Les cartes de développement accélèrent la conception IoT

La conception IoT est la mise en œuvre de solutions de microcontrôleurs (MCU) avec le protocole de connexion idéal pour votre application. Microchip Technology a récemment annoncé des solutions de développement intelligentes, full-stack et intégrées pour vous aider dans cette tâche.

La gamme embarquée de Microchip va de ses petits MCU PIC et AVR pour capteurs et actionneurs à des solutions sophistiquées basées sur une passerelle MCU 32 bits et un microprocesseur (MPU) pour l'informatique de périphérie, offrant la possibilité de se connecter à n'importe quel cœur principal et n'importe quel cloud principal à l'aide du Wi-Fi. Technologies à bande étroite Fi, Bluetooth ou 5G, tout en maintenant une base de sécurité solide avec la prise en charge de la plate-forme de confiance de Microchip pour la famille CryptoAuthentication.

Conception IoT

Les réseaux IoT de capteurs et d'appareils intelligents pourront connecter pratiquement tous les aspects de notre environnement - maisons, objets physiques, systèmes de transport et de communication, vêtements et même le corps humain - nous permettant d'échanger des données et de prendre les mesures appropriées. Cependant, si l'Internet des objets doit offrir plus d'opportunités au public technologique, les flux de travail doivent être simplifiés et une meilleure utilisation des composants modulaires doit être faite pour relever les véritables défis techniques des projets IoT, de la conception logicielle à la mise en œuvre matérielle.

Il existe trois types de projets de base pour les applications IoT. Dans les projets connectés au cloud, les serveurs utilisent un logiciel dédié pour analyser et traiter les données collectées par les systèmes. Les projets connectés à un réseau local utilisent un réseau intranet pour communiquer. Et dans les projets basés sur des passerelles, les systèmes de passerelles sont utilisés pour adapter les systèmes existants à Internet.

Habituellement, la première étape de tout projet consiste à choisir le kit de développement idéal pour votre prototype. La création d'un système IoT connecté au cloud à partir de zéro peut être un processus long et coûteux qui nécessite une expertise dans de nombreuses disciplines d'ingénierie. Les développeurs d'aujourd'hui sont confrontés à plus de défis que jamais lorsqu'ils prennent leurs décisions de conception, notamment des temps de développement plus longs et des menaces de sécurité plus élevées. Les kits de développement et autres plates-formes de prototypage sont essentiels aux efforts visant à niveler la chaîne d'approvisionnement IoT, à accélérer l'innovation et à responsabiliser quiconque a les idées et l'ambition de concevoir et de créer des plates-formes IoT réussies.

Solutions de puces

Avec les solutions de développement intégrées de Microchip Technology, les développeurs peuvent se connecter rapidement, facilement et en toute sécurité à n'importe quel cloud à l'aide des technologies Wi-Fi, Bluetooth et 5G à bande étroite, tout en maintenant une base de sécurité solide avec la famille CryptoAuthentication, selon la société.

"Nous constatons toujours que le taux d'adoption de l'IoT est assez lent", a déclaré Oyvind Strom, directeur marketing chez Microchip Technology. « Il existe de nombreuses solutions, mais nous voyons une large base de clients où tous ne sont pas nécessairement à l'aise avec l'IoT. Ce que nous avons fait, c'est lancer des nœuds périphériques et des passerelles où la facilité d'utilisation est au centre de nos préoccupations. »

La combinaison de solutions matérielles de sécurité éprouvées et d'un degré de partenariat sans précédent permet de se protéger contre les menaces de sécurité, allant des cyberattaques à distance à la création de produits contrefaits. Ces menaces sont répandues, s'étendant à tous les secteurs, et peuvent entraîner des pertes substantielles en termes de coûts de déploiement et de récupération, de revenus provenant des services et, plus important encore, de capital de marque.

