de IoT seriam um alvo adequado para esta plataforma ”, disse Strom.

Além das placas Wi-Fi, são muitos os pedidos de implementação de Bluetooth no setor industrial. Todos os tipos de manutenção e reparo de equipamentos industriais hoje são realizados com Bluetooth integrado. O técnico de serviço pode ler um código de erro e coisas assim em seu tablet ou telefone para evitar ter que agir mecanicamente dentro da máquina.

As placas PIC-BLE e AVR-BLE são baseadas em microcontroladores PIC e AVR para dispositivos de nós sensores que se conectam a dispositivos móveis para aplicações industriais, de consumo e de segurança e à nuvem por meio de gateways Bluetooth Low Energy (BLE).

Para garantir que apenas dispositivos autorizados possam se conectar ao dispositivo embutido, um elemento seguro integrado IC completa a Raiz de confiança do dispositivo embutido até a nuvem.

Figura 3:Placa PIC / AVR-BLE [Fonte:Microchip]

Um aplicativo do Google Play ou iPhone App Store chamado LightBlue pode ser baixado (figura 4).

Figura 4:O aplicativo LightBlue

Os principais sensores integrados são temperatura, luz e um acelerômetro de três eixos. É possível implementar outros sensores de click board externos e desenvolver seu aplicativo personalizado a partir do LightBlue.

Contanto que você possa aproveitar as vantagens de Wi-Fi e BLE, ajudaria se você sempre tivesse uma solução de gateway. O Wi-Fi pode ser o roteador que você tem em casa, mas se quiser uma rede fechada, você também precisará fornecer um gateway em seu aplicativo.

A solução de gateway com AWS IoT Greengrass é baseada no mais recente Wireless System On Module (SOM), o ATSAMA5D27-WLSOM1, que integra o MPU SAMA5D2, o módulo combo WILC3000 Wi-Fi e Bluetooth totalmente alimentado pelo gerenciamento de energia MCP16502 de alto desempenho circuito integrado (PMIC).

“Essas soluções são totalmente certificadas com a solução AWS Greengrass. Greengrass é a solução da Amazon onde você tem computação em nuvem localmente em seu nó. Isso pode ter muitas vantagens, incluindo respostas quase em tempo real e a capacidade de operar mesmo se sua conexão com a internet cair ”, disse Strom

Outra solução anunciada pela Microchip em colaboração com a Sequans é o kit de desenvolvimento LTE-M / NB-IoT. Inclui módulos baseados em chips Monarch da Sequans que permitem a cobertura de nós de IoT e aproveitam a mais recente tecnologia de celular 5G de baixa potência.

A ideia é que um gateway volte a ser um obstáculo para o cliente. Se você deseja transmitir dados diretamente para a nuvem, uma solução LTE-M / NB-IoT é o caminho a percorrer. No momento, grandes redes estão começando a implantar suas redes 5G e, com o 5G, permitirão uma grande quantidade de nós de IoT diretamente para as redes móveis.

Existem dois padrões no mundo. Existe um chamado LTE-M e outro chamado NB-IoT. Eles estão próximos, mas as diferentes regiões têm padrões diferentes (Figura 5).

Sequans possui tecnologia 5G que pode ser usada nas Américas, em todos os países europeus e também no Japão e na China. Com esta solução, a Microchip pode atender clientes em todo o mundo com a tecnologia LTE-M / NB-IoT e a tecnologia IoT, com todas as principais redes ao redor do globo.

Figura 5:kit de desenvolvimento LTE ou M / NB-IoT [Fonte:Microchip].

As novas soluções de IoT da Microchip são baseadas no extenso ecossistema de ferramentas de desenvolvimento da empresa, com foco no MPLAB X Integrated Development Environment (IDE). Geradores de código, como o MPLAB X Code Configurator (MCC), automatizam e aceleram a criação e personalização de códigos de aplicativos para microcontroladores PIC e AVR menores. Ao mesmo tempo, as bibliotecas de software do Harmony oferecem suporte a todas as soluções de 32 bits para microcontroladores e microprocessadores.