As placas Dev ajudam a acelerar o design da IoT

O projeto IoT é a implementação de soluções de microcontroladores (MCU) com o protocolo de conexão ideal para sua aplicação. A Microchip Technology anunciou recentemente soluções de desenvolvimento integradas e completas para ajudar nessa tarefa.

A linha incorporada da Microchip varia de seus pequenos PIC e AVR MCUs para sensores e atuadores até sofisticadas soluções baseadas em microprocessador e gateway MCU de 32 bits para computação de ponta, fornecendo a capacidade de se conectar a qualquer núcleo principal e qualquer nuvem principal usando Wi- Fi, Bluetooth ou tecnologias de banda estreita 5G, tudo isso mantendo uma base de segurança sólida com suporte da plataforma de confiança da Microchip para a família CryptoAuthentication.

Design IoT

As redes IoT de sensores e dispositivos inteligentes serão capazes de conectar virtualmente todos os aspectos do nosso ambiente - casas, objetos físicos, sistemas de transporte e comunicação, roupas e até mesmo o corpo humano - permitindo-nos trocar dados e tomar as ações apropriadas. Se a internet das coisas deve fornecer mais oportunidades para o público de tecnologia, no entanto, os fluxos de trabalho devem ser simplificados e um melhor uso de componentes modulares deve ser feito para lidar com os desafios técnicos reais em projetos de IoT, do design de software à implementação de hardware.

Existem três tipos básicos de projetos para aplicativos de IoT. Em projetos conectados à nuvem, os servidores usam software dedicado para analisar e processar dados coletados pelos sistemas. Projetos conectados a uma rede local usam uma rede intranet para se comunicar. E em projetos baseados em gateway, os sistemas de gateway são usados ​​para adaptar os sistemas existentes à Internet.

Normalmente, o primeiro passo em qualquer projeto é escolher o kit de desenvolvimento ideal para o seu protótipo. Construir um sistema IoT conectado à nuvem do zero pode ser um processo caro e demorado que requer experiência em muitas disciplinas de engenharia. Os desenvolvedores de hoje enfrentam mais desafios do que nunca ao tomar suas decisões de design, incluindo tempos de desenvolvimento mais longos e maiores ameaças à segurança. Kits de desenvolvimento e outras plataformas de prototipagem são vitais para os esforços para nivelar a cadeia de suprimentos de IoT, acelerar a inovação e capacitar qualquer pessoa que tenha as ideias e ambição para projetar e criar plataformas de IoT de sucesso.

Soluções de microchip

Com as soluções de desenvolvimento integradas da Microchip Technology, os desenvolvedores podem se conectar de forma rápida, fácil e segura a qualquer nuvem usando Wi-Fi, Bluetooth e tecnologias de banda estreita 5G, ao mesmo tempo em que mantém uma base de segurança forte com a família CryptoAuthentication, de acordo com a empresa.

“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. ”

A combinação de soluções de hardware de segurança comprovadas e um grau de parceria sem precedentes ajuda a proteger contra ameaças à segurança, que vão desde ataques cibernéticos remotos à criação de produtos falsificados. Essas ameaças são generalizadas, estendendo-se por todos os setores e podem resultar em perdas substanciais em termos de custos de implantação e recuperação, receita de serviços e, mais significativamente, valor da marca.

A Microchip adicionou uma gama de soluções de prototipagem rápida inteligentes, conectadas e seguras. Existem quatro novas plataformas de desenvolvimento de IoT baseadas em Wi-Fi e duas novas placas de prototipagem Bluetooth para as linhas de produtos PIC e AVR. Uma nova solução de gateway IoT com Amazon Web Services (AWS) IoT Greengrass e Azure amplia o portfólio. E a parceria da Microchip com a Sequans permitiu novas soluções de kit para conexões de infraestrutura LTE-M e 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 escolha de tecnologias de conectividade, combinada com a gama completa de desempenho de microcontrolador e microprocessador e recursos periféricos, torna essas soluções escaláveis ​​em uma variedade 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”, disse Strom. “E a computação em nuvem é definitivamente uma das áreas de crescimento mais rápido no mundo. Existem três grandes empresas de nuvem:Google, Amazon e Microsoft. Somos uma parceria com todos eles. ” As placas PIC-IoT WA e AVR-IoT WA foram desenvolvidas em colaboração com a AWS e ajudam os designers a conectar nativamente nós sensores de 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”, disse Strom. “Você literalmente [estará transmitindo] dados para a nuvem da Amazon em 30 segundos após conectar essa placa ao computador pela primeira vez. De [lá], 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 encontrará na indústria e mostra que você não precisa ir para plataformas de 32 bits para fazer IoT de nó de extremidade. ”

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 o ecossistema Microchip suporta (Figura 1).