Microchip a ajouté une gamme de solutions de prototypage rapide intelligentes, connectées et sécurisées. Il existe quatre nouvelles plates-formes de développement IoT basées sur le Wi-Fi et deux nouvelles cartes de prototypage Bluetooth pour les gammes de produits PIC et AVR. Une nouvelle solution de passerelle IoT avec Amazon Web Services (AWS) IoT Greengrass et Azure étend le portefeuille. Et le partenariat de Microchip avec Sequans a permis de créer de nouvelles solutions de kit pour les connexions d'infrastructure LTE-M et NB-IoT.

Chaque solution est conçue pour se concentrer sur la facilité d'utilisation et le développement rapide d'applications intelligentes industrielles, médicales, grand public, agricoles et de vente au détail dans un souci de sécurité. Le choix des technologies de connectivité, combiné à la gamme complète de performances de microcontrôleur et de microprocesseur et de fonctionnalités périphériques, rend ces solutions évolutives sur une gamme de marchés.

« Lorsque le client souhaite développer une solution IoT, vous pouvez soit faire de l'IoT sans cloud, soit faire de l'IoT avec le cloud », a déclaré Strom. « Et le cloud computing est certainement l'un des domaines à la croissance la plus rapide au monde. Il existe trois grandes sociétés de cloud :Google, Amazon et Microsoft. Nous sommes en partenariat avec chacun d'entre eux. Les cartes PIC-IoT WA et AVR-IoT WA ont été développées en collaboration avec AWS et aident les concepteurs à connecter de manière native les nœuds de capteurs IoT au service AWS IoT Core via Wi-Fi.

"Lorsque vous achetez cette carte, vous la branchez essentiellement avec la prise USB sur votre PC, et elle vous amènera à une page Web dédiée où vous entrez vos informations d'identification Wi-Fi", a déclaré Strom. « Vous diffuserez littéralement des données sur le cloud Amazon dans les 30 secondes suivant la première connexion de cette carte à votre ordinateur. À partir de [là], vous pouvez continuer à développer votre application avec notre écosystème complet autour de cette carte. C'est une carte très puissante conçue avec les microcontrôleurs les plus économiques que vous trouverez dans l'industrie, et cela montre que vous n'avez pas besoin d'aller sur des plates-formes 32 bits pour faire de l'IoT de nœud de périphérie. »

Les deux cartes sont fournies avec un capteur de température et un capteur de lumière à des fins de démonstration uniquement. Une prise d'extension microbus permet d'ajouter plus de 300 capteurs différents à partir de cartes cliquables prises en charge par l'écosystème Microchip (Figure 1).

Figure 1 :carte PIC/AVR-IoT WA (Image :Microchip Technology)

La carte SAM-IoT WG connecte Google Cloud IoT Core à la gamme de microcontrôleurs SAM-D21 Arm Cortex-M0+ 32 bits populaire (Figure 2).

Figure 2 : carte SAM-IoT WG (Image :Microchip Technology)

La plate-forme Azure IoT SAM MCU intègre le SDK Azure IoT et les services Azure IoT avec l'écosystème d'outils de développement MPLAB X de Microchip. La carte offre des performances de calcul bien supérieures à celles des autres plates-formes de la gamme. En plus de transmettre vos données, vous pouvez effectuer des analyses en utilisant l'intelligence artificielle sur la carte.

« Les types d'applications de maintenance prédictive, par exemple, pourraient être un [domaine d'application] ; la planche peut également être utilisée pour la vision », a déclaré Strom. "Ces types d'applications haut de gamme pour les nœuds IoT seraient une cible appropriée pour cette plate-forme."

En plus des exigences pour les cartes Wi-Fi, il existe une forte demande pour les implémentations Bluetooth dans le secteur industriel. Tous les types d'entretien et de réparation d'équipements industriels sont aujourd'hui effectués avec le Bluetooth intégré. Le technicien de service peut lire un code d'erreur ou d'autres données à partir d'une tablette ou d'un téléphone pour éviter d'avoir à intervenir mécaniquement.