Figura 1:placa PIC / AVR-IoT WA (Imagem:Tecnologia 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:placa SAM-IoT WG (Imagem:Tecnologia Microchip)

A plataforma 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 do que as outras plataformas da linha. Além de transmitir seus dados, você pode realizar análises usando inteligência artificial no quadro.

“Tipos de aplicativos de manutenção preditiva, por exemplo, podem ser um [área de aplicação]; o quadro também pode ser usado para a visão ”, disse Strom. “Esses tipos de aplicativos de ponta para nós de IoT seriam um alvo adequado para esta plataforma.”

Além dos requisitos para placas Wi-Fi, existe uma grande demanda por implementações 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 ou outros dados de um tablet ou telefone para evitar a intervenção mecânica.

Figura 3:placa PIC / AVR-BLE (Imagem:Tecnologia Microchip)

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 a nuvem por meio de gateways Bluetooth Low Energy (BLE) (Figura 3).

Para garantir que apenas dispositivos autorizados possam se conectar ao dispositivo embutido, um elemento de segurança integrado IC completa a Raiz de confiança do dispositivo embutido até a nuvem. Os principais sensores integrados são temperatura, luz e um acelerômetro de três eixos. É possível implementar outros sensores click-board externos e desenvolver um aplicativo customizado usando o LightBlue, um aplicativo que pode ser baixado do Google Play ou da App Store (Figura 4).

Figura 4:O aplicativo LightBlue (Imagem:Tecnologia Microchip)

Contanto que você possa aproveitar as vantagens de Wi-Fi e BLE, é sempre útil ter uma solução de conectividade de gateway. Wi-Fi é suficiente para roteadores domésticos, mas se você quiser uma rede fechada, também precisará fornecer um gateway em seu aplicativo.

A solução de gateway com AWS IoT Greengrass é baseada no mais recente sistema sem fio no módulo (SoM), o ATSAMA5D27-WLSOM1, que integra o MPU SAMA5D2, o módulo combo WILC3000 Wi-Fi e Bluetooth, alimentado por alto desempenho Circuito integrado de gerenciamento de energia MCP16502 (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 ”, disse Strom. “Isso pode ter muitas vantagens, incluindo respostas quase em tempo real e a capacidade de operar mesmo se sua conexão com a Internet cair.”

A Microchip também anunciou o kit de desenvolvimento LTE-M / NB-IoT em colaboração com a Sequans. O kit 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. Por design, os gateways adicionam uma camada que é um obstáculo para a conectividade direta, portanto, se você deseja transmitir dados diretamente para a nuvem, uma solução LTE-M / NB-IoT é o caminho a percorrer.

Os provedores de serviço estão começando a implantar suas redes 5G, o que permitirá uma grande quantidade de tráfego de nó de IoT em redes móveis. O uso dos dois protocolos dominantes para conectividade IoT - LTE-M e NB-IoT - varia globalmente por região e os padrões não são idênticos (Figura 5). Sequans possui tecnologia 5G que pode ser usada nas Américas, todos os países europeus, Japão e China. Com esta solução, a Microchip pode atender clientes em todo o mundo com a tecnologia LTE-M / NB-IoT e a tecnologia IoT, suportando todas as principais redes ao redor do globo.

Figura 5:kit de desenvolvimento LTE-M ou NB-IoT (Imagem:Microchip Technology)

As novas soluções de IoT da Microchip são baseadas no extenso ecossistema de ferramentas de desenvolvimento da empresa, com foco no ambiente de desenvolvimento integrado MPLAB X (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.

>> Este artigo foi publicado originalmente em nosso site irmão, EE Times Europe.