Figure 3 : carte PIC/AVR-BLE (Image :Microchip Technology)

Les cartes PIC-BLE et AVR-BLE sont basées sur des microcontrôleurs PIC et AVR pour les dispositifs de nœuds de capteurs qui se connectent aux dispositifs mobiles pour les applications industrielles, grand public et de sécurité et le cloud via des passerelles Bluetooth Low Energy (BLE) (Figure 3).

Pour garantir que seuls les appareils autorisés peuvent se connecter à l'appareil intégré, un IC d'élément sécurisé intégré complète la racine de confiance depuis l'appareil intégré jusqu'au cloud. Les principaux capteurs embarqués sont la température, la lumière et un accéléromètre à trois axes. Il est possible de mettre en œuvre d'autres capteurs click-board externes et de développer une application personnalisée à l'aide de LightBlue, une application téléchargeable sur Google Play ou l'App Store (Figure 4).

Figure 4 :L'application LightBlue (Image :Microchip Technology)

Tant que vous pouvez profiter du Wi-Fi et du BLE, il est toujours utile d'avoir une solution de connectivité de passerelle. Le Wi-Fi suffit pour les routeurs domestiques, mais si vous souhaitez un réseau fermé, vous devrez également prévoir une passerelle dans votre application.

La solution de passerelle avec AWS IoT Greengrass est basée sur le dernier système sur module (SoM) sans fil, l'ATSAMA5D27-WLSOM1, qui intègre le MPU SAMA5D2, le module combiné Wi-Fi WILC3000 et Bluetooth, alimenté par le Circuit intégré de gestion de l'alimentation MCP16502 (PMIC).

« Ces solutions sont entièrement certifiées avec la solution AWS Greengrass; Greengrass est la solution d'Amazon, où vous avez le cloud computing localement sur votre nœud », a déclaré Strom. « Cela peut présenter de nombreux avantages, notamment des réponses en temps quasi réel et la possibilité de fonctionner même si votre connexion Internet est en panne. »

Microchip a également annoncé le kit de développement LTE-M/NB-IoT en collaboration avec Sequans. Le kit comprend des modules basés sur les puces Monarch de Sequans, qui permettent la couverture des nœuds IoT et tirent parti de la dernière technologie cellulaire 5G basse consommation. De par leur conception, les passerelles ajoutent une couche qui constitue un obstacle à la connectivité directe. Par conséquent, si vous souhaitez transmettre des données directement vers le cloud, une solution LTE-M/NB-IoT est la solution.

Les fournisseurs de services commencent à déployer leurs réseaux 5G, ce qui permettra une énorme quantité de trafic de nœuds IoT sur les réseaux mobiles (réseaux). L'utilisation des deux protocoles dominants pour la connectivité IoT - LTE-M et NB-IoT - varie globalement selon les régions, et les normes ne sont pas identiques (Figure 5). Sequans dispose de la technologie 5G qui peut être utilisée dans les Amériques, dans tous les pays européens, au Japon et en Chine. Avec cette solution, Microchip peut servir les clients du monde entier avec la technologie LTE-M/NB-IoT et la technologie IoT, prenant en charge tous les principaux réseaux du monde.

Figure 5 : kit de développement LTE-M ou NB-IoT (Image :Microchip Technology)

Les nouvelles solutions IoT de Microchip sont basées sur le vaste écosystème d'outils de développement de l'entreprise, axés sur l'environnement de développement intégré (IDE) MPLAB X. Les générateurs de code tels que MPLAB X Code Configurator (MCC) automatisent et accélèrent la création et la personnalisation de code d'application pour les microcontrôleurs PIC et AVR plus petits. Dans le même temps, les bibliothèques logicielles d'Harmony prennent en charge toutes les solutions 32 bits pour les microcontrôleurs et les microprocesseurs.

>> Cet article a été initialement publié le notre site frère, EE Times Europe.